Дослідження структури та принципу роботи контролера інтерфейсу периферійного обладнання на прикладі інтерфейсу каналу загального користування IEЕE -488

Мікросхема здійснює зв'язок між КОП і пристроями, керованими мікропроцесором. У її функції входить передача даних, протокол синхронізації обміну, процедури адресації приймачів/передавачів, очищення і запуск пристроїв, запит обслуговування, послідовне і паралельне опитування, а також всі інші функції інтерфейсу, за винятком функції контролера.

Умовне графічне позначення мікросхеми приведене на рис. 1, призначення виводів — у табл. 1.

Структурна схема КР580ВК91А показана на рис. 2. Вона складається з буферної схеми шини даних мікропроцесора; логічної схеми читання/запису/ПДП, переривань, восьми регістрів запису; восьми регістрів читання; схеми формування затримок; дешифратора повідомлень; логічної схеми, що реалізує інтерфейсні функції; буферної схеми шини даних КОП; внутрішньої шини даних.

Буферна схема шини даних мікропроцесора являє собою двонаправлений 8-розрядний регістр із трьома станами виводів і служить для сполучення внутрішньої шини даних мікросхеми з мікропроцесорною шиною даних системи. Її роботою керує логічна схема читання/запису/ПДП.

Логічна схема читання/запису/ПДП і переривань керує процесом двонаправленого обміну інформацією між мікросхемою і центральним процесором. Декодуючи зовнішні керуючі сигнали, вона адресує інформацію від процесора у відповідні регістри запису мікросхеми, а інформацію з регістрів читання мікросхеми — на шину даних процесорів. Ця ж схема керує режимом ПДП, переводить шину даних мікропроцесора в стан «виключене» і виробляє сигнали переривання (рис. 3).

 

Табл. 1.

ВивідПозначенняТип виводуФункціональне призначення виводів

12-19D0-D7Виходи/входиШина даних мікропроцесора

21-23RS0-RS2ВходиАдрес регістру

8CSВхідВибір мікросхеми

9RDВхідЗчитування

10WRВхідЗапис

11INT(INT)ВихідЗапит переривання

6DREQВихідЗапит ПДП

7DACKВхідПідтвердження ПДП

5TRIGВихідЗапуск

3CLOCKВхідСинхросигнал

4RESETВхідСкидання

28-35DIO1-DIO8Входи/виходиШина даних

39EOIВхід/вихідКінець передачі/ідентифікація

36DAVВхід/вихідСупровід даних

37NRFDВхід/вихідНе готовий до прийому даних

38NDACВхід/вихідДані не прийняті

26ATNВхідКерування

24IFCВхідОчистка інтерфейсу

27SRQВихідЗапит на обслуговування

25RENВхідДозвіл дистанційного керування

1, 2T/R1, T/R2ВихідКерування прийомозбуджувальною схемою

40Ucc–Напруга живлення +5 В

20GND–Загальний

Вісім регістрів запису (OW — 7W) дозволяють розроблювачу за допомогою запису в них визначених кодів реалізувати режим мікропрограмування мікросхеми КР580ВК91А. Вміст цих регістрів визначає режим роботи як мікросхеми КР580ВК91А, так і інтерфейсу в цілому.

Вісім регістрів читання (OR — 7R) забезпечують розроблювачу можливість за допомогою їх зчитування мікропроцесором здійснювати контроль за станом КОП, режимом роботи пристрою та станом шин.

Схема формування затримок формує необхідну затримку Т1, обумовлену стандартом, для встановлення дійсних даних на КОП (шина DI01 — DI08)

Дешифратор повідомлень декодує команди і повідомлення, що надійшли з КОП і у відповідності зі стандартом переводить мікросхему в необхідний режим роботи, одночасно з цим дешифратор повідомлень керує функціями інтерфейсу, виробляє керуючі сигнали для логіки ПДП.

 

Рис.1. Умовне графічне позначення КР580ВК91А.

 

Рис. 2. Структурна схема КР580ВК91А.

 

Логічна схема, що реалізує інтерфейсні функції SH, АН, Т, ТІ, L, LE, SRQ, RL, DT, DC відповідно до закладеної в регістри OW — 7W інформацією, забезпечує виконання алгоритму роботи інтерфейсу.

 

Рис.3. Варіант використання мікросхеми КР580ВК91А.

 

Буферна схема шини даних КОП являє собою двонаправлений 8-розрядний регістр із трьома станами виводів і служить для сполучення внутрішньої шини даних мікросхеми з драйверами. Роботою цієї схеми можна керувати з боку мікропроцесора за допомогою запису визначених кодів у регістри запису або впливом команд керування з КОП.

Внутрішня шина даних мікросхеми забезпечує передачу інформації від регістрів запису до логічних схем інтерфейсних функцій і на КОП, передачу даних від КОП до мікропроцесора.

Інтерфейс інформаційно-вимірювальної системи КОП.

На рис. 4 показана структурна схема лінії колективного користування КОП з підключеними пристроями, у табл. 2 приведені стани функцій інтерфейсу, у табл. 3 — повідомлення, що посилаються і приймаються КОП.

Модифіковані діаграми станів КР580ВК91А приведені наприкінці методички.

Призначення виводів мікросхеми:

D0-D7. Шина даних мікропроцесора — виводи порту, що підключаються до шини даних мікропроцесора.

RS0-RS2. Адреса регістра — входи вибору регістра.

Підключаються до трьох немультиплексованих ліній адресної шини мікропроцесора. Вибирають, який з восьми внутрішніх регістрів читання (запису) буде зчитаний (записаний) при виконанні RD (WR)

CS. Вибір мікросхеми — при низькому рівні дозволяє читання або запис у регістр, обраний за допомогою RS0 — RS2.

RD. Читання — стробуючий сигнал, по низькому рівні якого вміст обраного регістра зчитується центральним процессором, якщо на CS або DACK низький рівень.

Табл. 2.

Стан функцій інтерфейсуЗміст станів

ACDSПрийом даних

ACRSАкцептор готовий

AIDSХолостий хід акцептора

ANRSАкцептор не готовий

APRSПозитивна реакція на опитування

AWNSОчікування нового циклу акцептора

CACSКонтролер активний1

CADSКонтролер адресований1

CAWSКонтролер в активному очікуванні1

CIDSХолостий хід контролера1

CPPSКонтролер в паралельному опитуванні1

CPWSКонтролер очікує паралельне опитування1

CSBSКонтролер в резерві1

CSNSОбслуговування контролера не запрошується1

CSRSЗапрошується обслуговування контролера1

CSWSКонтролер в стані синхронізації1

CTRSПерехід контролера1

DCASФункція "Очистити пристрій" активна

DCISХолостий хід функції "Очистити пристрій"

DTASФункція "Запуск пристрою" активна

DTISХолостий хід функції "Запуск пристрою"

LACSПриймач активний

LADSПриймач адресований

LIDSХолостий хід приймача

LOCSМісцеве

LPASПервинний адресований приймач

LPISХолостий хід первинного приймача

LWLSМісцеве з запиранням

NPRSНегативна реакція на опитування

PACSПаралельна опитування адресоване