Лекция 10. Контроллеры параллельной передачи данных. Параллельный интерфейс

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. Назначение 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. Достоинства и недостатки ППИ

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

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).

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

Адресация и направление передачи информации определяются согласно таблице истинности. Передача информации микросхемы КР580ВВ55 Шины отключены 1XXXX 011XX Шина данных регистр СУ, при D7 = 1 Шина данных регистр битов порта C, при D7 = Шина данных порт C Шина данных порт B Шина данных порт A Запрещенная комбинация Порт C шина данных Порт B шина данных Порт A шина данных ОперацияCSWRRDA0A0A1A1

Программирование микросхемы заключается в загрузке слов управления (СУ). Программирование микросхемы КР580ВВ55 После загрузки СУ микросхема ППИ готова к работе.

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. Программирование порта С микросхемы КР580ВВ55