Для зчитування інформації з каналу інтерфейсу потрібно:

·  встановити адресу каналу на відповідній шині інтерфейсу;

·  встановити сигнал вибирання мікросхеми;

·  встановити сигнал зчитування даних;

·  зняти сигнал зчитування даних;

·  зняти сигнал вибирання мікросхеми.

Режим роботи кожного каналу визначається вмістом регістраслова управління. Здійснюючи записування слова управління до ре-гістра, можна перевести інтерфейс до одного з трьох основних ре-жимів роботи:

♦ режим 0 – просте введення-виведення інформації;

♦ режим 1 – стробоване введення-виведення інформації;

♦ режим 2 – двонаправлений канал.

Режими роботи каналів можна змінювати як на початку, так іпід час виконання системою програми, що дозволяє обслуговуватирізні периферійні пристрої у певному порядку однією мікросхемоюКР580ВВ55. Режими роботи каналів А та В можуть бути встановлені9різними в один і той самий момент часу. При зміні режиму роботи будь-якого з каналів усі внутрішні ре-гістри та тригери інтерфейсу скидаються до стану логічного “нуля”. Комбінуючи режими роботи каналів, можна забезпечити мож-ливість роботи інтерфейсу практично з будь-яким периферійнимпристроєм, який працює у паралельному коді. Будь-який з восьми розрядів регістра каналу С може бути про-грамним шляхом встановлений до стану логічної “одиниці” чи скину-тий до стану логічного “нуля”. Для цього потрібно здійснити запису-вання слова управління, формат якого поданий на рисунку. 1.2. Якщо інтерфейс запрограмований на режим роботи 1 чи 2, токаналом С формуються сигнали, які можуть використовуватися у ви-гляді сигналів запиту переривання роботи мікропроцесорної систе-ми. Заборонити чи дозволити формування цих сигналів можна вста-новленням (скиданням) відповідних розрядів у регістрі каналу С. Цяособливість інтерфейсу дозволяє мікропроцесору заборонити чи до-зволити обслуговування будь-якого зовнішнього пристрою без ана-лізу запиту переривання у схемі переривання.

Питання:

Яке функціональне призначення мікросхеми КР580ВВ55?

У яких режимах можуть працювати канали інтерфейса? Як їх можна комбінувати?

Яким чином здійснюється безпосореднє встановлення розрядів каналу С?   

Електроний ресурс:

http://www.inaeksu.vstu.vinnica.ua/aivt/n_p/KulikDocs/Inter_1_55.pdf

Лекція № 16

Програмований контролер переривань КР580ВН59 (ср)

План

1. Призначення програмованого контролера переривань КР580ВН59

2. Технічні характеристики

3. Умовне графічне позначення і призначення виводів

4. Функціональна схема і принцип роботи

5. Настройка контролера по алгоритму

6. Схема каскадування

7. Висновки

Тези лекції:

Програмувальний контролер переривань реалізує векторну восьмирівневу систему переривань. контролер виконує наступні функції: 1) фіксацію запитів на переривання від 8 зовнішніх джерел; 2) програмне маскування запитів, що надходять; 3) присвоєння фіксованих або циклічно змінюваних пріоритетів входам контролера, на які надходять запити; 4) формування коду операції команди call (перехід на підпрограму обробки переривання) і 16-розрядної адреси цієї підпрограми; 5) послідовне опитування зовнішніх пристроїв для визначення, чи бідує пристрій в обміні. кількість зовнішніх джерел, що обслуговуються, може бути збільшене до 64 каскадуванням контролерів (один - ведений, вісім - ведучих).

