КОНТРОЛЕР ВВЕДЕННЯ/ВИВЕДЕННЯ ІНФОРМАЦІЇ ТИПУ КР580ВВ55

2.1 Мета роботи та об’єкт дослідження

Мета роботи: експериментально дослідити систему програмування та роботу контролера введення/виведення інформації.

Робоче завдання: теоретично засвоїти принципи програмування контролеру введення/виведення інформації. Скласти кирилицю семисегментного індикатора. (Кирилиця– таблиця кодів, що визначає шістнадцятковий код кожної клавіші. В нашому випадку визначає код кожного сегменту семисегментного індикатора на цифровому табло). Розробити програму горіння заданих викладачем символів в заданих індикаторах. Поставити і провести експеримент по перевірці роботи контролера введення/виведення інформації.

Об’єкт дослідження – експериментальна установка на базі мікропроцесорного комплекту типу “УМК” з контролером введення/ виведення інформації.

2.2 Завдання на підготовку до лабораторної роботи

2.2.1 Загальні відомості

Контролер введення/виведення інформації (В/В) призначений для зв’язку МПС з зовнішніми пристроями (принтерами, моніторами, печами, двигунами, клапанами та іншими).

Контролер, як правило, виконано на базі однієї або декількох ВІС, які забезпечують зв’язок внутрішньої архітектури з МПС з фізичними, часовими, енергетичними та іншими характеристиками об’єктів керування.

Перед використанням контролера його необхідно запрограмувати за допомогою спеціальної програми (драйвера).

Контролер типу КР580ВВ55 являє собою ВІС з восьмирозрядною шиною даних (D0…D7), входами керування А0 та А1, входом вибору кристалу CS та трьома восьмирозрядними портами, які мають імена А, В, С (рис. 2.1).

Двійкова інформація, що надходить по шині даних із МП або ОЗП (ПЗП) до контролера має змогу по відповідній команді передаватися на будь-який із портів А, В або С. Також можливий рух інформації у зворотному напрямку – від портів до МП або ОЗП (ПЗП).

Входи А0, А1 призначені для керування напрямком передачі інформації в різноманітних режимах. Вхід “CS” використовується для вибору даної ВІС. Якщо на цей вхід подається сигнал “0”, робота ВІС дозволена. Якщо “1” – заборонена. При забороні усі входи (виходи) контролера переводяться у високоімпедансний стан (високоімпедансний стан (z-стан, 3-й стан) – це стан, при якому усі входи (виходи) контролера відключаються від його внутрішньої схеми. При цьому їх опір становиться дуже великим (більше 10 МОм), і вже не можна казати про існування “0” або “1”).

Сигнал на вхід “CS” формується за допомогою спеціальних дешифраторів і здійснює підключення контролера при відповідній комбінації на адресній шині. Для ідентифікування, кожний порт має свій номер, який називається адресою. Номера портів повинні знаходитися в адресному просторі даної МПС. Номера портів завжди вказуються в описі конкретної МПС. Вони закладені в конструкцію розробниками МПС. Перед початком роботи з контролером введення/виведення його необхідно запрограмувати.

Програмування інтерфейсу (контролера) – це попереднє встановлення напряму передавання інформації для кожного з портів на шину даних.Для того щоб запрограмувати контролер необхідно знати, які зов­ніш­ні пристрої підключено до кожного з портів. Фрагмент схеми підклю­чення портів внутрішнього інтерфейсу до зовнішніх пристроїв представ­лено на рис. 2.2.

Рисунок 2.2. Схема підключення індикаторного табло до пристрою введення/виведення.

Як видно з рисунку режимах інформація, необхідна для спілкування з МПС виводиться на циф­ровий дисплей, що має 6 значущих цифр (знакомісць). Кожне знакомісце містить семисегментний індикатор

Семисегментний індикатор – це пристрій, який має змогу відображати інфор­мацію за допомогою семи рисок (сегментів), здатних працювати в двох режимах світитися та не світитися. Кожний індикатор окрім семи основних сегментів має ще й восьмий – маленьку крапку. Кожний сегмент має своє позначення (літеру латинського алфавіту) у відповідності до міжнародної класифікації (рис. 2.З).

