Построение двухстраничного модуля памяти

Если требуется ОЗУ и ПЗУ небольшой емкости (несколько Кбайт), то можно обойтись 1 страницей ПЗУ и 1 страницей ОЗУ и исключить дешифратор адреса страниц. При этом селектором страницы будет некоторый разряд ШД.

1) А₁₅ − селектор страницы (при А₁₅ = 0 это ПЗУ, при А₁₅ = 1 это ОЗУ).

Адреса ПЗУ: 0000Н ÷ 07FFH

ОЗУ: 8000H ÷ 87FFH

2) А₁₁ − селектор страницы (при А₁₁ = 0 это ПЗУ, при А₁₁ = 1 это ОЗУ).

Адреса ПЗУ: 0000Н ÷ 07FFH

ОЗУ: 8000H ÷ 0FFFH

Модуль ввода-вывода

МПС связывается с внешними устройствами через порты ввода-вывода.

Порт − это адрес устройства, из которого МП получает информацию или в которое МП выводит данные. Это 8-разрядный регистр.

Недостаток − невозможно изменять функции программно. Это неудобно при работе со сложными внешними устройствами. Поэтому применяются более сложные порты на интерфейсных БИС.

В модуле ввода-вывода 3 основных элемента:

1. адресный селектор, который декодирует адрес порта

2. сам порт ввода или вывода

3. схема управления порта.

Методы адресации портов:

1. ) с раздельным полем адресов памяти и портов;

При обращении к портам: (IN port или OUT port), (port) = 00H … FFH.

При работе с памятью: и .

При работе с портами: и .

Достоинство − максимальное использование адресного пространства МП, т. е. возможно максимальное число ячеек памяти и портов ввода-вывода.

Недостаток − для работы с портами имеется только 2 команды:

• ввод: IN port (A) ← (port);

• вывод: OUT port (port) → (A).

2. ) с общим полем адресов памяти и портов − для работы с памятью и портами используются одинаковые команды, т. е. не разделяют программно ячейки памяти и порты. Для фактического разделения памяти и портов используют один из разрядов:

Признак: А₁₅ = 0 − адрес ячейки памяти;

А₁₅ = 1 − адрес порта.

Достоинство − одинаковые команды для работы с портами и памятью.

Недостаток − уменьшение адресного пространства памяти.

Реализация модуля ввода-вывода при раздельном поле адресов памяти и портов

Существует 2 метода кодирования адреса:

1) С использованием позиционного двоичного кода (возможно максимальное число адресов − 256)

00000000 = 00H

00000001 = 01H

…

11111111 = FFH

Чтобы декодировать этот код применяются дешифраторы (используют частичное декодирование), что может привести к ошибке при работе схемы. 1110000 - 00000000 =

А7 А6 А5 А4 А3 А2 А1 А0	HEX
х х х 0 0 0 0 0 х х х 0 0 0 0 1 … х х х 0 0 1 1 1	00H 01H … 07H

Полное декодирование с 2-мя дешифраторами:

Адреса: 00…99 (должны быть в двоично-десятичном коде).

Достоинство − полное декодирование адреса.

2) С использованием унитарного двоичного кода (используется только один 0 или одна 1).

А7 А6 А5 А4 А3 А2 А1 А0	HEX
0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0	01H 02H 04H 08H 10H 20H 40H 80H

Используются инверторы, которые ставятся в линию, где адрес − 1.

Такой метод называется линейным выбором портов.

Применение позиционного двоичного кода позволяет получить максимальное число портов (256), но требует сложных схем дешифраторов. Использование унитарного двоичного кода упрощает декодирование, однако максимальное число портов = 8.