Материал: МИУС

Схема управления модемом служит для ввода-вывода сигналов общего назначения.

Микросхема УСАП может работать как совместно с МП, так и под управлением другого активного устройства с синхронной и асинхронной дисциплиной обмена. Микросхема может работать в синхронном и асинхронном режимах. Кроме того, по запросу от активного устройства УСАПП может выдавать слово-состояние, позволяющее определить наличие и вид ошибок обмена, а также ряд других ситуаций требующих вмешательства процессора.

RESET – сброс. После действия этого сигнала адаптер переводится в «холостой» режим и остается в нем до загрузки управляющих слов.

CLK – синхронизация.

C/D – управление / данные. Сигнал идентификации данных или управляющих слов.

CS - выборка кристалла. Разрешает связь между адаптером и шиной данных.

DSR – готовность модема. Входной сигнал от модема, означающий его готовность к работе.

DTR – готовность терминала.

CTS – передача. Входной сигнал, разрешающий адаптеру передавать данные.

RTS – запрос передачи.

TxD – выходная линия, по которой действуют передаваемые данные.

TxRDY – готовность передатчика. Используется для прерывания процессора или проверяется при считывании состояния адаптера.

TxE – пустой передатчик. Обозначает отсутствие в адаптере символа для передачи.

TxC – синхронизация. Передатчика. Входной сигнал, управляющий скоростью передачи данных.

RxD – вход приемника. Входная линия, по которой передаются сигналы принимаемых последовательных данных.

RxRDY – готовность приемника. Свидетельствует о наличии в адаптере принятого символа.

RxC – синхронизация приемника. Определяет скорость приема символов.

SYND – обнаружение синхронизации. Сигнал синхронного режима.

Для программирования адаптера необходимо загрузить несколько управляющих слов. Управляющие слова имеют два формата: слово режима и слово приказа.

Слово режима задает общие рабочие характеристики адаптера:

• скорость передачи;

• длину символа;

• число стоповых бит;

• режим работы;

• условия контроля (четный или нечетный паритет).

Формат слова режима.

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

ST₁

ST₂

P₁

P₀

L₁

L₀

DR₁

DR₀

Ч

Запрещено 0 1

1 бит 0 1

1,5 бита 1 0

2 бита 1 1

0 0 синхронный

0 1 1

1 0 16

1 1 64

исло стоп-бит Скорость передачи

П

0 0 5 бит

0 1 6 бит

1 0 7бит

1 1 8 бит

аритет

Запрещен х 0

Нечетный 0 1

Четный 1 1

длина символа

Формат слова приказа.

EH

IR

RTS

ER

SBRK

RxE

DTR

TxEN

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

EH – поиск синхросимволов при значении 1.

IR – внутренний сброс, при 1 происходит сброс всех внутренних регистров.

RTS – сброс УСАПП в исходное состояние.

ER – сброс ошибок.

SBRK – конец передачи при 1.

RxE – разрешение приема, при 1 – прием разрешен, при 0 – прием запрещен.

DTR – при 1 – запрос о готовности передатчика передать данные.

TxEN – разрешение передачи; при 1 – передача разрешена, при 0 – запрещена.

Слово приказа передается после слова режима.

Подготовка УСАПП к работе осуществляется в определенном порядке.

Подается сигнал RESET, который переводит УСАПП в исходное состояние. Затем осуществляется программирование УСАПП. На первом этапе программирования по шине данных в УСАПП заносится слово режима. Это слово определяет режим работы УСАПП в данном цикле передачи (синхронный или асинхронный). При реализации синхронного режима за словом режима следуют служебные слова – индентификаторы информации ( синхросимволы ). Число синхросимволов определено двумя старшими разрядами слова режима. Кроме этого слово режима залает вид синхронизации, определяет вид контроля передачи и длину передаваемого слова. Направление передачи задается внешними сигналами RD и WR. Сигнал RD настраивает УСАПП на передачу информации из УСАПП в шину данных, сигнал WR задает обратное направление.

Вид информации (управляющие слова или данные) определяется сигналом C/D.

В синхронном режиме работы после синхросимволов следует слово приказа. Оно программно определяет возможность приема и передачи информации, выдачу запросов о готовности провести обмен и другие действия УСАПП.

Слово режима и слово приказа определяют один из пяти режимов работы УСАПП:

• асинхронная передача,

• асинхронный прием,

• синхронная передача,

• синхронный прием,

• чтение состояния.

В режиме «Асинхронная передача» принятые в УСАПП из МП данные выдаются в последовательном коде на выход TxD. Перед посылкой выводится старт-бит. После передачи байта данных может быть передан бит контроля, а затем стоп-бит. Наличие и вид контроля определяется словом режима.

В режиме «асинхронный прием» Подается старт-бит последовательной посылки на вход RxD. После этого запускается внутренний счетчик битов, позволяющий определить конец посылки. Принятые данные передаются в буфер данных и вырабатывается сигнал RxRDY (готовность приемника).

В режиме «Синхронная передача» перед битами данных вводятся синхросимволы, которые выделяют собственно данные из потока информации. Синхросимволы следуют за словом режима. После записи слова режима, синхросимволов, слова приказа и данных происходит анализ сигнала CTS (готовность приемника терминала) и разряда D0 слова приказа. При наличии разрешающих сигналов УСАПП транслирует принятую информацию на выход TxD (выход передатчика).

