Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 4. Микрокомпьютеры (1987) (1092084), страница 35
Текст из файла (страница 35)
рис. 4.5). Кроме того, ЗУПВ имеет вход управления ЪЧМ(1.), на который при записи подается напряжение низкого уровня (Е-уровня), а при считывании — напряжение высокого уровня (Н-уровня). Наконец, все кристаллы ЗУ снабжены клеммами ввода адресов 1г о Де» наяоогар-ааг яггоаниггнгя.пг а ХЕ~Ф 4 аарон аганганн нрпо о онппг нанааарр Я„6 'г. Я с о О с с янонгпг апявннвааая зюраин 197 Система лроектировалия иа базе микролроцессора АВΠ— АВ9 и вывода данных (вВΠ— РВ7 (см. также рис.
4.7). Если деактивизируется СЗ(1.), т. е. сигнал СБ(1) принимает высокий уровень, то соответствующий корпус П1Р отсоединяется от шины данных (РВ„при этом отключаются). При записи в ЗУ и считывании из него с помощью ПРУ требуемые сигналы управления и выбора, такие, как %М(1.), а также адресная информация поступают из ПРУ. Имеется также сигнал ХМ%(Е) (Ех(егпа! Мегпогу 1Уг((е — запись во внешнюю память), с помощью которого ПРУ управляет операциями чтения и записи. Данные и адреса пересылаются на соответствующие шины с помощью буферных регистров, работающих в Н01.(в-режиме и активизируемых ПРУ для записи информации.
Связь МП с СППЗУ осуществляется через двухрядные выводы и поэтому возможна замена СППЗУ на ППЗУ других типов. В связи с использованием ПЗУ/ЗУПВ-имитатора рассмотрим более подробно назначение СЗто(Е)-входа кристалла ЗУ. В данной системе программы записываются в разные блоки ЗУ, в качестве которых обычно используются ППЗУ или СППЗУ. Для тестирования и корректировки этих программ необходимо временно использовать адресацию ПЗУ/ЗУПВ-имитатора, или, другими словами, имитатор должен имитировать адресами ЗУПВ адреса СППЗУ, где программа будет храниться по окончании тестирования и корректировки. Процесс адресации осуществляется наиболее простым способом с помощью СЗ(1)-клеммы СППЗУ, которая соединяется с СЗ,„т(1.)-клеммой ПЗУ/ЗУПВ-имитатора и селектором, включенным так, чтобы можно было реализовать указанное соединение.
На практике 20-й вывод корпуса 1)1Р СППЗУ 2708 часто соединяется с СЗем(Е)-входом, а затем с селектором. Иногда СЗ (1.) -клеммы соединяются с промежуточными выводами, к которым затем присоединяется СЗ.„т(1)-вход. 4.4. Пульт ручного управления Пульт ручного управления должен обеспечить запись и считывание как адресов, так и данных, поэтому на его панели расположены 16 адресных тумблеров (два байта) и 8 тумблеров данных (один байт). Если тумблер находится в верхнем положении, то он обеспечивает установку в состояние 1, если в нижнем — то в состояние О. Непосредственно над тумблерами находятся светодиоды, которые указывают числовые значения адресов ячеек и данных.
Кроме того, на панели смонтирован четырехпозиционный переключатель для выбора режимов К1)Н, ВТЕР, БЕАР и 1УК1ТЕ. Система ироектироеаяия иа басе микроароцессора В режиме Кс1Х МП получает разрешение на выполнение программы со скоростью, которая определяется генератором сннхросигналов. В режиме ВТЕР выполняется один шаг программы, заключенный между двумя последовательными обращениями к ЗУ.
В режиме %А1Т программа выполняется в пошаговом варианте, т. е. во время цикла выборки команды с помощью светодиодов можно произвести считывание не только команды, но и результата операции с адресом, по которому этот результат записан в ЗУ или извлечен из ЗУ. Таким образом, имеется возможность записать в ЗУ или извлечь из него с последующей индикацией светодиодами не только команды, но и результаты их выполнения.
