Дж.Хиллбурн, П.Джулич Микро-ЭВМ и микропроцессоры (1979) (1092080), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Системы, построенные,с использованием элементов с тремя состояниями, обычно выполняются как асимметричные. На корпусе с двухрядным расположением 14 выводов. "Ех — вывод 14; «Земля» — вывод 7. О относится к состоянию выхода перед по- ступлением тактового импульса Оо+г относится к состоянию выхода после поступления тактового импульса. Данные Блина ирна Данные ! 5 БлпнирпЮна 4 Данные У в Блпнирпдни йу Данные ХУ Блпнирппни уя Интерфеас и нериферианые устроастеа 209 Большинство вентилей, которые были описаны в предыдущих разделах (см., например, рис. 6.3), является устройствами с тремя состояниями. Счетверенный шинный триггер Р-типа (8Т10) показан на рис.
6.24. Это устройство особенно удобно использовать в ситуациях, когда передаваемые на шину данные требуют предварительного запоминания в регистрах временного хранения (фиксаторах) (рис. 6.7). Из фиксаторов данные выводятся через инверторы с тремя состояниями, каждый из которых позволяет подключить к одной шине данных до 20 стандартных нагрузок.
Максимальная частота тактовых импульсов обычно составляет 50 МГц. Линейные передатчики и приемники данных применяются также для передачи данных между терминалами и оборудованием сети передачи данных. Так, линейные передатчики 8Т15 и приемники 8Т16 используются в сетях передачи данных Е!А и МП.. Эти устройства предназначены для систем, оборудование которых выполнено на основе промышленных стандартов (таких, как Е1А Ю-232В/С '116], М!1. 8ТР 188В и СС1ТТ Ч 24); они особенно удобны при последовательной передаче данных.
Увеличение общей помехозащищенности систем достигается за счет дифференциальных входов приемника. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ УРОВНЯ И БУФЕРЫ Преобразователи уровня и буферы используются для сопряжения устройств, которые реализованы на основе логических схем, относящихся к .разным семействам, а также для соединения этих схем с элементами оборудования ввода-вывода, такими, как реле и лампы. Поскольку многие микропроцессоры построены на основе МОП-технологии, возникает необходимость в преобразователях МОП вЂ” ТТ( и ТТ! — МОП. Для выполнения преобразования Т77. — МОП можно использовать шестибуферную схему 8ТЯО (рис.
6.25). Каждый буфер здесь может использоваться для сопряжения логических схем низкого уровня (обычно 5 В при 25 мВт) со схемами высокого уровня (28 В при 280 мВт). Устройство 8Т18 (рис. 6.26) выполняет функции, обратные функциям 8Т90 — преобразование сигнала высокого уровня (на- Е » м м и м в в вшсиююений ФРис. 6.25. Принципиальная н логическая схемы устройства ВТ90.
(С разрешения 3!япеНсз Согр.) !4 — '7!9 ~нг м 0 ге !1 10 у е г з Рис. 6.26. Принципиальная и логичесная схемы устройства 8Т18. (С разрешения Ъняпепса Согр.) пример, сигнала МОП-схемы) в сигнал низкого уровня — и в этом смысле является его дополнением. Данное устройство обладает чрезвычайно устойчивым логическим пороговым уровнем и позволяет устранять шумы информационного сигнала до 6,5 В; при этом осуществляется разделение буферов. МУЛЪТИВИБРАТОРЫ Для генерирования тактовых импульсов используются мультивибраторы двух типов; несинхронизироеанные (нестабильные) и ждущие (моностабильные). Несинхронизированные мультивибраторы представляют собой генераторы, у которых собственная частота и рабочий цикл контролируются при помощи одного или нескольких внешних резисторов либо конденсаторов.
