2.5. Організація інтерфейсу пристроїв вводу - виводу з мікропроцесором.

В завданні пристрій виводу представляє собою двохрозрядний цифровий індикатор, побудований на семисегментних напівпровідникових знакових індикаторах.

Такі індикаторитмають спільний електрод (підложку) і вісім сегментів, які представляють собою протилежний електрод. В проектованій МПС використовується індикатор типу АЛ305Л зі спільним катодом, і на нього треба подавати низький потенціал, (логічний нуль), а сегменти будуть анодами, на які треба подавати високий потенціал (логічну одиницю). Сім сегменті використовують для висвячування символів, а восьмий представляє собою децимольну крапку.

Рис. 2.7 Умовне графічне позначення індикатора АЛ305Л.

Призначення виводів індикатора:

1, 2, 6, 7, 8, 10, 11, 13 - катоди;

3, 9, 14 - анПС само12РУ8А.користовується мікросхема типу КР573РР21, а в модулі ОЗП - мікросхема едставляє собою ОЗП статичного типу, в модуод спільний.

Можливі два способи управління багато розрядними індикаторами: статична індикація і динамічна. Завданням передбачено динамічна індикація, яка полягає втому, що однойменні сегменти всіх індикаторів з’єднуються між собою і на них подається код який забезпечує висвітлення заданого символу. Вибір індикатора на якому повинен висвітлюватися заданий символ відбувається шляхом подачі напруги на його спільний електрод. Таким чином для управління багато розрядним індикатором в даному випадку необхідні дві кодові комбінації: одна задає символ, а друга – індикатор, на якому цей символ висвічується. коди індикаторів, які подаються на спільні електроди знаходяться в таблиці 2.2, а коди символів які подаються на сегменти для нашого випадку представлені в таблиці 2.3.

Таблиця 2.2 під’єднання спільних електродів до шини даних МПС

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
0	1	0	0	0	0	0	0
0	0	0	0	1	0	0	0

При складанні таблиці 2.2 врахуємо, що подача відповідної напруги на спільний електрод здійснюється за допомогою транзисторного ключа в якому транзистор відкривається коли на його базу подається логічна одиниця.

Таблиця 2.3 Під’єднання сегментів до шини даних

Символ	Розряди шини даних (сегменти)
	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
	H	G	A	B	C	D	E	F
1	1	1	1	0	0	1	1	1
8	1	0	0	0	0	0	0	0

При заповненні таблиці 2.3 враховано тип індикаторів інвертування коду за рахунок буферів, які включимо на вході кожного сегмента, які включимо на вході кожного сегмента для забезпечення необхідного струму і в ролі яких використаємо інвертори з підвищеною навантажувальною здатністю типу К155ЛН2.

Пристроєм вводу в проектованій мікропроцесорній системі є кнопка «Пуск».

Для під’єднання вводу та виводу до мікропроцесорної системи використаємо мікросхему паралельного програмованого інтерфейсу (ППІ) КР580ВВ55, яка має три восьмирозрядні канали: ВА, ВВ, ВС. Умовне графічне позначення КР580ВВ55 представлено на рисунку 2.7

Рис.2.8 Умовне графічне позначення мікросхеми КР580ВВ55.

Мікросхема КР580ВВ55 має наступне призначення виводів:

BA0 – BA7	-	входи/виходи інформаційного каналу А
BB0 – BB7	-	входи/виходи інформаційного каналу В
BC0 – BC7	-	входи/виходи інформаційного каналу С
D0 – D7	-	входи/виходи каналу даних
	-	читання; L-рівень дозволяє зчитування інформації з регістра, адресованого по входах А0, А1 на шину D (7 – 0)
	-	запис; L-рівень сигналу дозволяє запис інформації з шини D (7 – 0) в регістр ППІ, адресований по входах А0, А1
	-	вибір мікросхеми; L- рівень сигналу під'єднує ППІ до системної шини.
SR	-	скидання; H- рівень сигналу обнуляє РКС і встановлює всі канали в режим вводу
А1, А0	-	входи для адресації внутрішніх регістрів ППІ.

Мікросхема ППІ має три режими роботи: режим нуля, режим одиниці і режим двійки. В нашому випадку використаємо режим нуля.

Пристрій вводу (кнопка „Пуск”) згідно завдання підєднується через канал ВВ. Для цього використовується одна лінія вказаного каналу, цей канал програмується на ввід. Для підключення сегментів до мікропроцесора необхідно вісім ліній. Сегменти підключимо через канал ВС. Для вибору індикаторів необхідні дві лінії – спільні електроди індикаторів, які підєднаємо через канал ВА. Канали ВС і ВА програмуються на вивід.

Програмування ППІ здійснюється шляхом запису керуйого слова в регістр керуючого слова. Керуюче слово в в нашому випадку буде мати вигляд представлений в таблиці 2.4:

Таблиця 2.4 керу.че слова ППІ

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
1	0	0	0	0	0	1	0

Виводи D₀ – D₇ ППІ необхідно підєднати до відповідних виходів системного контролера КР580ВК28. На вхід SR подається сигнал з виходу RESET ГТІ, входи A₀ – A₁ ППІ необхідно під єднати до шини адрес. Входи RD і RW ППІ необхідно під єднати до входів IOR, IOW системного контролера.

На вхід CS подається сигнал з виходу селектора адреси ППІ. Для його побудови складемо таблицю 2.5

Адреса каналу		Розряди шини адреси
		А7	А6	А5	А4	А3		А2	А1	А0
ВА	А4	1	0	1	0		0	1	0	0
ВВ	А5	1	0	1	0		0	1	0	1
ВС	А6	1	0	1	0		0	1	1	0
РКС	А7	1	0	1	0		0	1	1	1

Таблиця 2.5 Адресація каналів ППІ

Н а основі таблиці 2.5 записуємо логічний вираз який описує сигнал на виході селектора:

CS =A₇∙A₆∙A₅∙A₄∙A₃∙A₂ (2.3)

При побудові схеми селектора необхідно врахувати, що вхід вибору мікросхеми в ППІ інверсний. Тому запишемо вираз 2.3 через операцію І-НЕ:

CS=A₇∙A₆∙A₅∙A₄∙A₃∙A₂ (2.3)

Для побудови селектора необхідно використати елемент І-НЕ на 8 входів(елемент на 6 входів відсутній). Схема селектора зображена на рисунку 2.9.

Рисунок 2.9 схема селектора на елементах НЕ,І-НЕ