пояснительная записка (1231539), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Любой из разрядов канала PC может быть независимо установлен в 1 или 0 записью специального управляющего слова, формат которого представлен на листе 2 графического материала.
В режиме 1 или 2 через выводы PC0 и PC3 вырабатываются сигналы запросов прерывания для микропроцессоров. Запретить или разрешить выработку этих сигналов можно установкой соответствующего разряда в 0 или 1. Это позволяет разрешать и запрещать обслуживание периферийных устройств без анализа запроса прерывания в схеме прерывания системы.
Запись управляющего слова в РУС осуществляется в соответствии с временной диаграммой вывода информации в режиме 0.
2.4.1 Режим 0
В режиме 0 возможны 16 комбинаций настройки портов. Таблица управляющих слов для режима 0 приведена в таблице 2.2 [5].
Временная диаграмма работы микросхемы в режиме 0 представлена на листе 2 графического материала.
Таблица 2.2 – Управляющее слово для настройки портов КР580ВВ55А в режиме 0
Управляющее слово, hex | Порт A | Порт С (старшие разряды) | Порт B | Порт С (млажшие разряды) |
PA0-PA7 | PC4-PC7 | PB0-PB7 | PC0-PC3 | |
80 | Вывод | Вывод | Вывод | Вывод |
81 | Вывод | Вывод | Вывод | Ввод |
82 | Вывод | Вывод | Ввод | Вывод |
83 | Вывод | Вывод | Ввод | Ввод |
88 | Вывод | Ввод | Вывод | Вывод |
89 | Вывод | Ввод | Вывод | Ввод |
8A | Вывод | Ввод | Ввод | Вывод |
8B | Вывод | Ввод | Ввод | Ввод |
90 | Ввод | Вывод | Вывод | Вывод |
91 | Ввод | Вывод | Вывод | Ввод |
92 | Ввод | Вывод | Ввод | Вывод |
93 | Ввод | Вывод | Ввод | Ввод |
98 | Ввод | Ввод | Вывод | Вывод |
99 | Ввод | Ввод | Вывод | Ввод |
9A | Ввод | Ввод | Ввод | Вывод |
9B | Ввод | Ввод | Ввод | Ввод |
Таблица 2.3 - Электрические параметры КР580ВВ55А
Параметр | Номинал |
Номинальное напряжение питания | 5В ± 10% |
Выходное напряжение высокого уровня при A,B,C,D | ≥ 2,4В |
Выходное напряжении низкого уровня по каналам A,B,C,D | ≤ 0,45В |
Ток потребления | ≤ 120 мА |
Выходной ток в состоянии "выключено" | ≤ 10 мкА |
Ток утечки по управляющим входам | ≤ |-10| мкА |
Выходной ток высокого уровня по каналам В и С | -1…-4 мА |
Время установления данных D7…D0 относительно сигнала RD | ≤ 250 нс |
Длительность сигнала RD | ≥ 300 нс |
Длительность сигнала WR | ≥ 400 нс |
Время установления адреса А1, А0 и сигнала СS относительно сигнала WR | 0 нс |
Время сохранения данных канала ВА, ВВ относительно сигнала WR | ≤ 350 нс |
Температура окружающей среды | -10…+70 0С |
2.4.2 Режим 1
В этом режиме передача данных осуществляется только по каналам PA и PB, а линии канала PC используются для выдачи и приёма сигналов управления обменом.
Временная диаграмма, функциональные схемы и формат управляющего слова КР580ВВ55А при вводе данных в режиме 1 приведены на листе 2 графического материала.
Во входной регистр соответствующего канала данные записываются при подаче сигнала STB RD (стробирующий сигнал приёма) низкого уровня.
Подтверждение приёма сопровождается выдачей сигнала ASK RD высокого уровня, его наличие означает, что данные записаны во входной регистр канала.
Запрос прерывания IRQ может использоваться для прерывания микропроцессора и устанавливается в состояние высокого уровня, если STB RD, ASK RD и RD находятся в состоянии высокого уровня, и соответствующий разряд канала PC, использующийся как триггер разрешения выработки сигнал прерывания по данному каналу, установлен в состояние высокого уровня. В состояние низкого уровня IRQ переходит при чтении информации из соответствующего канала.
Четвёртый и второй разряды регистра канала PC используются для разрешения выработки IRQ PA и IRQ PB соответственно.
Временная диаграмма, функциональные схемы и формат управляющего слова КР580ВВ55А при выводе данных в режиме 1 приведены на листе 2 графического материала.
Стробирующий сигнал записи STB WR низкого уровня означает, что микропроцессор произвёл запись данных в выходной регистр канала.
Сигнал подтверждения записи ASK WR низкого уровня свидетельствует о том, что передаваемые данные были приняты внешним устройством.
Запрос прерывания IRQ устанавливается в состояние высокого уровня, если STB WR и ASK WR в состоянии высокого уровня и соответствующий разряд канала PC, использующийся как триггер разрешения выработки сигнал прерывания по данному каналу, установлен в состояние высокого уровня. В состояние низкого уровня сигнал IRQ переходит при переходе сигнала WR в состояние низкого уровня.
Шестой и второй разряды регистра канала PC используются для разрешения выработки IRQ PA и IRQ PB соответственно.
2.4.3 Режим 2
В режиме 2 передача информации возможна только по двунаправленному каналу PA. Для обеспечения протокола обмена используется пять линий канала PC.
