- •А. В. Поздняков, б. Я. Цилькер микропроцессоры и микропроцессорные системы
- •Часть 1
- •(Учебное пособие)
- •Содержание
- •1. Микропроцессорные системы
- •1.1. Историческая справка
- •1.2. Архитектура мпс с магистрально-модульной организацией
- •1.3. Режимы работы мпс
- •2.1. Центральный процессор
- •2.1.1. Классификация микропроцессоров
- •2. Микропроцессорный модуль
- •2.1.2. Структура центрального процессора
- •2.1.2.1. Краткая характеристика микропроцессора Intel 8086
- •2.1.2.2. Архитектура микропроцессора Intel 8086
- •2.1.2.3. Программная модель микропроцессора Intel 8086
- •2.1.2.4. Представление информации в мп Intel 8086
- •2.1.2.5. Способы адресации операндов в мп Intel 8086
- •2.1.2.6. Система команд мп Intel 8086
- •2.1.2.7. Содержание цикла команды, типовые машинные циклы мп Intel 8086
- •2.1.2.8. Входные и выходные сигналы мп Intel 8086
- •2.2. Сопроцессор
- •2.3. Генератор тактовых импульсов
- •2.4. Системный контроллер
- •2.5. Согласующие элементы микропроцессорных систем
- •2.5.1. Шинные формирователи
- •2.5.2. Буферные регистры
- •2.6. Контроллер прерываний
- •2.7. Контроллер прямого доступа к памяти
- •2.8. Программируемый таймер
- •3. Модуль памяти
- •3.1. Организация модуля памяти
- •3.2. Распределение адресного пространства зу
- •3.3. Декодирование старших разрядов адреса.
- •3.3.1. Декодирование адресов методом линейной выборки
- •3.3.2. Декодирование адресов с помощью логических компараторов
- •3.3.3. Декодирование адресов с применением комбинационных логических схем
- •3.4. Выбор типа зу
- •3.5. Функциональная схема модуля памяти
- •3.6. Обеспечение необходимой емкости зу
- •3.6.1. Увеличение разрядности зу
- •3.6.2. Увеличение адресного пространства зу
- •4. Модуль ввода-вывода
- •4.1. Интерфейс ввода-вывода
- •4.2. Параллельные порты
- •4.2.1. Параллельный порт вывода
- •4.2.2. Параллельный порт ввода
- •4.2.3. Параллельные порты ввода-вывода
- •4.3. Последовательные порты
- •4.3.1. Последовательный асинхронный порт вывода
- •4.3.2. Последовательный асинхронный порт ввода
- •4.3.3. Программируемый последовательный интерфейс
- •4.4. Организация обращения к портам ввода/вывода
- •4.4.1. Обращение к портам ввода/вывода с помощью специальных команд
- •4.4.2. Обращение к портам ввода/вывода с помощью команд пересылок
- •4.5. Способы организации ввода/ вывода информации в мпс
- •4.5.1. Организация ввода/вывода информации под управлением основной программы
- •4.5.2. Организация ввода/вывода в режиме прерывания программы
- •4.5.3. Организация ввода/вывода в режиме прямого доступа к памяти
- •Система команд микропроцессора Intel 8086 Команды пересылки данных
- •Арифметические команды
- •Логические команды
- •Команды передачи управления
- •Команды управления процессором
- •Команды обработки строк
- •Литература
4.5. Способы организации ввода/ вывода информации в мпс
Существуют три способа организации ввода/вывода информации в микропроцессорных системах:
под управлением основной программы;
в режиме прерывания программы;
в режиме прямого доступа к памяти.
4.5.1. Организация ввода/вывода информации под управлением основной программы
Рассмотрим особенности организации ввода/вывода под управлением основной программы на примере решения конкретной задачи применительно к микропроцессору I8086.
Задача 1. При изменении состояния переключателей S1 и S2 (см. рис. 4.15) необходимо записать информацию в ячейку памяти с адресом ADR.
Для обеспечения решения поставленной задачи микропроцессор должен непрерывно опрашивать порт ввода, к которому подключены переключатели S1 и S2,и после изменения их положения зафиксировать введенную информацию в ячейке памяти ADR.
Фрагмент программы, реализующий данный алгоритм, представлен ниже.
MOV BL, 00h ; Обнуление регистра BL
M1: IN AL, 00h ; Опрос порта 00h
AND AL, 03h ; Маскирование старших разрядов
CMP AL, BL ; Сравнение содержимого регистров AL и BL
JZ M1 ; Переход на метку M1, если нет изменения
MOV ADR, AL ; Запись информации в ячейку ADR
MOV BL, AL ; Запись информации в регистр BL
JMP M1 ; Переход на опрос порта
Достоинство ввода/вывода информации под управлением основной программы – минимальные аппаратные затраты.
Недостатками способа:
микропроцессор постоянно занят опросом порта и не может решать другие задачи;
задержка в обнаружении изменения информации может достигать периода опроса порта;
возможность приема ложной информации вследствие “дребезга” контактов.
Для устранения последнего недостатка необходимо после обнаружения изменения информации на входе порта повторить опрос порта в момент времени, когда все переходные процессы будут закончены, т. е. необходимо ввести задержку по времени большую, чем время “дребезга” контактов (см. рис. 4.16).
С учетом этого доработанный вариант программы будет иметь вид:
MOV BL, 00h ; Обнуление регистра BL
M1: IN AL, 00h ; Опрос порта 00h
AND AL, 03h ; Маскирование старших разрядов
CMP AL, BL ; Сравнение содержимого регистров AL и BL
JZ M1 ; Переход на метку M1, если нет изменения
CALL TZ ; Уход на п/программу задержки TZ
IN AL, 00h ; Опрос порта 00h
AND AL, 03h ; Маскирование старших разрядов
MOV ADR, AL ; Запись информации в ячейку ADR
MOV BL, AL ; Запись информации в регистр BL
JMP M1 ; Переход на опрос порта
t
t
S1
S2
t1
t2
t3
t4
t5
t6
3
Рис. 4.16. Борьба с
“дребезгом” контактов кнопок
