Материал: Coptenko_src

PCL OUT — выдача младшего байта счетчика команд PC

РСН — старший байт счетчика команд PC

DPL, DPH — соответственно младший и старший байты регистра указателя данных DPTR, который используется в качестве регистра косвенного адреса в командах MOVX A,@DPTR и MOVX @DPTR,A

Р2 SFR — защелки порта Р2

RI — регистры R0 и R1, которые используются в качестве регистров косвенного адреса в командах MOVX A,@RI и MOVX @RI,A

Рис. 2.11 в. Цикл записи во внешнюю память данных

Если ОМЭВМ не имеет внутренней памяти программ, ее вывод DEMA должен быть подключен к шине О В. __

Чтение из внешней памяти программ стробируется сигналом ОМЭВМ РМЕ. При работе с внутренней памятью программ сигнал РМЕ не формируется. ОМЭВМ не имеют инструкций и аппаратных средств для программной записи в память программ.

При обращениях к внешней памяти программ всегда формируется 16-разрядный адрес, младший байт которого выдается через порт Р0, а старший — через порт Р2. При этом байт адреса, выдаваемый через порт Р0, должен быть зафиксирован во внешнем регистре по спаду сигнала ALE, т. к. в дальнейшем линии порта Р0 используются в качестве шины данных, по которой байт из внешней памяти программ вводится в ОМЭВМ.

На рис. 2.11 г показана функциональная схема включения ОМЭВМ МК51 с внешним ППЗУ программ. Порт Р0 работает как мультиплексированная шина адрес/данные: выдает младший байт счетчика команд, а затем переходит в высокоимпедансное состояние и ожидает прихода байта из ППЗУ программ. Когда младший байт адреса находится на выходах порта Р0, сигнал ALE защелкивает его в адресном регистре RG. Старший байт адреса находится на выходах порта Р2 в течение всего времени обращения к ППЗУ. Сигнал РМЕ разрешает выборку байта из ППЗУ, после чего выбранный байт поступает на порт Р0 МК51 и вводится в ОМЭВМ.

Подробно организация памяти программ описана в разделе 2.3.5.

На рис. 2.11д и 2. Не приведены диаграммы, показывающие формирование соответствующих сигналов при работе ОМЭВМ с внешней памятью программ. Как видно из диаграмм, при работе с внешней памятью программ сигнал РМЕ формируется дважды в каждом машинном цикле независимо от количества байт в команде. Если второй выбираемый байт в текущей команде не используется, он игнорируется ОМЭВМ. В дальнейшем при переходе к выполнению следующей команды этот байт будет введен вторично.

Рис. 2.11г. Схема включения МК51 с внешним ППЗУ программ

PCL OUT — выдача младшего байта счетчика команд PC

РСН OUT — выдача старшего байта счетчика команд PC

D — периоды, в течение которых данные с Р0 вводятся в ОМЭВМ

Рис. 2.11 д. Работа с внешней памятью программ

Если выполняется команда MOVX (рис. 2. Не, диаграмма В), два сигнала РМЕ не формируются, т. к. порт Р0 освобождается для адресации и обмена данными с внешней памятью данных. __

Когда ОМЭВМ работает с внутренней памятью программ, РМЕ не формируется и адрес на портах Р0 и Р2 не выдается. Тем не менее, сигнал ALE будет формироваться дважды в каждом машинном цикле всегда за исключением случая команды MOVX (в этом случае один сигнал ALE пропускается). Таким образом, если не используются команды MOVX, сигнал ALE может быть задействован в качестве выходного синхросигнала.

2.3. Описание функционирования ОМЭВМ

Статические параметры микросхем приведены в табл. 2.24. Динамические параметры микросхем приведены в табл. 2.25. Предельные значения электрических режимов эксплуатации приведены в табл. 2.26.

(A) — без выполнения команды MOVX

(B) — с выполнением команды MOVX

PCL OUT — выдача младшего байта счетчика команд PC

РСН OUT — выдача старшего байта счетчика команд PC

DPH — старший байт регистра указателя данных DPTR, который используется в качестве регистра косвенного адреса в командах MOVX A,@DPTR и MOVX @DPTR,A

Р2 SFR — защелки порта Р2

INS IN — ввод байта инструкции из памяти программ

ADDR OUT — выдача младшего байта адреса внешней памяти данных из регистров R0, R1 или регистра DPL

Задний фронт ALE стробирует адрес на порте Р0. В этот момент адрес гарантированно установлен

Рис. 2. lie. Циклы работы с внешней памятью программ

2.3.1. Режимы работы и начальная установка

ОМЭВМ могут работать в следующих режимах:

— только с внешней памятью программ (все модификации ОМЭВМ);

— только с внутренней памятью программ (только КР1816ВЕ51, КМ1816ВЕ751 иКР1830ВЕ51);

— с внутренней и внешней памятью данных (все модификации ОМЭВМ);

облучения — 1 неделя на солнце или 3 года в комнате с лампами дневного света). Поэтому рекомендуется закрывать кварцевое окошко микросхемы защитной наклейкой.

Рекомендуется стирание ППЗУ ультрафиолетовым излучением (длина волны 2537 ангстрем) с интегральной дозой как минимум 15 Вт-сек/см². При этом для стирания должно быть достаточным помещение микросхемы под ультрафиолетовую лампу с потоком 12000 мкВт/см² на время 20—30 минут и на расстояние около 2,5 см от лампы до кварцевого окошка микросхемы. После стирания все ячейки ППЗУ находятся в состоянии логической единицы.

