Обмен информацией между микропроцессором и внешним устройством. (МПС)
Данные ПУ могут передаваться в двух видах: в параллельном коде и последовательном. При параллельном коде байт информации передается за 1 такт, при последовательном за 8 тактов передается сам байт плюс несколько тактов служебной информации (старт, стоп, четн/нечетн). В МПС иногда необходимо осуществить обмен данными в последовательном формате. Такой обмен характерен для медленно действующих и удаленных ПУ, а также для интерфейсов, распределенных в промышленных МПС. Иногда параллельный МП работает последовательным ПУ. В этом случае нужен последовательный интерфейс для их связи. Единицей обмена в последовательном формате является один символ, используемый одной из системы кодирования. Применяют 2 режима последовательного обмена: асинхронный (старт стопный), синхронный. Асинхронная передача начинается с передачи 1го или 2х символов. В синхронной передаче впереди идут сигналы 2х специальных символов передачи, после которых без всяких разделителей передаются коды символов информации с необязательными битами четного или нечетного паритета. При синхронной передаче нужно очень четко передавать тактовые сигналы. Необходимо контролировать передачу, выдерживать необходимые временные соотношения. Наибольшей гибкостью обладают универсальные синхро-асинхронные приемо-передатчики (УСАПП). В стандартах компьютерной МПС последовательные интерфейсы называют универсальными асинхронными приемопередатчиками. В случае синхронного режима работы эти устройства кроме преобразования параллельных кодов в последовательные и наоборот выполняют функцию параллельного интерфейса для сопряжения с системной шиной. Передача данных ПУ также осуществляется параллельным кодом через параллельные коды, которые могут быть однонаправленными или двунаправленными. При использовании двунаправленных параллельных портов кабель следует проверить на предмет соответствия стандарту IEEE-1284. Когда расстояние между компьютером и ПУ достигает более 10 футов, передача данных в параллельном коде становится неустойчивой из-за емкостей между проводами, индуктивными внешними наводками и т.д. В этом случае передачу данных производят в последовательном коде. Самым распространенным стандартом последовательного интерфейса является RS-232C. Этот стандарт имеет несколько типов соединений, где используются розетки и вилки с разным количеством контактов. Обмен информацией между микропроцессором и внешними устройствами организуется с помощью трех шин: адресов, данных и управления. Шина адресов является однонаправленной, выдача адресов на нее осуществляется лишь МП. Шина данных организует двунаправленный обмен данными между МП и памятью или внешними устройствами. Максимальная нагрузочная способность ее невелика, что не позволяет непосредственно к ней подключать системы с большой емкостью памяти и широким набором ПУ. Для увеличения нагрузочной способности шины данных применяют контроллер КР580ВК28. Шина управления состоит из пяти линий, сигналы на которых формируются из записанного слова состояния МП БИС и его выходных сигналов ПРИЕМ и ЗАПИСЬ. +микроконтроллеры(под вопросом) Каждый МК имеет некоторое кол-во линий ввода/вывода, которые объединены в многоразрядные (чаще 8-разрядные) параллельные порты ввода/вывода. В памяти МК каждому порту ввода/вывода соответствует свой адрес регистра данных. Обращение к регистру данных порта вв/выв производится теми же командами, что и обращение к памяти данных. Кроме того, во многих МК отдельные разряды портов могут быть опрошены или установлены командами битового процессора. В зависимости от реализуемых ф-ций различают след. типы параллельных портов: - однонаправленные порты, предназначенные только для ввода или только для вывода информации; - двунаправленные порты, направление передачи которых (ввод или вывод) определяется в процессе инициализации МК; - порты с альтернативной ф-цией (мультиплексированные порты). Отдельные линии этих портов используются совместно со встроенными ПУ МК, такими как таймеры, АЦП, контроллеры последовательных интерфейсов; - порты с программно управляемой схемотехникой входного/выходного буфера. Порты выполняют роль устройств временного согласования функционирования МК и объекта управления, которые в общем случае работают асинхронно. Различают 3 типа алгоритмов обмена информации между МК и внешним устройством через параллельные порты ввода/вывода: - режим простого программного ввода/вывода; - режим ввода/вывода со стробированием; - режим ввода/вывода с полным набором сигналов подтверждения обмена.
|
