18. Организация параллельных конфигурируемых портов ввода-вывода.

Порт можно определить как точку, через которую осуществляется взаимодействие с каким-л ибо блоком в системе ввода-вывода, многоразрядный вход или выход устройства (см. Лекцию №1). Порт ввода-вывода — это логическая адресуемая единица системы ввода- вывода, которая характеризуется, в первую очередь. следующими тремя признаками:

■ адресом;

• форматом данных, пересылаемых через него (под форматом данных подразумевается как их разрядность, так и положение значащих разрядов);

• набором допустимых с ним операций (чтение, запись или и то. и другое).

Порты РО, PI, Р2, РЗ ADuC812 являются квазидвунаправленными портами ввода- вывода и предназначены для обеспечения обмена информацией микроконтроллера с внешними устройствами, образуя 32 линии ввода-вывода. Каждый из портов содержит восьмиразрядный регистр, имеющий байтовую и битовую адресацию для установки (запись «1») илн сброса (запись «О») разрядов этого регистра с помощью программного обеспечения. Выходы этих регистров соединены с внешними ножками микросхемы.

Кроме работы в качестве обычных портов ввода-вывода, внешние выводы портов РО... РЗ могут выполнять ряд дополнительных (альтернативных) функций.

Порт РО может быть использован для организации шипы адреса/данных при работе микроконтроллера с внешней памятью данных или программ (см. принципиальную схему стенда SDK-1.1). при этом через него выводится младший байт адреса (А0-А7), выдается из микроконтроллера или принимается в микроконтроллер бант данных.

Порт Р1 — аналоговые входы.

Порт Р2 может бьиь использован для организации шины адреса при работе микроконтроллера с внешней памятью данных или программ, при этом через него выводится старший бант адреса (А8-А15) для доступа к памяти программ: средний и сгарпшй байт адреса (AS - Al 5, Al б - А1У) для доступа к памяти данных.

Каждая лнння порта Pi имеет индив!тдуальную альтернативную функцию, которая может быть задействована простым обращением к устройству, соединенному⁷ с ножкой порта

РЗ.О RxD - вход последовательного порта (UART). Р3.1 TxD — выход последовательного порта (UART). Р3.2 INTO используется как вход 0 внешнего запроса прерываний. РЗ.З INT1 используется как вход 1 внешнего запроса прерываний. Р3.4 ТО используется как вход счетчика внешних событий 0. Р3.5 Т1 используется как вход счетчика внешних событий 1. РЗ.б WR - строб записи во внешнюю память данных РЗ .7 RD - строб чтения нз внешней памяти данных.

Каждый МК имеет некоторое количество линий ввода/вывода, которые объединены в многоразрядные (чаще 8-разрядные) параллельные порты ввода/вывода. В памяти МК каждому порту ввода/вывода соответствует свой адрес регистра данных. Обращение к регистру данных порта ввода/вывода производится теми же командами, что и обращение к памяти данных. Кроме того, во многих МК отдельные разряды портов могут быть опрошены или установлены командами битового процессора.

В зависимости от реализуемых функций различают следующие типы параллельных портов:

• однонаправленные порты, предназначенные только для ввода или только для вывода информации;

• двунаправленные порты, направление передачи которых (ввод или вывод) определяется в процессе инициализации МК;

• порты с альтернативной функцией (мультиплексированные порты). Отдельные линии этих портов используются совместно со встроенными периферийными устройствами МК, такими как таймеры, АЦП, контроллеры последовательных интерфейсов;

• порты с программно управляемой схемотехникой входного/выходного буфера.

Порты выполняют роль устройств временного согласования функционирования МК и объекта управления, которые в общем случае работают асинхронно. Различают три типа алгоритмов обмена информацией между МК и внешним устройством через параллельные порты ввода/вывода:

• режим простого программного ввода/вывода;

• режим ввода/вывода со стробированием;

• режим ввода/вывода с полным набором сигналов подтверждения обмена.