uklady-mikroprocesorowe.-przyklady-rozwiazan ebook, ebooki

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
4
Układy mikroprocesorowe. Przykłady rozwiza
Rozdział 3. Mikroprocesor i jednostka centralna.................................................47
Jednostka centralna Z-80...................................................................................................47
Opis wyprowadze8 Z-80.............................................................................................48
Buforowanie wyprowadze8 ........................................................................................49
Generator sygnału zegarowego i układ zerowania .....................................................50
Układ pracy krokowej.................................................................................................51
Jednostka centralna 8048 ..................................................................................................52
Opis wyprowadze8 8048.............................................................................................52
Buforowanie wyprowadze8 ........................................................................................54
Doł:czenie ekspanderów ............................................................................................54
Zwi;kszenie liczby przerwa8......................................................................................56
Układ pracy krokowej.................................................................................................57
Jednostka centralna 8051 ..................................................................................................57
Opis wyprowadze8 8051.............................................................................................59
Buforowanie wyprowadze8 ........................................................................................60
Doł:czenie ekspanderów ............................................................................................61
Zwi;kszenie liczby przerwa8......................................................................................61
Układ pracy krokowej.................................................................................................62
Rozdział 4. Pami&ci stałe i statyczne.................................................................63
Pami;ci PROM..................................................................................................................64
Pami;ci EPROM ...............................................................................................................65
Pami;ci statyczne RAM....................................................................................................66
Konstrukcja modułów pami;ci..........................................................................................68
Przykłady...........................................................................................................................68
Rozdział 5. Pami&ci dynamiczne.........................................................................79
Przegl:d układów pami;ci DRAM ...................................................................................79
Przykłady...........................................................................................................................80
Rozdział 6. Układy równoległego wejcia-wyjcia................................................97
Programowalne układy wejcia-wyjcia...........................................................................97
Układ 8255..................................................................................................................98
Układ Z-80 PIO...........................................................................................................99
Przykłady.........................................................................................................................102
Rozdział 7. Układy czasowe.............................................................................111
Programowalne układy czasowe.....................................................................................111
Układ 8253................................................................................................................111
Układ Z-80 CTC .......................................................................................................113
Przykłady.........................................................................................................................114
Rozdział 8. Zło.one układy wejcia-wyjcia......................................................121
Dodatek A Literatura ......................................................................................129
Rozdział 6.
Jednostka centralna wyposaona w pamici programu i danych nie tworzy jeszcze
pełnego systemu mikroprocesorowego. Kady system musi bowiem komunikowa si
z otoczeniem. Komunikacja ta moe by prowadzona szeregowo lub równolegle.
Transmisja szeregowa, w której informacja przesyłana jest szeregowo bit po bicie,
stosowana jest najcz#ciej do ł$czenia kilku lub wicej układów w celu uzyskania
przetwarzania rozproszonego. Natomiast transmisja równoległa, polegaj$ca na prze-
syłaniu od razu całych bajtów, pozwala m.in. na wyposaenie systemu mikroproceso-
rowego w układ komunikacji z uytkownikiem. W najprostszym przypadku układ taki
zawiera klawiatur i zespół wy#wietlaczy 7-segmentowych.
Programowalne układy wejcia-wyjcia
Układ równoległego wej#cia-wyj#cia mona zbudowa wykorzystuj$c układy TTL,
takie jak rejestry i bufory, take z wyj#ciami trójstanowymi. Obsługa takiego układu
wymaga jednak programowego generowania i sprawdzania niezbdnych sygnałów
steruj$cych. Oczywi#cie jest to rozwi$zanie najprostsze sprztowo, ale pochłaniaj$ce
cenny czas mikroprocesora. Ponadto złoony moduł moe zawiera nawet kilkana#cie
układów scalonych. Zamiast nich mona wykorzysta specjalizowane, programowal-
ne układy duej skali integracji, specjalnie przeznaczone do stosowania w modułach
równoległego wej#cia-wyj#cia. Układy takie pozwalaj$ nie tylko na sprztow$ reali-
zacj sygnałów steruj$cych, lecz potrafi$ take wykonywa szereg dodatkowych
czynno#ci, takich jak np. automatyczne wykrywanie zmiany stanu okre#lonych sy-
gnałów. Nie trzeba chyba dodawa, jak wpływa to na odci$enie mikroprocesora.
Na kolejnym etapie rozwoju układów scalonych znajduj$ si specjalizowane sterow-
niki okre#lonych urz$dze., np. stacji dyskietek, dysków twardych, monitorów itp.
Układy te wykraczaj$ poza ramy niniejszej ksi$ki i nie bd$ tu omawiane.