2.3.1.5. Проверка внутренней памяти программ

В режиме проверки внутренней памяти контролируется правильность хранящейся в памяти программ информации, записанной в процессе производства микросхем КР1816ВЕ51 и КР1830ВЕ51 или в режиме программирования ИС КМ1816ВЕ751.

Выводы микросхемы выполняют следующие функции:

Р2.7 — при подаче напряжения низкого уровня активизирует режим обращения к внутренней памяти для считывания;

Р1.0...Р1. 7, Р2.0...Р2. 3 — организуют подачу адреса А0—А11;

Р0.0...Р0. 7 — организуют выдачу данных для контроля.

Задание режима проверки внутренней памяти программ и схема подачи сигналов на выводы ОМЭВМ в этом режиме полностью идентичны соответственно строке "Проверка" табл. 2.1ба и рис. 2.16в.

Временная диаграмма при проверке внутренней памяти программ приведена на рис. 2.17а. Данная диаграмма полностью верна для микросхем КР1816ВЕ51 и КМ1816ВЕ751. Для КР1830ВЕ51 необходима привязка к частоте синхронизации ОМЭВМ: считываемая из внутренней памяти программ этих микросхем информация является истинной на выводах порта Р0 в состояниях S5, S6, S1 и ложной в состояниях S2, S3, S4 каждого машинного цикла ОМЭВМ.

Рис. 2.17 а. Временные диаграммы работы микросхем с внутренним ПЗУ

2.3.2. Работа с портами

Порты Р1—РЗ имеют идентичные характеристики. Данные, записанные в них, статически фиксируются и не изменяются до перезаписи.

В режиме работы с внешней памятью программ порт Р2 служит для выдачи сигналов старших разрядов адреса и статически фиксирует их до момента изменения.

Обращения к внешней памяти программ всегда выполняются с использованием 16-разрядного адреса. Когда ОМЭВМ работает с внешней памятью программ, все 8 бит порта Р2 задействованы на выдачу старшего байта адреса (старший байт счетчика команд PC) и не могут быть использованы в качестве линий ввода/вывода Ьбщего назначения.

Обращения к внешней памяти данных могут выполняться как с использованием 16-разрядного адреса (MOVX @DPTR), так и с использованием 8-разрядного адреса (MOVX @Ri). При использовании 16-разрядного адреса старший байт адреса выдается через порт Р2, на линиях которого байт адреса удерживается в течение! всего времени цикла записи или чтения.

Если через линию порта Р2 выдается разряд адреса, содержащий "I", та напряжение логической "1" формируется мощным транзистором (транзисторы N1 и Р1 на рис. 2.8—2.11), который при этом будет открыт в течение всего времена выдачи адреса. ^

Выдача адреса через порт Р2 не влияет на содержимое защелок порта Р2. Есл1 порт Р2 не задействован на выдачу адреса, то на его выводах выставляется содержимое защелок (регистр Р2 в области SFR). |

Для перевода любой линии портов Р1—РЗ на прием входной информации необходимо в соответствующий фиксатор-защелку порта записать "1" с помощью команды выдачи данных. Сигнал RST устанавливает все порты на прием входной информации. |

Порт Р0 — восьмиразрядный двунаправленный порт с тремя состояниямиЦ Информация, выдаваемая портом Р0 с помощью команд выдачи, сопровождаете^ строб-импульсом WR. |

При записи_информации в порт Р0 с помощью команд приема вырабатываете! строб-импульс RD. 1

Кроме операций ввода-вывода информации предусмотрена возможност| выполнения логических операций И, ИЛИ и исключающее ИЛИ непосредственно н| фиксаторах портов Р0—РЗ. |

В режиме работы с внешней памятью программ порт Р0 служит для выдач| младших разрядов адреса памяти программ и приема кодов команд. В режим| работы с внешним ОЗУ данных порт РО служит для выдачи адреса внешнего ОЩ данных и приема-выдачи данных при обмене с внешним ОЗУ. |

Любую линию ввода-вывода можно проверить с помощью команд условно? перехода.

Кроме того, выводы РЗ. 2 и РЗ. 3 можно использовать для внешнег аппаратного прерывания, выводы Р3.4 и Р3.5 — как входы счетчиков внешни событий для таймеров/счетчиков, а вывод РЗ. 1 можно использовать как выхо тактового сигнала в синхронном режиме работы последовательного интерфейс ОМЭВМ. Выводы Р3.6 и Р3.7 порта РЗ служат для выдачи сигналов разрешена соответственно записи (WR) и чтения (RD) байта внешнего ЗУ данных через по{ Р0.

При работе с последовательным портом ОМЭВМ линии Р3.0 и РЗ. используются, соответственно, как вход и выход последовательного канала.

На рис. 2.176 приведены временные диаграммы работы последовательно^ канала в режиме сдвигового регистра. В табл. 2.17а даны значения временю| параметров для диаграммы на рис. 2.176. |

Строго говоря, временные диаграммы на рис. 2.176 и значения в табл. 2.l| нормируются только для КР1830ВЕ31/КР1830ВЕ51. Однако, если судить J аналогам фирмы Intel, рис. 2.176 и табл. 2.17а абсолютно идентичны для вс| микросхем серий 1816, 1830 семейства МК51. |