MCS-51 (1031646), страница 9
Текст из файла (страница 9)
2.17a. Временные диаграммы работы микросхем с внутренним ПЗУ2.3.2. Работа с портамиПорты PI— P3 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 статическификсирует их до момента изменения.Обращения к внешней памяти программ всегда выполняются с использованием 16разрядного адреса.
Когда ОМЭВМ работает с внешней памятью программ, все 8 бит портаР2 задействованы на выдачу старшего байта адреса (старший байт счетчика команд PC) ине могут быть использованы в качестве линий ввода/вывода общего назначения.Обращения к внешней памяти данных могут выполняться как с использованием 16разрядного адреса (MOVX @DPTR), так и с использованием 8-разрядного адреса (MOVX@Ri).
При использовании 16-разрядного адреса старший байт адреса выдается через портР2, на линиях которого байт адреса удерживается в течение всего времени цикла записиили чтения. Если через линию порта Р2 выдается разряд адреса, содержащий "1", то напряжение логической "1" формируется мощным транзистором (транзисторы N1 и Р1 нарис. 2.8—2.11), который при этом будет открыт в течение всего времени выдачи адреса.Выдача адреса через порт Р2 не влияет на содержимое защелок порта Р2. Если портР2 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.43Порт Р0 — восьмиразрядный двунаправленный порт с тремя состояниями. Информация, выдаваемая портом Р0 с помощью команд выдачи, сопровождается стробимпульсом WR. При записи информации в порт Р0 с помощью команд приема вырабатывается строб-импульс RD. Кроме операций ввода-вывода информации предусмотренавозможность выполнения логических операций И, ИЛИ и исключающее ИЛИ непосредственно на фиксаторах портов Р0—РЗ.В режиме работы с внешней памятью программ порт Р0 служит для выдачи младших разрядов адреса памяти программ и приема кодов команд. В режиме работы с внешним ОЗУ данных порт РО служит для выдачи адреса внешнего ОЗУ данных и приемавыдачи данных при обмене с внешним ОЗУ.Любую линию ввода-вывода можно проверить с помощью команд условного перехода. Кроме того, выводы РЗ. 2 и РЗ.
3 можно использовать для внешнего аппаратногопрерывания, выводы РЗ. 4 и РЗ. 5 — как входы счетчиков внешних событий для таймеров/счетчиков, а вывод РЗ. 1 можно использовать как выход тактового сигнала в синхронном режиме работы последовательного интерфейса ОМЭВМ. Выводы Р3.6_и_Р3.7 портаР3_ служат для выдачи сигналов разрешения соответственно записи (Ш) и чтения (RD)байта внешнего ЗУ данных через порт Р0. При работе с последовательным портомОМЭВМ линии Р3.0 и Р3.1 используются, соответственно, как вход и выход последовательного канала.На рис. 2.176 приведены временные диаграммы работы последовательного канала врежиме сдвигового регистра. В табл.
2.17а даны значения временных параметров для диаграммы на рис. 2.176.Рис. 2.176. Временные диаграммы работы последовательного канала в режимесдвигового регистраТаблица 2.17а. Временные параметры при работе последовательного канала в режиме сдвигового регистра№1.23456Наименование параметра, единица измеренияБуквенное обозначениеПериод следования импульсов тактовыхсигналов BQ, нсВремя цикла, нсВремя задержки сигнала TxD относительно сигнала RxD, нсВремя задержки сигнала RxD относительно сигнала TxD, нсВремя установления сигнала RxD относительно сигнала TxD, нсВремя сохранения сигнала RxD относительно сигнала TxDЗначение параметровНе менееНе болееTBQ=t83.3286tCYtD(RxD-TxO)I2t10t-133---tD(TxD-RxD)2t-117--tSU(RxD-TxD)--2t-133tV(TxD-RxO)0--44Строго говоря, временные диаграммы на рис.
2.176 и значения в табл. 2.17а нормируются только для КР1830ВЕ31/КР1830ВЕ51. Однако, если судить по аналогам фирмыIntel, рис. 2.176 и табл. 2.17а абсолютно идентичны для всех микросхем серий 1816, 1830семейства МК51.Система команд ОМЭВМ позволяет считывать информацию с фиксатора-защелкипорта или непосредственно с выхода, в зависимости от кода инструкции.В инструкциях, в которых порт служит операндом-источником, информация считывается непосредственно с выводов порта, например ADD A,PI: содержимое аккумулятора складывается с информацией на выводах порта Р1 и результат заносится в аккумулятор.Во всех случаях, когда операндом и регистром назначения является порт или битпорта, команды считывают информацию с выходов фиксаторов-защелок, а не с внешнихконтактов выводов порта.
Например, ORL P2, А.На рис. 2.17в показана диаграмма работы с портами, из которой видно, в какие моменты времени информация вводится с выводов портов в ОМЭВМ и в какие моментыпроисходит смена информации на портах, работающих на вывод при выполнениикоманд MOV PORT.SRC (SRC — операнд-источник).D - период, в течение которого информация вводится с соответствующего входа в ОМЭВМРис. 2.17в. Диаграмма работы с портами2.3.3. Работа с последовательным портомПоследовательный порт ОМЭВМ может использоваться в виде регистра сдвига длярасширения ввода-вывода или в качестве универсального асинхронного приемопередатчика (УАПП) с фиксированной или переменной скоростью последовательного обмена ивозможностью дуплексного включения (т.е. через последовательный порт можно принимать и передавать данные одновременно).
