Программируемые интегральные микросхемы

Содержание главы:

Программируемый параллельный интерфейс К580ВВ55А

Для ввода/вывода цифровой информации из компьютерной системы используется программируемый параллельный порт КР580ВВ55А, который схематично изображен на рисунке 1.

Рисунок 1. Пример взаимодействия программируемых параллельного порта (PI) КР580ВВ55А и таймера (T) КР580ВИ53 с системной магистралью компьютера. DC - дешифратор К555ИД7, res, iow, ior - сигналы шины управления. .

Микросхема КР580ВВ55А ( аналог intel 8255А ) позволяет переключать шину данных компьютера на один из трех 8-битных портов ( регистров ) A, B или C. Направление передачи данных и режим работы (0 - 2) определяются программным способом. Чаще других используется режим 0: простой ввод-вывод. Состояние адресных линий А0 и А1 позволяет выбрать для обмена информацией регистры A, B, C или регистр управления. Режим работы параллельного интерфейса КР580ВВ55А определяется байтом, записанным в регистр управления (см. ниже). При работе на вывод порты A, B, C действуют как регистры, т.е. сохраняют информацию до следующей записи, при работе на ввод информация теряется. Порт С, в отличие от портов A и B, разбит на полубайты и может программироваться раздельно т.е. мы имеем группы A и B. В дополнение к основным режимам работы микросхема КР580ВВ55А обеспечивает возможность программной независимой установки/сброса любого бита в порте С, в этом случае старший бит в регистре управления должен быть 0.

Управляющее слово программируемого интерфейса КР580ВВ55А.
Биты     
0Порт С (0-3 биты)0-вывод, 1-вводГруппа В
1Порт В0-вывод, 1-ввод
2Режим0-режим 0, 1-режим 1
3 Порт С (4-7 биты) 0-вывод, 1-вводГруппа А
4Порт А0-вывод, 1-ввод
5Режим00-режим 0, 01-режим 1,
1х-режим 2
6
7Логическая единица

Содержание.

Программируемый таймер К580ВИ53.

Интегральная схема КР580ВИ53 создана по n-МОП технологии, имеет 24 "ножки". Напряжение питания Uпит = +5 В, напряжения логических единицы U1 > 2.4 В и нуля U0 < 0.45 В. Потребляемая мощность P=1 Вт, тактовая частота fтакт < 2 Мгц. Максимальное значение счета: 216 - в двоичном коде и 104 -в двоично-десятичном. Программируемый таймер КР580ВИ53 реализован в виде трех независимых 16-разрядных вычитающих счетчиков (каналов) с общей схемой управления. Каждый канал может работать в шести режимах. Программирование режимов работы каналов осуществляется индивидуально и в произвольном порядке путем ввода управляющих слов в регистры режимов каналов, а в счетчики - некоторого числа байтов.
На рис.1 можно видеть, что таймер обменивается информацией с 8-битной шиной данных микропроцессорной системы через вход D, а также он связан с адресной шиной двумя линиями А0 и А1, обеспечивающими выбор одного из четырех регистров (3 канала и управляющее слово). Сигналы шины управления IOR и IOW (чтение/запись из/в внешнее устройство) определяют направление потока информации от процессора к таймеру и наоборот. С0, С1, С2 - тактовые входы, сигналы на Е0, Е1, Е2 разрешают или запрещают работу соответствующего канала, OU0, OU1, OU2 - выходы каналов 0, 1 и 2.
Считать (получить) состояние счетчиков (каналов) можно:
Начальная установка (сброс) таймера возможна только программно по каналам путем записи управляющего слова в регистр режима соответствующего канала.
Биты
 
Формат управляющего слова таймера КР580ВИ53.
 
0
Код
0 - двоичный
1 - двоично-десятичный
1
Режим работы:
000 - режим 0
001 - режим 1
x10 - режим 2
x11 - режим 3
100 - режим 4
101 - режим 5
2
3
4
Загрузка
00-защелкивание.(чтение)
01-только младший байт
10-только старший байт
11-сначала младший байт,
затем старший байт
5
6
Выбор канала
00 - канал 0
01 - канал 1
10 - канал 2
11 - запрет
7

 

Содержание.

К580ВВ55А и К580ВИ53 в составе адаптера НВЛ-03.
Этот адаптер предназначен для обеспечения взаимодействия ПЭВМ типа IBM PC XT/AT с внешними устройствами (датчиками,генераторами и т.д) для решения задач автоматизации управления, контроля и измерения. Плата адаптера вставляется в один из слотов системной магистрали типа ISA и предоставляет следующие возможности:

Запуск АЦП осуществляется с помощью программируемого таймера КР580ВИ53 (каналы 0 и 1), при этом канал 2 может быть использован пользователем. Питание адаптера осуществляется через слот: +5В, +12В и -12В. Локальная шина адаптера - 8 бит. В адресном пространстве ввода/вывода адаптер NVL-03 занимает поле длинной в 20 адресов с базовым адресом 300h, 220h или 200h в зависимости от перемычек. В исходном состоянии базовый адрес - 300h. Программируемый параллельный интерфейс КР580ВВ55А в составе адаптера НВЛ-03 схематично изображен на рис.2

Рисунок 2. Блок-схема адаптера НВЛ-03. Т - программируемый таймер, PI - программируемый параллельный интерфейс, BF - буфер, MUX - мультиплексор, ADC - АЦП, RG - регистр с повышенной нагрузочной спобностью, DC - дешифратор, RGC - служебный регистр. Магистраль - системная магистраль компьютера, Коннектор - внешний разъем.

Адреса устройств (Базовый адрес адаптера: 300h)
АдресНазначение 
300hКанал 0 (таймер)ИМС КР580ВИ53
301hКанал 1 (таймер)
302hКанал 2 (таймер)
303hБайт управления таймером
304hПорт ввода/вывода AИМС КР580ВВ55А
305hПорт ввода/вывода B
306hПорт ввода/вывода C
307hБайт управления портами ввода/вывода
310hРегистр с повышенной нагрузочной способностью
(буферированный порт)
 

Основным элементом схемы запуска адаптера является именно программируемый таймер КР580ВИ53. Два канала этого таймера 0 и 1 формируют длительность интервалов между запусками при аппаратном запуске и интервалов задержки при программном или внешнем запуске. На вход таймера подается частота CLKТ = 2 МГц, таким образом минимальный дискрет интервалов формируемых таймером составляет 1 мкс, а максимальный интервал аппаратно формируемого времени около 1.3 cек. В составе адаптера НВЛ-03 пользователю доступен только канал 2 программируемого таймера: адрес - 302h , адрес управляющего слова - 303h. На выходной разъем НВЛ-03 выведены линии ОU2 и С2, на линию Е2 всегда подан высокий уровень, что ограничивает выбор режимов работы (доступны режимы 0, 2, 4). Таймер в составе адаптера НВЛ-03 схематично изображен на рис.2. Поскольку плата адаптера не имеет встроенных цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП), они выполнены как в внешие устройства. Управление цифро-аналоговыми преобразователями можно реализовать на микросхеме КР580ВВ55А. При этом все порты ввода/вывода работают на вывод. Например порты A и B могут управлять двумя ЦАП:

  • Описание аналогичного адаптера НВЛ-08 приведено в теме "АЦП И ЦАП"

    .

    Содержание.

    test