Boit_K__Cifrovaya_yelektronika_BookZZ_or g (773598), страница 66
Текст из файла (страница 66)
Особенно важными являются порты %А1Т (ожидание, порт 24) и КВАТ (готовность, порт 23). На ИА1Т действует 1-сигнал, если микропроцессор находится в режиме ожидания. 1-сигнал в порте КЕАОУ показывает, что на шине есть данные, готовые к передаче. Микропроцессор кратковременно останавливается для передачи данных. Через порт Н1ЛЭА (порт 21) микропроцессор выдает так называемое подтверждение останова как ответ на НОТР-сигнал. Оно показывает, что шины данных и адреса переведены в высокоомное состояние. Внутренняя структура БАВ 8080А достаточно сложная.
Поэтому разобьем объяснение на две части. На упрощенном изображении внутреннего строения (рис. 15.17) четко выделено АЛУ. Обращение данных А-входов происходит по внутренней шине. По внутренней шине также циркулируют данные при записи в память и при считывании из памяти. Команды поступают через информационные входы. Они могут промежуточно сохраняться в памяти. Специальной памяти программ не существует, и команды могут сохраняться в специально подключаемой внешней памяти. Через регистр команд команды поступают в кодировщик и в виде управляющих сигналов подаются на схему управления. Схема управления имеет вводы — выводы, о которых уже было сказано ранее. С помощью счетчика команд и адресной памяти выводятся адреса для управления внешними модулями, например адресации ПЗУ и ОЗУ. Адреса состоят из 16-битовых слов. Они подаются на адресную шину.
15.6. Д ры х х ~2~ аыходы денных аводы денных (а быхов) аводы-вывод» Ворввленнв Рнс. 15.17. Упрощенная структура мнкропронессора 8АВ 8080А. Производители приводят в документации блок-схему процессора ЗАВ 8080А (рис. 15 18). На схеме изображен ряд дополнительных блоков, например буфер для данных и адресов. Буфера — это промежуточная память. Память данных разделена на множество регистров, которые выбираются мультиплексором. Вся зта схема собрана в одном кремниевом чипе размером 5 х 5 мм. Сегодня зти процессоры стоят сравнительно дешево. Как сделать систему управления на базе микропроцессора ЗАВ 8080А? С одним микропроцессором систему управления сделать нельзя.
Дополнительно требуются: тактовый генератор, модули ввода — вывода, модули памяти ОЗУ, ПЗУ, ППЗУ для программ и данных, блок питания. 15.6.3. Дополнительные модули для микропроцессоров Микропроцессоры (МП) управляются тактирующими синхроимпульсами. Требуется минимум один тактирующий сигнал, но часто используются и два разных такта.
Некоторые МП имеют встроенный генератор, но чаще к ним подключают дополнительные модули, которые производят необходимые тактовые импульсы. Для МП ЗАВ 8080А в качестве внешнего генератора импульса рекомендован ЗАВ 8224. Он поставляется в 16-пиновом 1)1Р-корпусе и содержит кварцевый осциллятор, управляемый внешним кварцевым генератором. Частота кварца определяет скорость работы МП.
Типовой является частота !5.6. и кк г и 42ф 18 МГц. Колебания осциллятора преобразуются в меандр, и частота меандра делится на 9. Получается рабочая частота 2 МГц. Цоколевка модуля 8АВ 8224 и форма тактового сигнала приведена на рис. 15.19. Дополнительно к тактам модуль производит управляющие сигналы, например сигнал о включении напряжения питания. Для ввода — вывода данных также необходимы дополнительные модули. Они называются блоки ввода — вывода (англ. 1/О-модули, 1прц(/Оц(рц(-модули). Они принимают данные в промежуточную память (буфер). При вводе они производят сигналы управления, с помощью которых микропроцессор работает до тех пор, пока не закончится ввод данных.
Блоки ввода— вывода часто содержат также модуль выборки. Если данные считываются с микропроцессора, блок ввода — вывода выбирает нул(ные данные. Для микропроцессора 8АВ 8080А имеются в наличии различные блоки ввода — вывода. Часто используется модуль 8АВ 8212. Обозначение выводов 1 ЙЕЕЕТ Йеан нонн яедот йЕВ!Н Ввод сброса Вывод сброса йЕВЕТ ХТА1. 1 хтдь г йоу!н Ввод готовности Вывод готовности Ввод сигнала синхронизации ВУИС тмек Передача управления ((ан активен) О г (тти зтзтв О( такт( О 2 Такт 2 Генератор импульсов для ЗАВ 8080 ХТАЬ ! Подключение внешнего кварцевого генератора ХТАь 2 Ввод кварцевого генератора высших гармоник ТАНК ОВС Вывод резонатора Генератор синхроимпульсов (ТТЛ-уровень) (З 2 (ТП.) Напряжение питания +5 В Напрюкение питания +12 В Земля (О В) ВНО 1! 2 1единица = ! та т 1 ! 1 1',г ! Такс 2 ! 2 3 4 5 Пример: ЗАВ ВОВО ! (период синкронмптпкса1 = 50 нс озс = мгц(м с О! = 110 нс (2 х 66 нс) О2 = 276 нс (5 х 55 нс1 О! — О2 = 110 нс (2 х 66 нс) Рие.
