Реферат: Интерфейсы и периферийные устройства

--PAGE_BREAK--


В приемопередатчик (ПП) поступают восьмиразрядные данные (SD0-SD7) и сигнал разрешения чтения (IOR).

В регистры ввода (РгВв) и вывода (РгВыв) восьмиразрядные, управляются сигналами ЧтРВв и ЗпРВыв соответственно. Регистр ввода/вывода (РВ/В) двухразрядный, управляется сигналами ЗпРВ/В и ЧтРВ/В.

Кроме того, регистры ввода и ввода/вывода управляются сигналом запись в регистр ввода из периферийного устройства.

Принципиальная схема устройства показана на рисунке 1.2.(стр.4).

Дешифратор адреса реализован микросхемами К1533ЛН1, К1533ЛА2 и К555ЛЛ1. В дешифраторе используется простая логика, поэтому описывать подробно принцип образования сигналов не имеет смысла.

Дешифратор управляющих сигналов реализован на микросхеме К1533ИД3, которая представляет собой дешифратор — демультиплексор с 4 на 16.

Согласно таблице истинности этой микросхемы и таблице 1.1. были определены выводы, с которых снимаем управляющие сигналы.

Приемопередатчик реализован на микросхеме К1533АП6, представляющей из себя  двунаправленный восьмиразрядный шинный усилитель с тремя состояниями выхода.

Регистры ввода и вывода собраны на микросхемах К1533ИР22, а регистр ввода/вывода – на ИМС К1533ИР34.





















Задание 2. Клавиатуру, содержащую 16х6 клавиш, подключить к интерфейсу Multibusс помощью соответствующих портов, необходимых для сканирования клавиш контактного типа. Представить подробную структурную схему с указанием всех управляющих сигналов.



Схема подключения устройства показана на рисунке 2.1 (стр.6). Устройство работает по прерыванию, т.е. если не нажата ни одна клавиша, то устройство в работу не включается.

Несколько узлов структурной схемы уже были использованы и описаны в задании 1. В данном случае используется интерфейсMULTIBUS, который имеет следующие сигналы управления: IORC–чтение порта;IOWC-запись в порт. Обмен осуществляется в режиме квитирования с формированием исполнителем ответного сигнала XACK.

Управляющими сигналами для дешифратора адреса (ДшА) служат адреса А2-А9, формирующие сигнал SEL. Младшие биты адреса (A0-A1)включены в дешифратор управляющих сигналов (ДшУС). Для дешифрации управляющих сигналов используются сигналыIORСи IOWС.

На выходе ДшУС образуются сигналы ВклБуф, ВклР12, ЗпР1, ЗпР2, ВклАП5, которые будут описаны ниже.

На приемопередатчик (ПП) поступают восемь разрядов данных (Д0-Д7), управляется он сигналамиSELи IORC.

В структурной схеме ФСК – формирователь сигнала квитирования.

Регистры RG1и RG2– регистры сканирования.

В исходном состоянии регистры сканирования отключены от клавиатуры сигналом ВклР12. К клавиатуре подключены буферные элементы (ИМС К555ЛП10), через которые выходы К0-К15 клавиатуры включены на землю. Микросхема КР1533АП5 отключена от шины данных ВД0-ВД5. Т.к. ни одна клавиша не нажата, то на выходе логического элемента (ИМС К1533ЛА2) уровень логического нуля.

Если на клавиатуре нажата клавиша, то через диод выход логического элемента становится подключенным на землю, на выходе элемента устанавливается высокий уровень, т.е. формируется сигнал запроса прерывания INT N. После этого запускается управляющая программа по вектору прерывания.

От шины К0-К15 отключаются буферные элементы сигналом ВклБуф, и подключаются регистры сканирования. Программно реализуется режим «бегущего нуля» на регистрах сканирования и дальше через КР1533АП5 смотрим состояние шины КР0-КР5. Таким образом вычисляется код нажатой клавиши.


Задание 3. Разработать принципиальную схему адаптера принтера, содержащего 8-разрядный регистр  данных (записи) с адресом 378h, 5-разрядный регистр управления (записи) с адресом 37Ahи 5-разрядный порт состояния (чтения с линий Д3-Д7), имеющий адрес 379h. Подключить порты к системной шине расширения ISA.
                 Принципиальная схема показана на рис. 3.1.(стр.8).

Дешифратор адреса реализован по тому же принципу, что и в задании 1, но регистры имеют адреса: 378h— регистр данных; 379h– регистр состояния; 37Аh— регистр управления.

Дешифратор управляющих сигналов выполнен так же, но с учетом таблицы 3.1.

