21.7. ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА

Для того чтобы можно было организовать обмен данными микро-ЭВМ с внешними абонентами, требуются устройства сопряжения, которые организуют обмен информацией с ЦПЭ. Они подключаются так же, как и память, к шине микро-ЭВМ.

21.7.1. ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ ИНТЕРФЕЙС

Наиболее просто параллельный ввод данных обеспечивается подключением к шине данных буферного усилителя с тремя устойчивыми состояниями, управляемого с помощью дешифратора адреса (рис. 21.21). При обращении по требуемому адресу данные с внешних устройств появляются на шине данных и считываются микропроцессором. Этот процесс полностью аналогичен обращению к ячейке памяти. Таким образом, операция ввода отличается от операции записи только заданием соответствующего адреса. Посредством вызова адреса при 8-разрядной шине данных можно параллельно опросить 8 внешних устройств.

Регистр вывода можно реализовать аналогичным образом. При этом данные остаются прежними, пока не выданы новые значения; для перезаписи используется триггер (например, типа представленный на рис. 21.22. Если микропроцессор сообщает заданный адрес в дешифратор адреса и задается режим записи то При отрицательном фронте тактового импульса опять этому моменту на входах триггеров устанавливаются данные. При положительном фронте они передаются на их выходы и остаются там до следующего цикла вывода.

Адаптер интерфейса периферийных устройств

Для выборочного ввода или вывода можно комбинировать схемы, изображенные на рис. 21.21 и 21.22. Но все же проще использовать для этой цели простые монолитные интегральные двунаправленные интерфейсы, например адаптер интерфейса периферийных устройств

(кликните для просмотра скана)

Рис. 21.21. Параллельный 8-разрядный ввод.

Рис. 21.22. Параллельный 8-разрядный вывод.

(Peripheral Interface Adapter, PIA) типа МС 6821, блок-схема которого представлена на рис. 21.23. Он имеет два 8-разрядных канала ввода-вывода. Выводимые данные записываются в тот или иной регистр вывода. Ему соответствует регистр направления данных, с помощью которого можно для каждой линии задать режим ввода или вывода. Кроме того, каждый канал имеет по контрольному регистру, остальные выводы служат для разрешения или подтверждения запросов прерывания.

Таким образом, адаптер интерфейса периферийных устройств содержит всего шесть 8-разрядных регистров. Однако с помощью двух имеющихся входов

Рис. 21.23. Внутренняя структура адаптера интерфейса периферийных устройств типа

адреса можно выбрать только 4 регистра. Поэтому регистр данных и при необходимости регистр направления вызываются общим адресом. Различение их производится с помощью разряда соответствующего контрольного регистра. Распределение адресов представлено в табл. 21.14.

На рис. 21.24 показано подключение адаптера интерфейса периферийных устройств к шине микро-ЭВМ. В принципе оно аналогично подключению ПЗУ. Отличие состоит в том, что сигнал отпирания подается не на дешифратор адреса, а на специальный вход адаптера. Это необходимо потому, что входы прерываний опрашиваются только при разрешающем фронте, но, с другой стороны, должен быть возможен запрос на прерывание, если адаптер не адресован. Кроме того, имеется дополнительный вход сброса, который позволяет установить все регистры в исходное состояние.

Программирование адаптера интерфейса можно пояснить на примере. Пусть в направлении А через выводы нужно подать двоичную комбинацию 1101.

Таблица 21.14 (см. скан) Адресация шести регистров адаптера внтерфеиса периферийных устройств

После этого информацию, находящуюся на выводах нужно переписать в аккумулятор В. Соответствующая программа представлена на рис.

Рис. 21.24. Подключение адаптера интерфейса периферийных устройств к шине микро-ЭВМ.

Рис. 21.25. Пример программирования адаптера интерфейса периферийных устройств.

21.25. В качестве базового адреса адаптера интерфейса выберем . В контрольном слове воспользуемся только переключающим битом и, расположенным на третьем от конца месте. Остальные биты примем равными нулю. При этом все функции прерывания запрещаются. Когда программа выполнена, аккумулятор В содержит следующую информацию:

РА 7 РА 6 РА 5 РА