Як можна побачити з рис. 2.2, усі однойменні сегменти з’єднані паралельно та підключені відповідним чином до розрядів порту В. Якщо на виході порту В встановити деяку комбінацію „0” та „1” то сегменти, на яких буде встановлена „1” засвітяться у всіх шести індикаторах. Тому для того щоб засвітилися тільки деякі з індикаторів, вони включені в динамічний режим роботи, який припускає використання ще одного керівного сигналу – „дозвіл засвічування”, який подається з порту А. Таким чином, наприклад, щоб засвітити цифру „5” в 2-му індикаторі необхідно подати в порт В двійкову комбінацію цифри „5”, а в порт А – подати „1” на розряд А1. Якщо ж цю цифру необхідно засвітити ще й у шостому індикаторі, то в порт А потрібно подати „1” в А1 та А5 розряди. В цьому випадку цифра „5” буде по черзі засвічуватися в 1 та 6 індикаторах з частотою близько 300 Гц. У користувача при цьому буде створюватися враження, що світяться одночасно усі індикатори. Динамічна індикація може бути реалізована апаратним або програмним шляхами.

Із рис. 2.2 можна побачити, що для реалізації режиму динамічної індикації порти А та В повинні бути налаштовані на виведення інформації. Стан порту С не має ніякого значення. Таким чином ми визначили напрям передачі інформації в контролері. Виходячи з цього та користуючись рисунком 4 можна знайти керівне слово для програмування інтерфейсу.

Рисунок 2.4. Схема визначення керівного слова

2.2.2 Устаткування, прилади та матеріали

Лабораторна установка (рис. 1.1) складається з МПС “УМК”, що включає мікропроцесор, блок пам’яті і пристрій введення-виведення, який підключено до клавіатури і індикаторів.

2.2.3 Заходи безпеки

При виконанні досліджень треба виконувати загальні правила з техніки безпеки, що викладені у вступі

2.2.4 Контрольні запитання та завдання

1. Які різновиди роботи контролеру введення-виведення Ви знаєте? Чим вони відрізняються?

2. Як визначається напрямок передавання інформації?

3. Що таке керуюче слово? Як воно формується?

4. Як виконати програмування інтерфейсу (контролера)?

5. По якій адресі передається керуюче слово?

6. Яка інформація передається по адресах F8H i F9H контролера?

7. Наведіть міжнародне позначення сегментів семисегментного індикатора.

8. В чому сутність режиму динамічної індикації?

2.3 Програма проведення експерименту

2.3.1 Визначення керівного слова роботи контролеру введення/виведення.

Використовуючи рисунок 2.4 визначити керівне слово для заданого режиму роботи контролера введення/виведення. Знайдене керуюче слово повинно бути переведено в шістнадцятковий код та записано по адресі запису керівного слова контролера КР580ВВ55. Для цього необхідно за допомоги команди MVI A, <байт> завантажити керуюче слово в акумулятор (робочий регістр МП), а потім, за допомогою команди OUT <адреса порту> переслати із акумулятора по адресі FBН. Знайдене керуюче слово записати в таблицю 1.

Таблиця 2.1

Керуюче слово контролера

2.3.2 Визначення кирилиці семисегментного індикатора.

Для складання кирилиці необхідно послідовно, змінюючи кожний біт з 0 на 1 в байті опису коду символу визначити, який біт відповідає за горіння кожного з сегментів індикатору (див. рис. 2.3) та заповнити таблицю відповідності розрядів порту В (адреса F9Н) міжнародному позначенню сегментів семисегментного індикатора (таблиця 2.2). Шістнадцятковий код символу також завантажується спочатку в акумулятор, а потім пересилається із акумулятора в порт В (адреса F9Н).

Таблиця 2.2

Відповідність розрядів порту В сегментам індикатору

Після цього необхідно подати сигнал „дозвіл засвічування” для відповідного індикатора в порт А (адреса F8Н). „1” свідчить те, що даний індикатор відкрито, „0” – закрито. Відповідність розрядів портів А індикаторам наведена в таблиці 2.3.

Таблиця 2.3

Відповідність розрядів порту А номерам індикаторів

2.4. Опрацювання результатів експерименту

За отриманими даними визначити двійкову комбінацію та шістнадцятковий код заданого викладачем символу (табл. 2.4) та індикаторів (табл. 2.5), в яких цей символ повинен засвітитися.

Таблиця 2.4

Кодування символів

Таблиця 2.5

Кодування індикаторів

Скласти програму засвічування вказаного викладачем символу в відповідних індикаторах (таблиця 2.6). Записати програму за заданими адресами в ОЗП МПС та запустити її на виконання. Показати результати роботи програми викладачу.

Таблиця 2.6

Програма засвічування символів

3 Лабораторна робота № 3