                                                                                              Таблица 3.1.

Управляющие сигналы/ сигналы
ISA
ЗпРД


ЗпРУ



ЧтРС

SA0





1

SA1



1



<img width=«40» height=«2» src=«ref-1_372510591-152.coolpic» v:shapes="_x0000_s1031">
IOR

1

1



<img width=«40» height=«2» src=«ref-1_372510591-152.coolpic» v:shapes="_x0000_s1032">
IOW





1



Восьмиразрядный приемопередатчик выполнен на микросхеме К1533АП6.

Регистры данных и управления выполнены на микросхемах К1533ИР22, в качестве регистра состояний используются буферные элементы – ИМС К555ЛП10.

В исходном состоянии на выходе дешифратора адреса постоянно присутствует уровень логической единицы, вследствие чего ДшУС и ПП не участвуют в работе.

Перед началом цикла передачи данных компьютер должен убедиться, что сняты сигналы BUSYи ACK. Для этого мы должны считать состояние этих сигналов из регистра состояния (РС). Это сделаем с помощью команды IN, где укажем адрес РС –379h. ДшУС выдаст сигнал чтения РС (ЧтРС), и сигналы состояния принтера по шине ВД0-ВД4 отобразятся на шине данныхSD0-SD4интерфейса ISA. После этого выставляем данные путем выполнения командыOUT с указанием адреса регистра данных (378h). В результате чего ДшУС сформирует сигнал записи в регистр данных (ЗпРД). Затем формируется строб. В команде OUTуказываем адрес регистра управления (РУ) 37Аh, после чего формируется сигнал записи в регистр управления (ЗпРУ) ДшУСом.
После этого строб снимается. При получении строба принтер формирует сигнал BUSY, а после окончания обработки данных выставляет сигнал ACK, снимает BUSY, снимаетACK, затем может начаться новый цикл.
Задание 4.Показать временную диаграмму формирования адресной метки, у которой биты синхронизации равны C7hЮ, а биты данных – А1, метод кодирования MFM.

<img width=«660» height=«250» src=«ref-1_372510895-27380.coolpic» v:shapes="_x0000_s1026">
<img width=«658» height=«117» src=«ref-1_372538275-1186.coolpic» hspace=«12» alt=«Подпись: Метод MFM является методом с удвоенной плотностью записи за счет исключения части битов синхронизации и увеличения тактовой частоты записи.» v:shapes="_x0000_s1027">

Рис. 4.1. Запись адресной метки методом MFM
Если бит данных равен единице, то стоящий перед ним бит синхронизации не записывается. Если бит данных равен нулю, но предыдущий бит данных равен единице, то бит синхронизации также не записывается.

Рассмотрим последовательность битов, изображенных на рисунке 4.1. начиная со старшего. Перед первым битом данных стоит бит синхронизации, поэтому в сигнале записи будет присутствовать только бит данных. Перед вторым битом данных нет бита синхронизации, но предыдущий бит данных был равен единице, поэтому бит синхронизации тоже не пишется, бит данных равен нулю, таким образом, сигнал записи равен нулю.

Третий бит записывается аналогично первому, четвёртый – аналогично второму. Пятый бит равен нулю, предыдущий бит данных также равен нулю, поэтому бит синхронизации и бит данных должны записываться в сигнал записи, но они равны нулям, т.е. записывается нуль.

Шестой бит равен нулю, предыдущий бит данных тоже равен нулю, т.е. записываются и бит данных и бит синхронизации. Бит синхронизации равен единице, бит данных равен нулю т.е. сигнал записи равен единице. Седьмой бит записывается аналогично шестому, а восьмой – первому.
Задание 5.Разработать подробную структурную схему сопряжения ПК с шиной ISA (приемник) и шиной Multibus (передатчик) с изображением всех управляющих сигналов. Обмен информацией осуществляется в режиме прерывания.

           

Структурная схема показана на рисунке 5.1. (стр.11).

В предыдущих заданиях были разработаны схемы подключения и к шине Isaи к шине Multibus, сигналы управления и принцип их формирования, поэтому описывать это снова нет смысла. Скажем только, что адреса А0-А9 интерфейса Multibus  и SA0-SA9 интерфейса ISA для ДшА берем из области резервных адресов (360…36F).

Для передачи данных из ПК с интерфейсом Multibusиспользуем регистр вывода данных (РВывД). Второй ПК с интерфейсом ISAвключится в работу по прерываниюIRQ Nв момент передачи данных по сигналу ЗпРВвД.