технічні характеристики

технологія                                                                п-моп

кількість виводів                                                     28

тип корпуса                                                             2121.28

споживана потужність, вт                                           < 1

навантажувальна здатність                1 вхід ттл схеми

напруга, в:

живлення                                                                 +5 ± 5 %

вихідне низького рівня (iol=-2,2ма)                            <0,45

вихідне високого рівня (i_он=400 мка)                       >2

вхідне низького рівня                                                 <0,8

вхідне високого рівня                                                   <2

діапазон робочих температур, °с                      -10…+70

маса, г                                                                                                     <5

На мал. 28,а представлене схематичне зображення корпуса програмувального контролера переривань, а на мал. 28,6 - умовна позначка на електричній принциповій схемі. Функціональне призначення виводів наведене в табл. 13.

На рис. 29 зображена структурна схема програмувального контролера переривань (ПКП), до складу якого входять: 8-розрядний буфер даних; схема керування читанням записом (входи CS, WR, RD, АТ); регістри керуючих слів; схема керування (вхід INTA, вихід INT); схема каскадування (вхід SP, входи-виходи CASO-CAS2); регістр запитів на переривання IRR (входи IR0 – IR7); схема обробки пріоритетів; регістр стану ISR; регістр маскування запитів на переривання IМ'Я, ПКП може перебувати у двох основних станах: настроювання й обслуговування запитів на обмін. За допомогою завантаження керуючих слів двох видів (ініціалізації ICW – у режимі настроювання й операційних OCW – при обслуговуванні запитів) командами OUT ПКП може настроюватися на наступні режими обслуговування запитів на обмін; повного вкладення підпрограм переривання (пріоритети зовнішніх пристроїв фіксовані); 2) циклічного зрушення пріоритетів.4; 3) циклічні зрушення пріоритетів В; 4) спеціального маскування; 5) послідовного опитування. ПКП обслуговує запити на переривання від восьми зовнішніх пристроїв у такий спосіб. Запити, що надходять на входи IR0-IR7, фіксуються й регістрі запитів на переривання IRR. Схема обробки пріоритетів визначає найбільш пріоритетний запит.

Схема керування ПКП формує сигнал запиту на переривання, що надходить на вхід INT мікропроцесора. Якщо мікропроцесору дозволене переривання, він відповідає контролеру сигналом, що надходить на вхід INTA. По цьому сигналі на шину даних видається перший байт команди CALL (11001101) — перехід на підпрограму обробки переривань. Вхідний до складу мікропроцесорних систем, системний контролер формує ще два сигнали, що надходять на вхід ПКП INTA, по яких видаються другий і третій байти команди CALL, що містять адресу підпрограми обробки перериванні. Крім того, по третьому сигналі, що надходить на вхід INТА контролера, скидається в «ОБ» розряд регістра запитів IRR (відповідний входу, по якому надійшов запит на переривання) і встановлюється в «1» відповідний розряд Таблиця 13

 

регістра стану, що відображає, який із запитів на переривання обслуговується (мал. 30).

Завантаженням керуючих слів у ПКП можливо програмувати один із двох способів завдання молодшого байта адреси: 1) XXXYYY00; 2) XXYYY000, де XXX (XX) - розряди адреси, що задаються при завантаженні керуючого слова; YYY-Двійковий код пріоритету зовнішнього пристрою, запит якого слід обслуговувати. Таким чином, по першому способі на кожну підпрограму обробки переривання в пам'яті системи приділяється 4 байти, а по другому - 8 байт.

Старший байт адреси також записується в ПКП за допомогою команди OUT при настроюванні. Останньою командою підпрограми обробки переривань повинна бути OUT, За допомогою цієї команди в ПКП засилається операційне керуюче слово для закінчення режиму обслуговування переривання, у результаті чого скидається відповідний розряд регістра стану, що фіксує обслуговування запиту на переривання.