В режиме цЕАР, нажимая клавишу 10АП, можно вызвать считывание данных непосредственно из выбранных ячеек ЗУ, значения адресов которых устанавливаются на панели управления с помощью адресных тумблеров. В режиме %К!ТЕ, используя клавишу 1.0АВ, а затем клавишу ВТЕР, можно записать в ЗУ данные, набранные с помощью тумблеров данных.
При нажатии на клавишу ЯТЕР адрес автоматически увеличивается на 1. Это увеличение реализуется двоичным счетчиком ПРУ, который используется в качестве адресного регистра. На панели управления имеются также клавишные переключатели для фиксации совпадений данных или адресов (двухпозиционные переключатели), с помощью которых можно остановить МП по определенному адресу, набранному при помощи адресных тумблеров на панели управления. Подобные остановы в программе можно произвести и при определенных значениях данных, которые устанавливаются тумблерами данных.
Если перевести клавишу совпадения адресов в положение 1, то МП остановится в том случае, когда адрес в его счетчике команд станет равным двоичному коду, набранному на панели управления с помощью адресных тумблеров. Совпадение данных происходит в том случае, когда при выводе данных на шине данных появляется код, совпадающий с тем, который установлен тумблерами данных. Кроме того, МП можно остановить и в том случае, когда необходимо узнать, какие данные записываются в определенные ячейки оперативного ЗУ. В этой ситуации адресные светодиодные индикаторы указывают адреса данных в оперативном ЗУ, а индикаторы данных — данные, находящиеся по этим адресам.
Клавишный переключатель совпадения адресов позволяет остановить МП по одному из адресов, установленных адресными тумблерами. Переключатель совпадения данных обеспечивает то же самое для данных, установленных тумблерами данных. Глава 4 яао Процедура останова МП за счет совпадения адресов может быть использована при тестировании для останова процессора, чтобы затем можно было продолжить выполнение программы в пошаговом режиме.
Тестирование программы обычно осуществляется в несколько приемов. Та часть программы, которая была проверена ранее, не тестируется. При каждом рестарте эта часть программы пересылается в ЗУ, например, с помощью переключателя совпадения адресов. При проверке программных циклов даже второе повторение цикла обычно неинформативно, не говоря уже о третьем, четвертом и т. д. Для контроля правильности выполнения цикла следует проверять значения переменных. МП останавливается в тот момент, когда вычисленные переменные пересылаются в ЗУ и значения этих переменных считываются с помощью светодиодных индикаторов.
4.5. Специальные схемы микроЭВМ На рис. 4.6 приведены подробная схема МП с буферами адресов и данных, а также некоторые схемы, предназначенные для формирования управляющих сигналов. Из этого рисунка видно, что биты адреса АЕ8 — А115 можно передавать прямо в МП, а биты А16 — АЕ7 — используя шину данных. Передача этих адресных битов в 8-разрядный регистр Р-типа 8212 производится сигналом А1Е. Сигнал А1Е подается при этом на стробируемый вход регистра.
При выполнении команды НОТР буферные выходе ИС 8212 отключаются, так как, работая в этом режиме, МП освобождает шины данных, адресов и управления для других применений, т. е. переводит их в нейтральный («отсоединенный») режим. По этой причине на адресные буферы типа 74Е8244 (в правом верхнем углу схемы) одновременно поступает команда НЕР. Указанные буферы отсоединяются также и в том случае, когда на выводы 1 и 19 ИС 7418244 подается напряжение 1-уровня (см. рис.