Ждущий мультивибратор — это устройство, которое выдает единственный выходной импульс при воздействии на его вход. Продолжительность этого импульса обычно контролируется схемой, состоящей из резистора и конденсатора. Несинхроиизнрованные мультивибраторы применяются для ге. нерирования тактовых сигналов для микропроцессоров и периферийных устройств микро-ЭВМ. Широко используется мультивибратор на ИС типа 555 (рис. 6.27), который может работать как в не- синхронизированном, так и в ждущем режимах, обеспечивая вре.
меннйе интервалы в диапазоне от нескольких микросекунд до нескольких часов. Принципиальная схема устройства 555 при работе в несинхронизированном режиме приведена на рис. 6.28, а. Требуемые значения сопротивлений внешних резисторов (Лл и )си) и емкости кон. денсатора С показаны на рис. 6.28, б. Время зарядки конденсато- Интерфейс и периферийные ь.г . '".'.: 211 йдряг Юялягядый еагнаа даарга Жыядяа Рис.
6.27. Структурная схема генератора импульсов типа ооо. (С разрешения 81дпе11сз Согр.) ра (высокий уровень сигнала на выходе) определяется. по формуле 1х=0,693(Р„+ йв) С, а время разрядки (низкий уровень сигнала на выходе) — по формуле 1з=О 693йвС Частота собственных колебаний задается выражением 1,44 1 (Ил+ 2Яв)С Т ' где Т вЂ” период колебаний. Частоту 7" легко определить по семейству характеристик, приведенных на рнс. 6.28, б. Ждущие мультивибраторы используются для генерирования строго определенных временньйх задержек в сетях интерфейса. Среди устройств такого рода широко применяется мультивибратор типа 74121 на ТТЬ-схемах, логическая схема которого показана на рис.
6.29, а. На этом рисунке А1 и А2 — входы схемы с запуском по отрицательному фронту импульса. Эти входы служат для запуска мультивибратора путем подачи на один из них или на оба логического уровня сигнала О с одновременной подачей уровня 1 иа вход В.
Последний является положительным входом триггера Шмитта. Необходимая длительность импульса достигается путем 212 Глава 6 . Ен ГВ-1ВВ) РРР1 61Гц 1Гц Р1ГН ГРВГц 1нГц 10нГц 1ВРнГц РодсснРеннон частота а Е Ряс. 6.28. Принципиальная схема устройства 555 при работе в несинхронизированном режиме (а) и зависимость собственной частоты устройства от й», Яв и С (б). (С разрешения Якпенсз Согр.) Выдоры синцооноеоцоо Агс" ЦГ ~ ~ ~ АСС 14 13 16 11 1О У д Грос 6 1нс ~Ъ~ ~ Д1РВ 1 Р 3 4 Х Р 6 И' А1 АВ В ,а г 4 У ГР РР 46 УР1РВ Соолотцдоение РанРн В Рис. 6.29. Логическая схема ждущего мультивнбратора (а) и зависимость дли- ны выходного импульса от йт и Сг (б), (С разрешения 516пепсз Согр.) включения конденсатора Ст (от 10 пФ до 10 мкФ) между выводами 10 (плюс) и 11.
Внешний регулируемый резистор ест (2— 40 кОм) включается между выводами 9 и 14 и служит для настройки длительности импульса, которая задается формулой 1р=0 69Сгйг. Зависимость длины импульса от величины резистора стт и конден. сатора Ст представлена на рис. 6.29, б. Гд мне й гмнс К ГРО ° ГР 1 1В Р1 661 Интерфейс и иериферийные устройства 213. 6.6. ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ИНТЕРФЕЙС данае аеонкрониой поеледодатеоь ной lуараллтана я передача Роеледодательиая пеРедача Рис. 6.30. Структурная схема типичной системы с УАПП. Программируемым называют такой интерфейс, функции которого могут быть изменены при помощи команд, выполняемых микропроцессором. Используя такой интерфейс, можно производить. двусторонний обмен данными между периферийным устройством и процессором, управлять передачей последовательно организованных данных, выполнять ПДП-передачи, осуществлять некоторые- действия по обработке прерываний и т.