При обслуговуванні запиту, що надійшов на вхід одного з ведених ПКП, по першому сигналі на вході 1NTA, ведучий видає на шину даних перший байт команди CALL, а на входи CAS0 -CAS2 ведених - номер обслуговуваного веденого ПКП. Із приходом наступних

сигналів на вхід INTA ведений ПКП, номер якого збігся з номером на CAS0 -CAS2видає на шину даних послідовно 2 байти адреси підпрограми обробки переривань. У каскадованих системах по закінченні обслуговування підпрограми обробки переривань необхідно за допомогою команд OUT заслати два керуючі операційні слова: одне у ведучий ПКП, інше у ведений. Формати керуючих слів ініціалізації ICW1, ICW2, ICW3 і операційних керуючих слів OCW1, OCW2, OCW3 зображені на мал. 31 і 32. Тимчасові діаграми сигналів при записі керуючих слів у ПКП і читанні інформації із ПКП зображені на мал. 33 (а й б).

Настроювання ПКП. Для програміста контролер являє собою два вхідних-вихідних - вхідних порти або дві комірки пам'яті, адреси яких відрізняються в розряді АТ. Колись усього за адресою з АТ = 0 командою ОUT з мікропроцесора завантажується керуюче слово ініціалізації ICW1 (мал. 34), за допомогою якого задається молодший байт адреси підпрограми обробки переривань і наявність каскадованості. Потім командою OUT за адресою з АТ = 1 завантажується друге керуюче слово ініціалізації ICW2 і, таким чином, задається старший байт адреси. Якщо контролери каскадуються, те за адресою з AO = 1 командою OUT у ведучий ПКП завантажується третє слово ініціалізації ICW3, що одиницею у відповідному розряді вказує, до яких входів IRQ ведучого підключені виходи INT ведених. Потім у кожний з ведених ПКП за допомогою команд OUT послідовно засилаються по трьох керуючих слова ініціалізації (ICW1, ICW2, 1CW3). Після завантаження керуючих слів ініціалізації ПКП переходить у стан обслуговування запитів на переривання - у режим повного вкладення підпрограм обробки переривань. Деякі із входів запитів на переривання можуть бути замасковані. Для цього за адресою з А0= 1 у ПКП за допомогою команди OUT засилається OCW1 - байт із одиницями в розрядах, що відповідають входам, по яких запити не повинні обслуговуватися.

 

 

  

 

 

Режим повного вкладення підпрограм обробки переривань. У цьому режимі пріоритети входів ніколи не змінюються, вони встановлені в такий спосіб: IR0 має вищий пріоритет, a IR7 - нижчий. Якщо одночасно надходять запити на кілька входів ПКП, то обслуговується запит, що надійшов па вхід з найбільшим пріоритетом. якщо під час обслуговування по одному із входів надійде запит на вхід з більш високим пріоритетом, то пкп перерве обслуговування й перейде до підпрограми переривань, ініціалізованої новим запитом. запити, що надійшли по входах з більш низькими пріоритетами, не переривають поточного обслуговування. наприклад, є сигнали запитів на переривання на входах ir1 і ir4. ці сигнали встановлюють в «1» відповідні розряди регістра irr. коли на вхід inta приходить третій сигнал «підтвердження переривання», він скидає той розряд регістра запитів на переривання 1rr і встановлює той розряд регістра стану jsr, що відповідає запиту з найвищим пріоритетом.

таким чином, регістр стану відображає поточний стан
 системи переривання, тобто вказує на те, який із запитів обслуговується тепер. наприклад, якщо обслуговується запит, що
 надійшов на вхід ir4 (відповідний розряд регістра irr
 установлений в «1»), те запити, що надходять на входи ir5 -ir7,
обслуговуватися не будуть. якщо надійде запит на шину з більше
 високим пріоритетом, наприклад ir1, то він запам'ятається у відповідному розряді регістра irr, а тому що цей вхід має більше
 високий пріоритет, то сформується сигнал запиту на переривання.
 у відповідь на цей сигнал від мікропроцесора надійдуть сигнали, що підтверджують переривання, і відповідний розряд регістра isr
 установиться в «1». при цьому він заборонить переривання по даному вході
 й входам з більше низькими пріоритетами. система перерве виконання підпрограми переривання по запиті на вході ir4 і перейде
 до підпрограми, що обслуговує переривання по запиті на вході
 1r1. після виконання цієї підпрограми завантаженням ocw2 розряд 1 регістра стану скидається й триває виконання
 перерваної підпрограми переривання.         