С помощью управляющей программы он считает данные из регистра ввода (РВвД) по сигналу чтения из регистра ввода данных (ЧтВвД), который в свою очередь сбросит сигнал IRQ Nи подготовит ПК с шиной ISAдля дальнейшего приема данных.




















Задание 6. Изучить принцип работы печатающего устройства. Написать программу на ассемблере, осуществляющую вывод на печать с помощью портов адаптера и опросом флага готовности принтера.

                 .model  tiny                    ; модель памяти, исп. для СОМ

                .code                                ; начало сегмента кода

                org     100h                     ; нач. знач. счетчика — 100Н

; Начало основной программы---------------------------------------------------

start:          call    clear                   ; ярко-белые симв. на синем

;

                mov     cx,len1                 ;

                mov     dh,10                   ;

                mov     dl,27                   ;

                mov     bp,offset mes1          ;

                call    symv                    ; вывод на экран строки симв.

;

                call    nklav                   ; идентиф. нажатой клавиши

                call    clsym                   ; стирание из буфера символа

;

                call    clear                   ; ярко-белые симв. на синем

;

                mov     cx,len2                 ;

                mov     dh,10                   ;

                mov     dl,23                   ;

                mov     bp,offset mes2          ;

                call    symv                    ; вывод на экран строки симв.

;

                mov     cx,len3                 ;

                mov     dh,12                   ;

                mov     dl,23                   ;

                mov     bp,offset mes3          ;

                call    symv                    ; вывод на экран строки симв.

;

nrv2:       call    nklav                   ; идентиф. нажатой клавиши

;

                cmp     ah,02h                  ;

                je      nrv3                    ;

                cmp     ah,03h                  ;

                je      nrv10                   ;

                call    clsym                   ;

                jmp     nrv2                    ;

nrv10:      jmp     nrv6                    ;

;

nrv3:        call    clear                   ; ярко-белые симв. на синем

                call    clsym                   ; стирание из буфера символа

;

                mov     cx,len4                 ;

                mov     dh,0                    ;

                mov     dl,10                   ;

                mov     bp,offset mes4          ;

                call    symv                    ; вывод на экран строки симв.

;

                mov     ah,06h                  ; функция задания окна

                mov     al,0                    ; режим создания

                mov     bh,2Fh                  ; атрибут символов — з/ярко-б

                mov     ch,1                    ; верхняя Y-координата

                mov     cl,0                    ; левая Х-координата

                mov     dh,24                   ; нижняя Y-координата

                mov     dl,79                   ; правая Х-координата

                int     10h                     ; прерывание BIOS

;

                mov     ah,02                                    ;

                mov     bh,0                          ;

                mov     dh,1                          ;

                mov     dl,0                           ;          

                int     10h                              ;

; Запись символов в буфер(buf1)

                mov     ah,3Fh                                  ;

                mov     bx,0                          ;

                mov     cx,100                                  ;

                mov     dx,offset buf1                        ;

                int     21h                              ;

;

                mov     lensym,ax                  ;

                inc     lensym                         ;
                call    nrv11                          ; Состояние ACK,BUSY
                mov     si,0                           ;

dlsh:           dec     lensym                                  ;

                mov     al,offset buf1[si]        ;          

                mov     dx,378h                                ;

                out     dx,al                           ; Выставление данных          

                mov     dx,1000                                ;

                call    delay

                mov     dx,37Ah

                mov     al,00001001b

                out     dx,al                           ; Выставляем строб

                mov     dx,1000       

                call    delay

                mov     dx,37Ah

                mov     al,00001000b

                out     dx,al                           ; Снимаем строб

                cmp     lensym,0

                jz      kon

                inc     si

                call    nrv11

                jmp     dlsh

; Передача в принтер символа конца строки

kon:            call    nrv11

                mov     al,10

                mov     dx,1000

                call    delay

                mov     dx,378h

                out     dx,al

                mov     dx,1000

                call    delay

                mov     dx,37Ah

                mov     al,00001000b

                out     dx,al

                mov     dx,1000

                call    delay

                mov     dx,37Ah

                mov     al,00001001b

                out     dx,al

                mov     dx,10000

                call    delay

                mov     al,13

                mov     dx,378h

                out     dx,al

                mov     dx,10000

                call    delay

                mov     dx,37Ah

                mov     al,00001000b

                out     dx,al

                mov     dx,10000

                call    delay

                mov     dx,37Ah

                mov     al,00001001b

                out     dx,al

                jmp     nrv6

;

nrv6:           mov     ax,0003h

                int     10h

;

                call    clsym

                ret

;

;    продолжение
--PAGE_BREAK--