Последовательный порт может принимать очередной байт даже если уже принятый до этого байт не был прочитан из регистра приемника. Однако, если до окончания приема находящийся в регистре приемника байт не будет прочитан, принятый байт теряется. Программный доступ к регистрам приемника и передатчика осуществляется обращением к регистру специальных функций SBUF. При записи в SBUF байт загружается в регистр передатчика, а при чтении SBUF байт читается изрегистра приемника.Прием и выдача байта данных начинается с младшего разряда и заканчиваетсястаршим разрядом. Для разрешения приема необходимо установить 1 в разряде REN регистра управления SCON (регистр SCON описан в разделе 2.2.3).Последовательный порт может быть запрограммирован на один из четырех режимов приема/передачи путем программирования разрядов SM0 и SM1 регистра SCON.
Вовсех четырех режимах передача инициируется любой командой, которая использует SBUF45в качестве регистра назначения (выполняет операцию "Запись в SBUF"). Прием в режиме0 инициируется одновременным выполнением условий REN=1 и RI=0 (REN и RI - разряды регистра управления SCON). В остальных режимах прием инициируется приходомстарт-бита (нулевой уровень) при REN=1.В режиме 0 последовательный порт работает как восьмиразрядный сдвиговый регистр. При этом 8 бит информации в последовательном коде принимаются и передаютсячерез двунаправленный вывод RxD. На выводе TxD формируется сигнал синхронизациисдвигов.Скорость (частота) приема/передачи в режиме 0 постоянна и составляет fBQ/12, гдеfBQ — частота синхронизации ОМЭВМ.Временные диаграммы, иллюстрирующие работу последовательного порта в режиме 0, показаны на рис.
2.18. Все изображенные на рис. 2.18 сигналы за исключением RxDи TxD являются внутренними сигналами ОМЭВМ.Передача начинается любой командой, которая использует SBUF в качестве регистра назначения (выполняет операцию "запись в SBUF").При выполнении такой команды в фазе S6P2 вырабатывается внутренний импульсЗАПИСЬ В SBUF, по которому предназначенный к передаче байт записывается в регистрсдвига передатчика и запускается блок управления передачей. Внутренняя система тактирования ОМЭВМ организована так, что между сигналом ЗАПИСЬ В SBUF и началом передачи проходит один полный машинный цикл, после чего вырабатывается внутреннийсигнал ПОСЫЛКА, разрешающий выдачу содержимого регистра сдвига передатчика навыход RxD (вывод РЗ.0 МK) и импульсов синхронизации сдвига (СИНХР СДВИГ на рис.2.18) на выход TxD (вывод Р3.1 МК).
Сигнал СИНХР СДВИГ имеет низкий уровень в состояниях S3, S4 и S5 каждого машинного цикла и высокий уровень в состояниях S6, S1 иS2. В фазе S6,P2 каждого машинного цикла, в котором сигнал ПОСЫЛКА активен, формируется внутренний импульс СДВИГ, по которому содержимое регистра сдвига передатчика сдвигается на одну позицию и на выходе RxD выставляется очередной бит передаваемой посылки. Всего формируется восемь импульсов СДВИГ, после чего блокуправления передачей снимает сигнал ПОСЫЛКА и устанавливает флаг прерывания передатчика TI (разряд в регистре SCON).
Оба эти действия выполняются в фазе S1P1 10-го машинного цикла после сигнала ЗАПИСЬ В SBUF.46Рис.2.18. Работа последовательного порта в режиме 0Прием начинается при одновременном выполнением двух условий: REN=1 и RI=0.В фазе S6P2 следующего машинного цикла блок управления приемом вырабатывает внутренний сигнал ПРИЕМ, разрешающий выдачу импульсов СИНХР СДВИГ на выходОМЭВМ TxD. Импульсы СИНХР СДВИГ меняют свое состояние в фазах S3P1 и S6P1.Биты принимаемой посылки через вход RxD поступают на регистр сдвига приемника.
Состояние входа RxD опрашивается в фазе S5P2. В фазе S6P2 каждого машинного цикла, вкотором сигнал ПРИЕМ активен, формируется внутренний импульс СДВИГ и содержимое регистра сдвига приемника сдвигается влево на одну позицию. Значение, которое приэтом записывается в его крайний правый разряд, является значением сигнала на входеRxD, полученным в фазе S5P2 этого же машинного цикла. Всего формируется восемь импульсов СДВИГ, после чего блок управления приемом формирует сигнал загрузки содержимого регистра сдвига приемника в SBUF. В фазе S1P1 10-го машинного цикла послезаписи в SCON, сбросившей RI в 0, сигнал ПРИЕМ сбрасывается и устанавливается флагпрерывания приемника RI (бит в регистре SCON).47В режиме 1 прием/передача данных осуществляется в формате восьмиразрядногоУАПП. Через TxD передаются, а через RxD принимаются 10 бит: старт-бит (0), 8 бит данных и стоп-бит (1).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