д. При,программируемом интерфейсе для сопряжения периферийного устройства с микропроцессором требуется незначительное внешнее оборудование либо его не требуется вовсе. Весьма важным программируемым элементом интерфейса яв-- ляется универсальный асинхронный приемопередатчик (УАПП). Это устройство, осуществляющее преобразование асинхронно передаваемых данных из последовательного формата в параллельный и наоборот, показано на рис. 6.30. На рис. 6.31 приведена функциональная схема УАПП типа ТМ3 601! фирмы Техаз 1пз1гшпеп(з 1171.
Приемная секция1 устройства принимает из линии передачи данные в последовательном формате и преобразует их в параллельный формат. Слово в последовательном формате включает сигнал «Старт», пять — восемь информационных разрядов, разряд четности и один или два сигнала «Стоп».
Нужное количество информационных разрядов (отпяти до восьми) задается программным путем. Имеется возможность осуществлять проверку на четность или нечетность либо. полностью блокировать эту проверку. Можно также выбирать число (один или два) стоп-сигналов. Передающая секция принимает данные в параллельном формате и преобразовывает их в последовательный формат. Передающая и приемная секции выполнены отдельно, и устройство может работать кад в дуплексном (одновременно осуществлять передачу и прием), так и в полудуплексном (передача и прием попеременно) режимах.
Функционирование устройства 6011 легче всего понять, если: рассмотреть работу его трех секций: 1) передатчика, 2) приемника и 3) управления. Первые две из них полностью независимы, в: Туг Г ГР Упгартодыи разртг Буугуеньг! ~египту Регистр передатчика Геперироуание разряда четности Регистр упрпдления Рро ерна четности уелениия пп гриню следа липни т иден Регистр приемники Бутерньй региспр и иемниха Выход Рис.
6.31. Фунициональная схема УАПП типа ТМЗ 60!1. (С разрешения Техаа 1па1гпгпеп1а.) Выход ТЯдигриг /ранил передачи данных/ Вход Рг'ориг йанап передачи данных/ ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 1 Устройстда одрадотхи данны(бйда-дыдода, ВВРУ и пг.а/ Устроя стра одрадотхо донных /удода-Выдери, РВРУ а т.а/ Интерфейс и периферийные устройства 215 ТВР(оад Примечание д ТВРЕтр!у (с 3 состояниями( Примечание г" Ралиядт диннви 1 поряд . Нм ТР0и(ри( Н и четности м (степе-г1НГ('Г от 7чб те "Гвсттдтстопгсг ~ — — Стенд таяниями( 1 .
~~. Время передачи грот 1/2тинтодогп ТРЕтр~у Примечание Г пе иода (с д состояниями/ н г т ТРОи(ри( Щ(тийт Рис. 6.32. Временная диаграмма передатчика ТМ8 6011. (С разрешения Техав !пз1гшпепьн) Предполагается, что вначале передатчик неактивирован; передается 8-разрядный код с добавлением разряда четности и двух стоп-сигналов. Примечания. 1. Время передачи 1 бита информации составляет 1а тактовых периодов 2. Если передатчик нсактивирован, стартовыя ямпульс поступит на линию в пределах од ного тактового периода с момента появления строев (б). 3.
Поскольку передатчик имеет двойную буфсрнаацию, следующий строб поступит в течение передачи первого символа. но время как секция управления осуществляет управление приемом и передачей данных. Данные в параллельном формате поступают на .входы передатчика ТК! — ТКз, загружаются в буферный регистр передатчика и передаются в регистр передатчика при воздействии сигнала, поступающего на вход ТВКЕоаб. Данные в последовательном формате подаются на вывод ТКОП(рп( в соответствии с тактовыми импульсами, которые поступают на вход ТКС!оск. Тактовая частота в 16 раз превосходит скорость передачи данных.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