циклічне зрушення пріоритетів. режим а. на відміну від попереднього режиму пріоритети можуть бути динамічно змінені. входу, запит на переривання по якому був тільки що обслужений, завантаженням керованого слова ocw2 привласнюється нижчий пріоритет. розподіл входів у порядку зростання пріоритетів ліворуч праворуч

                                     ir7 ir6 ir5 ir4 1r3 1r2 ir1 ir0

після першого обслуговування ir2 ir1 iro ir7 ir6 ir5 1r4 ir3

після другого обслуговування ir5 ir4 ir3 ir2 ir1 iro ir7 ir6

примітка. знак * позначає запит на переривання.

режим зрушення пріоритетів а не є постійним подібного до режиму повного вкладення. для виконання кожного зрушення пріоритетів необхідно завантажувати керуюче слово ocw2 (закінчення обслуговування запиту на переривання — перехід у режим циклічного зрушення пріоритетів а) у пкп послу завершення виконання кожної підпрограми обробки переривань. режим циклічного зрушення пріоритетів дозволяє позбутися від недоліку, що полягає в тім, що при частих запитах на переривання по i входах з вищими пріоритетами запити по входах з нижчими пріоритетами можуть не обслуговуватися. застосування цього режиму доцільно й у випадку обслуговування пристроїв з однаковими пріоритетами.

Для того щоб перейти в режим циклічного зрушення пріоритетів Азі скиданням відповідного розряду регістра стану, необхідно але адресі з А0 = 0 за допомогою команди OUT записати в ПКП операційне керуюче слово OCW2:

MVI А, 0А0Н; OCW2=10100000 i
  OUT PICUL;         A0 = 0

Циклічне зрушення пріоритетів. Режим В. У режимі В користувач може програмно управляти призначенням входу з нижчим пріоритетом.

Приклад. Входу IR5 може бути привласнений нижчий пріоритет.

Старий розподіл пріоритетів IR7 IR6 IR5 IR4 IR3 IR2 IR1 IR0

Новий розподіл пріоритетів IR5 IR4 IR3 IR2 IR1 IRO IR7 IR6

Пріоритети в режимі В можуть бути змінені в будь-який момент часу за допомогою команди OUT, що посилає в ПКП керуючі операційні слова OCW2 (циклічне зрушення пріоритетів В, спеціальне закінчення обслуговування запиту на переривання — перехід у режим циклічного зрушення пріоритетів В).

Для того щоб перейти в режим циклічного зрушення пріоритетів У без скидання відповідних розрядів регістра стану ISR, необхідно виконати наступне:

MVI А, ОС5Н; OCW2 = 11000101; 5 - номер входу, якому буде привласнений найменший пріоритет

OUT PICUL;  А0= 0                                                                   

Для того щоб перейти в режим У зі скиданням відповідних розрядів, регістра стану, необхідно виконати наступне:

MVI А, ОЕ6Н; OCW2= 11100110; 6 - номер входу, якому буде привласнений найменший пріоритет

OUT PICUL; А0 = 0

Режим спеціального маскування. ПКП надає й іншу можливість маскування запитів на переривання - так званий режим спеціального маскування, службовець для того, щоб дозволити переривання по входах, що має більше низький пріоритет, чим у входу, запит по якому обслуговується в сучасний момент. У цьому режимі запити, що надходять на входи з більше низькими пріоритетами, обслуговуються доти, поки не відмінний режим спеціального маскування. Режим спеціального маскування призначається динамічно після початку обслуговування запиту. Для того щоб перейти в режим спеціального маскування, необхідно виконати наступні команди:

MVI А, 68Н; OCW3 = 01101000

OUT PICUL А0 = 0!