Режим «Синхронный прием» может быть реализован как с внешней, так и с внутренней синхронизацией. Вначале происходит поиск синхросимволов, затем подается слово режима, затем слово приказа. Контролируются ошибки четности и переполнения.

Режим «Чтение состояния» используется для определения состояния УСАПП в процессе выполнения операций.

3.4. Программируемый контроллер прерываний

Программируемый контроллер прерываний (ПКП) позволяет без дополнительных аппаратурных затрат обрабатывать до 8 векторов прерывания. Число запросов можно увеличить до 64 с помощью каскадно соединенных нескольких БИС. Каскадирование контроллеров приведено на рис.

ПКП позволяет:

1. программно задавать различные режимы задания приоритетов;

2. задавать адреса размещения в памяти подпрограмм обработки прерываний;

3. разрешать и запрещать отдельные запросы.

Устройство может вырабатывать команду CALL для вызова подпрограммы обработки прерывания и выдавать ее в шину данных.

Ниже на рис.13 приведена функциональная схема ПКП.

D

Буфер данных

Схема управления

Регистр маски прерывания

Схема управления Чт / Зп

Схема управления каскадиро-ванием

7-D0 INTR INTA

A0

С S

R

Рг С

А

Рг

ЗП

D IRO-IR7

W R

CAS0

CAS1

CAS2

SP

Рис.13. Функциональная схема ПКП

РгС – регистр обслуживаемых прерываний; 8- разрядный регистр, единица в соответствующем разряде показывает, прерывания каких уровней обрабатываются в данный момент в МП.

А – арбитр приоритета, функцией данного блока является разрешение конфликта при одновременном поступлении запросов на входы IR0 – IR7.

Рг ЗП – регистр запросов прерываний; 8-разрядный регистр, который фиксирует поступление сигнала на одном их входов IR0 –IR7.

А0 – адрес; начальный адрес области памяти для хранения процедур обработки прерываний.

CAS0 - CAS2 – каналы каскадирования;

SP – выбор ведомого контроллера;

INTR – запрос прерывания;

INTA – подтверждение запроса прерывания;

IR0 –IR7 – входы запросов прерывания (вектора прерываний).

Регистр маски – 8-разрядный регистр, с помощью которого можно запретить обработку запросов прерывания. Для запрещения (маскирования) определенных уровней прерывания необходимо установить маску прерывания, т.е. занести 1 в соответствующие разряды регистра.

Во время работы ПКП может работать в одном из 4 режимов:

1. Режим вложенных прерываний. В этом режиме каждому вектору прерывания присваивается фиксированное значение приоритета. Вектор прерывания с наивысшим приоритетом имеет право прерывать обработку менее приоритетного прерывания.

2. Режим циклической обработки прерываний. В этом режиме значения приоритетов уровней векторов прерываний также линейно упорядочены, но уже не фиксированным образом, а изменяются после обработки по следующему принципу: последнему обслуженному прерыванию присваивается наименьший приоритет. Следующий по порядку вектор получает наивысший приоритет, поэтому будет обслужен в первую очередь.

3. Режим адресуемых приоритетов. В этом режиме программист или система самостоятельно могут назначить вектор прерывания с наивысшим приоритетом.

4. Режим опроса. Этот режим запрещает контроллеру автоматически прерывать работу МП при появлении запроса от внешнего устройства. Процессор должен сам обратиться к контроллеру в регистр запросов, проанализировать содержимое регистра и далее действовать по своему алгоритму. Данный режим моделирует опросную дисциплину обработки прерываний. Инициатором обработки прерывания становится не сам вектор прерывания, как при векторной дисциплине, а МП, причем в определяемые им самим моменты времени.

Программирование ПКП осуществляется через адресное пространство ввода-вывода с помощью двух 8-битовых портов с адресами 20H и 21H. Для управления ПКП в эти порты в определенной последовательности посылаются слова-приказы двух типов – управляющее слово инициализации (УСИ), которое определяет режим работы контроллера, и операционное слово (ОС). УСИ – четыре (столько, сколько режимов), ОС – три.

Форматы их следующие.

Формат УСИ 1. Определить особенности последовательности приказов.

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

D0 = 1 – УСИ 4 будет присутствовать в данной последовательности приказов.

D1 = 0 – каскадное подключение контроллеров; УСИ 3 будет в последовательности приказов.

D1 = 1 – одиночное подключение контроллера; УСИ3 не будет.

D2,D5,D6,D7 – не используются ( постоянный 0).

D4 = 1 признак УСИ 1.

Формат УСИ 2. Определение базового адреса.

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

D0-D2 – не используются (постоянный 0)

D3 – D7 – биты для задания номера базового вектора.

Ф

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

ормат УСИ 3. Связь контроллеров.

D_i = 1, если ко входу i подключен ведомый контроллер;

D_i = 0, если ко входу i подключено внешнее устройство.

Формат УСИ 4. Дополнительные особенности обработки прерываний.

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

D0 (определяет тип микропроцессора); 0 – i8080; 1 – i8086 (PENTIUM).