Лекция 10. Контроллеры параллельной передачи данных. Параллельный интерфейс

Лекция 10.
Контроллеры параллельной
передачи данных.
Параллельный интерфейс
Назначение ППИ
Для связи внешних устройств между собой и с
центральным МП используют различные интерфейсы. С их
помощью центральный МП получает и передает данные,
управляет устройствами.
В параллельном интерфейсе для каждого бита
передаваемого двоичного слова предназначен свой проводник.
Передача всего двоичного слова осуществляется одновременно по
всем проводникам за один такт работы интерфейса.
Достоинства и недостатки ППИ
Достоинства параллельного интерфейса:
● высокая производительность;
● простота интерпретации переданных данных.
Недостатки:
● высокий расход дорогостоящей электротехнической меди;
● низкая помехозащищенность.
Вследствие недостатков расстояние между устройствами не
может превышать нескольких метров. Для увеличения расстояния
применяют различные приемы: повышение уровня потенциала
логической единицы, токовая петля и т. д. Однако все они ведут к
значительному увеличению стоимости, в связи с чем
параллельный интерфейс применяют только в тех случаях, когда
расстояние между источником и приемником невелико.
Назначение микросхемы ППИ КР580ВВ55
Микросхема
программируемого
ППИ
КР580ВВ55
предназначена для организации ввода/вывода информации
различного формата и позволяет реализовать большинство
известных протоколов обмена по параллельным каналам.
Может использоваться для сопряжения микропроцессора с
периферийным оборудованием (дисплеем, принтером, внешним
накопителем данных и т. д.).
Структура микросхемы ППИ КР580ВВ55
Структура микросхемы ППИ КР580ВВ55
В состав микросхемы входят:
• двунаправленный
8-разрядный
буфер
данных
(BD),
связывающий ППИ с системной шиной данных;
• блок управления записью/чтением (RWCU), обеспечивающий
управление внешними и внутренними передачами данных,
загрузку управляющих слов и выдачу информации о состоянии
ППИ;
• три 8-разрядных порта ввода/вывода (Port А, В и С) для обмена
информацией с внешними устройствами;
• схема управления группой A (CUA), вырабатывающую сигналы
управления каналом А и младшими разрядами канала С;
• схема управления группой В (CUB), вырабатывающую сигналы
управления каналом В и старшими разрядами канала С.
Микросхема выпускается в 40-выводном DIP-корпусе
(Dual In-line Package).
Режимы работы микросхемы ППИ КР580ВВ55
Перед
началом
работы
микросхему
необходимо
запрограммировать.
Режим работы ППИ задается путем загрузки в него
управляющих слов из МП. Существует три режима работы.
В режиме 0 осуществляется прямой однонаправленный
ввод/вывод данных без сигналов их сопровождения. Он
применяется при синхронном обмене или при программной
организации
асинхронного
обмена.
Микросхема
может
рассматриваться в этом режиме как устройство, состоящее из
четырех портов (два 8-разрядных и два 4-разрядных), независимо
настраиваемых на ввод или вывод. Вывод информации
осуществляется по команде OUT микропроцессора с фиксацией
выводимой информации в портах выхода, а ввод – по команде IN
без запоминания информации.
Режимы работы микросхемы ППИ КР580ВВ55
В режимах 1 и 2 обмен информацией производится по
инициативе внешних устройств (по прерываниям).
В режиме 1 обеспечивает тактируемый однонаправленный
обмен информацией с внешним устройством. Передача данных
производится по каналам А и В, а линии канала С передают
управляющие сигналы.
Режим 2 обеспечивает двунаправленную передачу
информации по каналу А к внешнему устройству и обратно.
Процесс обмена сопровождают пять управляющих сигналов,
передаваемых по линиям РС7–РС3. Оставшиеся одиннадцать
интерфейсных линий могут настраиваться на режим 0 или
режим 1.
Условное обозначение
и назначение выводов микросхемы КР580ВВ55
Подключение
периферийного
оборудования производится через три
двунаправленных порта PA, PB, PC.
Интерфейс с системной шиной
осуществляется через 14 линий:
• D7–D0 – двунаправленная шина данных с
тремя состояниями;
• A1, A0 – линии адреса, которые
подключают соответствующий порт и схему
управления к шине данных;
• RD – чтение, разрешает считывание
информации из регистра, адресуемого по
входам А1, А0 на шину данных;
• WR
–
запись,
разрешает
запись
информации с шины данных в регистр ППИ
Передача информации микросхемы КР580ВВ55
Адресация и направление передачи
определяются согласно таблице истинности.
информации
Операция
A1
A0
RD
WR
CS
0
0
0
1
0
Порт A  шина данных
0
1
0
1
0
Порт B  шина данных
1
0
0
1
0
Порт C  шина данных
1
1
0
1
0
Запрещенная комбинация
0
0
1
0
0
Шина данных  порт A
0
1
1
0
0
Шина данных  порт B
1
0
1
0
0
Шина данных  порт C
1
1
1
0
0
Шина данных  регистр СУ, при D7 = 1
Шина данных  регистр битов порта C,
при D7 = 0
X
X
1
1
0
Шины отключены
X
X
X
X
1
Шины отключены
Программирование микросхемы КР580ВВ55
Программирование микросхемы заключается в загрузке
слов управления (СУ).
После загрузки СУ микросхема ППИ готова к работе.
Программирование порта С микросхемы КР580ВВ55
Каждый из восьми битов канала C может быть независимо
от других установлен или сброшен с помощью специальной
команды вывода, посылаемой в регистр битов порта C. Это
свойство канала C облегчает программирование в случае, когда
биты канала C используются для управления передачей данных по
каналам A или B. Формат команды установки или сброса
соответствующего бита канала C приведен на рисунке.