98
Układy mikroprocesorowe. Przykłady rozwiza
Układ 8255
Układ 8255 firmy Intel jest programowalnym układem równoległego wej#cia-wyj#cia.
Jest on wyposaony w dwie grupy wyprowadze., słu$cych do:
doł$czenia układu do magistrali systemowej,
sterowania urz$dzeniami zewntrznymi.
Interfejs systemowy układu zawiera nastpuj$ce sygnały:
D
0
– D
7
— dwukierunkowa, 8-bitowa magistrala danych z wyj#ciami
trójstanowymi;
A
0
– A
1
— wej#cia adresowe układu, słu$ce do wyboru jego rejestrów
wewntrznych;
CS
— wej#cie uaktywnienia układu, aktywne w stanie niskim;
RD
— wej#cie $dania odczytu informacji z układu, aktywne w stanie
niskim;
WR
— wej#cie $dania zapisu informacji do układu, aktywne w stanie
niskim;
RES — wej#cie zerowania układu, aktywne w stanie wysokim.
Interfejs urz$dze. zewntrznych zawiera trzy dwukierunkowe, 8-bitowe porty wej-
#cia-wyj#cia: A, B i C. Porty mog$ pracowa w kilku trybach, przy czym pewne tryby
jednych portów wymuszaj$ uycie pozostałych portów w okre#lonych trybach.
W trybie „0” — prostego wej#cia-wyj#cia (bez potwierdzenia) — moe pracowa
dowolny port. Podczas programowania trybu pracy naley ustali m.in. kierunek
transmisji obowi$zuj$cy dla całego portu, przy czym port C moe by podzielony na
dwie połowy, dla których kierunek ten mona ustali indywidualnie. Układ zapami-
tuje dane wyj#ciowe, natomiast dane wej#ciowe — nie. Odczyt informacji polega za-
tem na odczytaniu aktualnego stanu wyprowadze. portu.
W trybie „1” — jednokierunkowym z potwierdzeniem — mog$ pracowa porty A i B.
Sygnały steruj$ce dla portów w tym trybie zapewnia port C, tak wic niektórych jego
bitów nie mona wówczas swobodnie wykorzysta. Tryb i kierunek transmisji (wej-
#cie lub wyj#cie) mona ustali indywidualnie dla obu portów. Dane wej#ciowe i wyj-
#ciowe s$ zapamitywane w rejestrach układu.
Port A jest jedynym, który moe pracowa w trybie „2” — dwukierunkowym z po-
twierdzeniem. Port B moe wówczas pracowa w dowolnym trybie, natomiast port C
zapewnia sygnały steruj$ce, podobnie jak w trybie „1”. Dane wej#ciowe i wyj#ciowe
s$ zapamitywane w rejestrach układu.
Znaczenie sygnałów steruj$cych w trybach „1” i „2” jest nastpuj$ce:
 Rozdział 6.
Układy równoległego wejcia-wyjcia
99
IRQ — sygnał zgłoszenia przerwania dla mikroprocesorów (aktywny
w stanie wysokim);
STB
— wej#cie wpisuj$ce dane z urz$dzenia zewntrznego do portu
(stan aktywny — niski);
IBF (ang. Input Buffer Full) — zajto# odbiornika; stan aktywny (wysoki)
oznacza, e mikroprocesor nie odczytał jeszcze danych wpisanych przez
urz$dzenie;
OBF
(ang. Output Buffer Full) — zajto# nadajnika; stan aktywny (niski)
oznacza, e urz$dzenie moe pobra z portu informacj wpisan$ przez
mikroprocesor;
ACK
— wej#cie potwierdzaj$ce odebranie informacji przez urz$dzenie
(stan aktywny — niski).
Interfejs urzdze zewntrznych
Rysunek 6.1.
Wyprowadzenia
układów 8255
i Z-80 PIO
Interfejs magistrali systemowej
Układ Z-80 PIO
Układ Z-80 PIO firmy Zilog jest programowalnym układem równoległego wej#cia-
wyj#cia. Podobnie jak 8255 jest on wyposaony w dwie grupy wyprowadze., słu$-
cych do:
doł$czenia układu do magistrali systemowej,
sterowania urz$dzeniami zewntrznymi.
Interfejs systemowy układu zawiera nastpuj$ce sygnały:
D
0
– D
7
— dwukierunkowa, 8-bitowa magistrala danych z wyj#ciami
trójstanowymi;
— wej#cie adresowe układu, słu$ce do wyboru rejestrów wewntrznych
portu A lub B;
B
/
A
  [ Pobierz całość w formacie PDF ]