15.19. Цоколевка тактового генератора ЗАВ 8224 и временные диаграммы (8)еезепа). ~(430 Глава 15. Микропроцессоры и микрокомпьютеры Очень важными дополнительными модулями являются блоки памяти. Можно поставить любой тип памяти допустимой емкости: ОЗУ, ПЗУ, ППЗУ. Максимально допустимая емкость памяти составляет для микропроцессора БАВ 8080А 64 килобайт, так как микропроцессор имеет всего 65 636 различных адресов. Внешние блоки памяти так важны, потому что внутренний объем памяти микропроцессора относительно невелик, так что программы и данные обработки должны сохраняться во внешних модулях. В качестве внешней памяти можно использовать также лентопротяжные устройства (цифровые кассеты) и магнитные диски. Для подключения подобных устройств необходимы модули интерфейсов, которые преобразовывают данные определенным образом и производят управляющие сигналы.
Они должны преобразовать, например, параллельно выданные 8-битовые данные микропроцессора в последовательную форму, которую воспринимает накопитель на магнитных дисках. Применение блоков ввода — вывода, блоков памяти и интерфейсов требует сигналов управления, которые микропроцессор не может поставлять полностью. По этой причине в качестве дальнейшего дополнительного модуля во многих случаях требуется система управления. Такой модуль производит все сигналы, которые нужны для подключения дополнительных модулей. Он часто также содержит так называемый драйвер шины.
Драйвер шины является усилителем для сигналов, которые подаются в шину. Система управления БАВ 8228 разрабатывалась для микропроцессора БАВ 8080А. Она содержит 8-битовый двунаправленный драйвер шины. Управляющая система выдает все необходимые сигналы управления и еще дополнительные сигналы управления для прерываний программы и для применения многобайтовых команд. Многобайтовые команды — это команды, которые имеют длину слова два или больше байт. 15.7.
Микрокомпьютер Если соединить микропроцессор с необходимыми дополнительными модулями, получится микрокомпьютер. Некоторые дополнительные модули всегда необходимы — такие как тактовый генератор и память. Другие дополнительные модули выбираются в зависимости от выполняемой задачи. Микрокомпьютер является системой, состоящей из микропроцессора и дополнительных модулей. Микрокомпьютеры чаще всего строятся на одной плате. Такая плата может содержать, например, следующие модули: Микропроцессор: БАВ 8080А Тактовый генератор: БАВ 8224 ППЗУ: БАВ 8708 ОЗУ: БАВ 8111-2 1/О модули: БАВ 8212 Система управления: БАВ 8228 Кварцевый генератор для тактового генератора. ~5.7. мю в в31) Схема такого микрокомпьютера приведена на рис.
15.20. Шина данных от БАВ 8080А идет к системе управления ЯАВ 8228. Здесь входящие и исходящие данные усиливаются. Шины данных являются 8-битовыми двунаправленными. Шиной адреса является 16-битовая однонаправленная шина. Адреса поступают всегда от микропроцессора. К шине данных и к шине адреса подключены устройства ввода — вывода и блоки памяти. Управление происходит от модуля БАВ 8228. В КЕРКОМ должны быть сохранены отдельные команды, которые нужно запускать по очереди, т. е. программа работы. Необходимые данные вводятся извне в ОЗУ.
Теперь МП готов решать задачи управления или счета. Результаты будут сохранены в оперативной памяти и по желанию выведены на внешние устройства. Программирование микрокомпьютера требует длительной практики. К сожалению, каждый тип микропроцессора имеет свои команды.
Поэтому рекомендуется выбрать для начала один МП и сначала работать только с этим типом микропроцессоров. После овладения системой команд одного типа МП переход на другой тип относительно прост. Производители МП предлагают помощь при изучении программирования. Имеется большое число учебных микрокомпьютеров, с которыми можно вырабатывать навык программирования.
Рекомендуется посещение учебного курса. Микрокомпьютеры могут собираться из микропроцессоров и разнообразных дополнительных модулей. Можно выбирать разнообразные дополнительные модули и варьировать типы и объемы памяти, чтобы достигнуп, оптимальной конфигурации для решения поставленной проблемы. Для этого производители предлагают оценочные модули, которые значительно упрощают проектно-конструкторские работы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