Вийти з режиму спеціального маскування потрібно по командам

MVI Л, 48Н; OCW3 = 01001000

OUT PICUL;  А0 = 0

Режим послідовного опитування. У цьому режимі мікропроцесор за допомогою ПКП опитує послідовно джерела запитів на обмін багаторазовим завантаженням керуючого слова OCW3 і читанням командою IN ПКП. Для того щоб перейти в режим послідовного опитування, необхідно за допомогою команди OUT послати в ПКП за адресою АТ - 0 операційне керуюче слово OCW3:

MVI А, 00001100В; OCW3
     OUT PICUL; А0=0

 Контролер виставляє на шину даних інформацію, що інтерпретується в такий спосіб: молодші розряди байта вказують номер зовнішнього пристрою з найвищим пріоритетом, одиниця в старшому розряді байта вказує на те, що є запит від цього Пристрою. Байт читається в мікропроцесор за допомогою команди IN:

IN PICUL; А0-0

Під час виконання опитування мікропроцесором повинні бути
 заборонені переривання. Обслуговування запиту на обмін полягає в програмному декодуванні інформації, одержуваної від
 ПКП, і виконанні відповідної програми, що реалізує
 обмін між мікропроцесором і обраним пристроєм. Настроювання
 каскаду, що складає з одного провідного й трьох ведених ПКП,
 (мал. 35) на режим з повним вкладенням підпрограм переривань
 і маскуванням 7-го й 5-го входів проілюструємо на прикладі.
    1CW1 = 00010100                                 

каскадування - 1-й спосіб подання адреси

 настроювання провідного MVI Л. 14Н; ICW1 = 00010100

OUT PICUL; А0 = 0 MVI А, 40Н; 1CW2 = 01000000

 OUT PICUH; А0= 1

MVI А, 07Н; 1CW3 = 00000111 - буде використовуватися три ведених OUT PICUH; А0 = I;

настроювання 1-го веденого MVI А, I0N; ICWI = 00010000  

OUT SPICUL; А0 = 0 MVI А, 48Н; ICW2 = 01001000

OUT SPICUH; А0 = 1 MVI А, 0; ICW3 = 00000000 - пріоритет     

OUT SPICUH; А0 = 1

настроювання 2-го веденого

настроювання 3-го веденого

MVI А, ОАОН; маскування, маска =10100000

OUT P1CUN; А0 = 1

Вміст регістра запитів IRR і регістра стану IRS може бути прочитане шляхом завантаження в ПКП за допомогою команди OUT (Л0 = 0) операційного керуючого слова OCW3 з наступним виконанням команди IN (А0 = 0), наприклад:

MVI А, 00001010; OCW3

OUT PICUL  ; А0 = 0

IN PICUL       ; А0 = 0

 

 

Якщо після завантаження відповідного керуючого слова OCW3 інші керуючі слова не завантажувалися, то вміст регістрів можна багаторазово читати за допомогою команди IN. Зчитування вмісту регістра маски здійснюється за допомогою команди IN (АТ = 1) без завантаження OCW3. Необхідно ще раз підкреслити, що будь-яку підпрограму обробки переривань для роботи в системі із ПКП КР580ВН59 необхідно завершувати завантаженням операційного керуючого слова OCW2:

MVI А, 64Н; OCW2 = 01100100

OUT PICUL;  А0 = 0

RET

Питання:

Яке призначення програмованого контролера преривань KP580BH59?

Перерахувати технічні характеристики?

Надайте функціональну схему і принцип роботи.

Література: Товкес В.С., Шабаев В.Н., Мікропроцесорні системи(Частина I)

          Товкес В.С., Шабаев В.Н., Мікропроцесорні системи (Частина II)

 

Лекція №17