4.6). В НОТР-режиме буферы данных (приемопередатчики) могут воспринимать внешние данные; однако это обстоятельство не приводит ни к каким последствиям, потому что участок шины данных между выходами буферов и МП находится в отсоединенном состоянии. Комбинации управляющих сигналов 10(Н)!М(Е), КР(1.) и %11(1) используются в левом нижнем углу схемы (рис. 4.6) для получения сигналов 1Оц(1.), 10%(Е), МЕМК(1.) и МЕМЮ(Е). Как будет показано ниже, такие комбинированные сигналы применяются для управления ЗУ и портами ввода-вывода. Системе лроектироеаиия иа басе микропроцессора 2ОЗ Управляющие сигналы К0У1И(Н), КЕ51Н(1.) и НО(.0(1.) на входе МП обеспечиваются ПРУ. Сигнал К0 г"1Х переводитМП в %А1Т-режим.
При пошаговом выполнении программы такой режим необходим для того, чтобы останавливать МП каждый раз, когда возникает связь между МП и ЗУ. Это позволяет считывать со светодиодов соответствующие команды и данные с шины данных. Сигнал КЕ51Н(1) обеспечивает рестарт МП после нулевого адреса. Сигнал на этом входе появляется после нажатия клавиши КЕЗЕТ (Сброс) на панели управления ПРУ (см. рис.
4.24). НО10-вход необходим при использовании ПРУ для чтения, содержимого ЗУ и записи в него, а также для того чтобы отсоединять шивы данных, адресов и управления от МП. На рис. 4.7 приведена подробная схема ЗУ. Шина данных этой схемы связана со всеми кристаллами ЗУ, а шина адресов — с адресными линиями АВ()50 — АВБ59. После дешифрации биты АВ()510 — АВ()515 обеспечивают различные сигналы выбора кристалла (СЗп(Е)). Выборка; ячейки в ЗУ объемом 1024 слова осуществляется адресными битами АВ1)50 — АВ()59.
По этой причине их можно передавать на все кристаллы ЗУ. Как уже отмечалось выше, выбор кристалла ЗУ производится сигналом СЗп(1), который дормируется в результате дешифрации адресных битов АВ0510— АВ13515. Команда записи в различные ЗУПВ производится сигналом %М(1.). Когда сигнал %М(1.) имеет низкий уровень, все. ЗУПВ переходят в режим записи. Когда сигнал %М(1.) принимает высокий уровень, информация считывается по выбранному адресу, если при этом по крайней мере активизирован соответствующий сигнал С5. Сигналы выбора кристалла подаются на одну нз линий С50(Ь) — С57(1.), показанных на рнс. 4.7 справа.
ЗУПВ в нижней части схемы является на самом деле ЗУПВ/' /ПЗУ-имитатором, который в нормальном режиме работы допускает лишь считывание. Только с помощью переключателя,. показанного на схеме слева внизу, можно произвести запись в этот участок ЗУ, что бывает необходимо при внесении изменений в текст программы. Специальная схема формирования сигналов выбора кристалла ЗУ приведена на рнс. 4.8.
Здесь адресные сигналы АВ11510 — АВ0512 дешифруются с помощью дешифратора типа 741.542 и преобразуются в сигналы выбора кристалла С50(1.) — С57(1); отдельные дешифраторы выбираются с помощью дешифрованных сигналов, поступивших из адресных линий АВ0513 — АВ0515. 0-вход (12-й вывод корпуса О!Р) используется в качестве разрешающего входа, так как если на Глава 4 О. 15 мяа1 16 во о(1, (о С50(Ц АВО5 Ю Н Авнзп(н) ло лс с о оса о' з о а л о оо со 74 С542 4 И Аваб (г(н) 1б АВО5 17ПН А АВО514(Н) В С57 О 15 вс071:ю, 12 з 74Сзег.дееи1и1аи(заазер(а Всо-еад АВО515(Н) С 13 с с со *о с аа кв Во оа ) ! 1/З л 74 (508 ~Лазичееяае земля в(М(с) и(.ОАП.) :о са оа ) ! УЗл74(508 1а Мбмтз(С) ХМЪЧ(Ц Рис.