Временная диаграмма, функциональная схема и формат управляющего слова КР580ВВ55А при выводе/выводе данных в режиме 2 приведены на листе 3 графического материала.
Все временные соотношения и сигналы управления, используемые при передаче информации в режиме 2 такие же, как и для режима 1.
В режиме 2 допускается любая последовательность передачи данных, при которой сигнал WR появляется раньше ASK WR PA, а сигнал STB WR PA – раньше сигнала RD.
В режимах 1 и 2 состояние канала PC фиксируется в его регистре, это позволяет простым чтением проверить его состояние, и, делая соответствующие выводы, изменять процесс прохождения программ.
Форматы слова состояния для режимов 1 и 2 представлены на на листе 2 графического материала.
2.5 Параллельный интерфейс: LPT – порт
В персональных компьютерах порт параллельного интерфейса был введён для подключения принтера, отсюда и пошло его название LPT-порт (Line PrinTer — построчный принтер). Стандарт на параллельный интерфейс IEEE 1284, принятый в 1994 году, описывает порты SPP (Standard Parallel Port – стандартный параллельный порт), ЕРР (Enhanced Parallel Port - улучшенный параллельный порт) и ЕСР (Extended Capabilities Mode - порт с расширенными возможностями).
LPT порт оснащён восьмибитной шиной данных, пятибитную шину сигналов состояния и четырёхбитную шину управляющих сигналов, выведенные на разъем-розетку DB-25S. Логические уровни сигналов LPT-порта соответствуют уровням транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ), в связи с этим, длина шлейфа, работающего с данным портом не должна быть больше 5 метров из-за невысокой помехозащищённости ТТЛ-интерфейса. Схемная земля устройства совмещены со схемной землёй компьютера. Из-за отсутствия гальванической развязки порт является уязвимым местом компьютера, страдающим при нарушении правил подключения и заземления устройств. В связи с тем, что обычно порт располагается на системной плате, его выгорание может привести к выводу из строя «низкоскоростного» южного моста персонального компьютера, или ещё хуже – выгоранию всей системной платы.
Для программиста взаимодействие с LPT-портом осуществляется как обращение к регистрам, набором которых и является LPT-порт, расположенным в пространстве ввода-вывода, адресуемыми относительно их базового адреса стандартными значениями: 3BCh, 378h и 278h. Реализована доступность использования аппаратного прерывания, обычно IRQ7 или IRQ5, в расширенных режимах может использоваться и канал DMA (Direct Memory Access - прямой доступ к памяти).
В современных персональных компьютерах встроенный LPT-порт встречается редко, но не сложно найти плату расширения PCI (Peripheral Component Interconnect - взаимосвязь периферийных компонентов) - LPT, либо ISA (Industrial Standard Architecture – архитектура промышленного стандарта) – LPT.
В настоящее время LPT – порт обычно используют для подключения принтеров, плоттеров, сканеров, коммуникационных устройств и устройств хранения данных, а также электронных ключей, программаторов и прочих устройств. Иногда его используют для связи между двумя компьютерами — получается локальная сеть, «сделанная на коленке» (Lap Link).
Стандартный параллельный LPT – порт SPP является однонаправленным портом. Разводка сигналов на разъеме SPP-порта приведена в таблице 2.4, где,
I/O - задает направление передачи (вход-выход) сигнала порта. O/I обозначает выходные линии, состояние которых считывается при чтении из портов вывода;
O(I) - выходные линии, состояние которых может быть считано только при особых условиях;
Символом «\» отмечены инвертированные сигналы (1 в регистре соответствует низкому уровню линии);
Вход Ack# соединен резистором (10 кОм) с питанием +5 В.
Примечание: идентификаторы сигналов с низким активным уровнем оканчиваются знаком #.
Таблица 2.4 - Разъем стандартного LPT-порта
Контакт DB-25S | Назначение | ||
I/O | Бит | Сигнал | |
1 | O/I | CR.0\ | Strobe# |
2 | I/(O) | DR.0 | Data 0 (DB0) |
3 | I/(O) | DR.1 | Data 1 (DB1) |
4 | I/(O) | DR.2 | Data 2 (DB2) |
5 | I/(O) | DR.3 | Data 3 (DB3) |
6 | I/(O) | DR.4 | Data 4 (DB4) |
7 | I/(O) | DR.5 | Data 5 (DB5) |
8 | I/(O) | DR.6 | Data 6 (DB6) |
9 | I/(O) | DR.7 | Data 7 (DB7) |
10 | I | SR.6 | Ack# |
11 | I | SR.7\ | Busy |
12 | I | SR.5 | PaperEnd (PE) |
13 | I | SR.4 | Select (SLCT) |
14 | O/I | CR.1\ | Auto LF# (AutoFeed#) |
15 | I | SR.3 | Error# |
16 | O/I | CR.2 | Init# |
17 | O/I | CR.3\ | Select In# |
18-25 | - | - | - |
Через SPP-порт программно можно реализовать большинство параллельных интерфейсов. Сервис BIOS Int 17h (драйвер принтера), программно реализует протокол обмена интерфейса Centronics.
2.5.1 Внутреннее устройство порта
Общая схема SPP-порта представлена на листе 3 графического материала. Восьмибитовые данные заносятся в DD1 во время записи в регистр с адресом базовый адрес + 0 (BASE + 0). Операция осуществляется командой WRITE_DATA# [4].