Методические указания к лабораторным работам №1-­5 для студентов специальности 210100 «Управление и информатика в технических системах» (стр. 2 из 5)

Входная информация адаптером не запоминается и читается при низком уровне напряжения сигнала на входе RD. Выходная информация защелкивается в выходной буферный регистр выбранного порта по срезу сигнала WR и остаётся на выходе порта до нового цикла вывода или изменения режима.

Описание лабораторного стенда

Основой стенда является БИС КР580ВВ55А. Вывод информации осуществляется через порт А. Для индикации информации, выводимой в порт A, используются светодиоды HL1-HL8. Для имитации сигналов от периферийных устройств служат кнопки К1 и К2 (биты С7 и С6 соответственно).

После включения питания или после нажатия на кнопку «СБРОС» УМК все порты ППА переходят в высокоомное состояние и светодиоды HL1-HL8 загораются.

Адресация микросхемы производится при выполнении команд IN port и OUT port. При этом по шине управления на соответствующие выводы микросхемы подаются сигналы RD и WR. В качестве дешифратора адреса используется дешифратор двоичного кода в позиционный (К555ИД7). Подключая его входы к различным разрядам шины адреса, можно варьировать распределение регистров ППИ в пространстве ввода-вывода МП К580ВМ80. Для задания базового адреса микросхемы необходимо установить перемычку между соответствующим выводом дешифратора и выводом 6 БИС К580ВВ55. Соответствие между выходами дешифратора и базовым адресом ППА приведено в табл. 2.

Таблица 2

Соединение		Базовый адрес КР580ВВ55А
Номер вывода К555ИД7	Номер вывода КР580ВВ55А
15	6	80H
14	6	84H
13	6	88H
12	6	8CH
11	6	90H
10	6	94H
9	6	98H
7	6	9CH

Для адресации внутренних регистров К580ВВ55 используются два младших разряда шины адреса. Например, если выбрать в качестве базового адрес 80, то при выполнении команд IN 80 , IN 81 , IN 82 или IN 83, на выводе 15 дешифратора вырабатывается логический «0», разрешающий работу ППА.

ЗАДАНИЕ

1. Вывести в порт двоичное число, используя базовый адрес микросхемы 90. Произвести проверку правильности выдачи по светодиодному индикатору.

2. Используя порты А и С, написать программу вывода данных в циклическом режиме. Тип выдаваемых данных, скорость выдачи и базовый адрес микросхемы по вариантам указаны в табл. 3.

Таблица 3

Вариант	Задержка	Эффект	Базовый адрес	Запуск	Останов
1	0.1 с	Бегущий огонь	80Н	К1	К2
2	0.5 с	Бегущая тень	84Н	К2	К1
3	1 с	Бегущая цепь	88Н	К1	К2
4	0,2	Бегущая тень	8CH	K2	K1
5	1,5	Бегущий огонь	90H	К1	К2
6	0,5 с	Бегущая цепь	94Н	К2	К1

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ИНТЕРВАЛЬНЫЙ ТАЙМЕР К580ВИ53

Цель работы: изучение принципов программирования и режимов работы таймера К580ВИ53

Основные сведения

Программируемый интервальный таймер (ПИТ) КР580ВИ53 является функционально законченным однокристальным периферийным устройством встраиваемого типа, предназначен для работы совместно с микропроцессором К580ВМ80 и решает одну из наиболее важных проблем любой микропроцессорной системы (МПС) – генерацию точных временных интервалов под программным контролем.

Структурная схема таймера КР580ВИ53 приведена на рис. 4. В состав БИС входят три канала, основу которых составляют 16-разрядные вычитающие счетчики (СТ0, СТ1 и СТ2) с частотой счета по входу CLK до 2 МГц. Каждый канал ПИТ может работать независимо от других в одном из шести программно заданных режимов. Счетчики каналов программно доступны для записи и чтения и могут работать как в двоичном, так и в двоично-десятичном коде. Управление режимами осуществляется с помощью управляющих слов CW, которые определяют режим работы таймера, код счета (двоичный или двоично-десятичный) и формат обмена данными с МП при операциях со счетчиками.

Связь ПИТ с МПС осуществляется через двунаправленную восьмиразрядную шину данных D0–D7 под управлением пяти сигналов A0, A1, CS, RD и WR. При двухбайтовом формате данных операция со счетчиками выполняется дважды: сначала записывается (считывается) младший байт, затем - старший. Обслуживание СТ выполняется параллельно и независимо друг от друга. При подаче питания на БИС состояния регистров счетчиков и режимы работы не определены, поэтому перед началом работы каждый канал таймера должен быть инициализирован индивидуально посылкой соответствующего слова состояния CW.

Любое слово CW, за исключением операции защёлкивания (RL=0), сопровождается 1-2 байтами слова данных DW начального состояния выбранного СТ. Выполнение операции начинается только после загрузки последнего байта данных. Последовательность инициализации каналов произвольна, причем допускается приостановка инициализации любого канала на неопределённое время с последующим её продолжением или началом новой. Формат слова CW приведен на рис. 5.

Каналы ПИТ могут работать в следующих режимах:

Режим 0 (прерывание по окончании счета). По окончании записи CW на выходе OUT устанавливается «0». После загрузки DW счётчик начинает вычитать по каждому срезу CLK. При установке счетчика в 0, на выходе OUT устанавливается уровень «1», однако работа счетчика при этом не останавливается. Перезапуск канала производится при загрузке новых данных DW. Запись первого байта останавливает счёт, второй байт запускает новый счёт. Вход GATE разрешает счёт при высоком и запрещает его при низком уровне напряжения.

Режим 1 (программируемый одновибратор). Выход OUT генерирует «0» по первому срезу CLK после фронта GATE, и счётчик начинает считать. При установке счетчика в 0 на выходе OUT устанавливается «1». Перезагрузка СТ во время счёта не изменяет длительности текущего импульса, при этом появление нового фронта GATE перезапускает СТ с новым или старым значением. Чтение счётчика возможно в любое время.

Режим 2 (генератор частоты). Выход OUT равен «0» только в течение одного периода входной частоты CLK, который определяется значением DW. Перезагрузка СТ не приводит к изменению длительности текущего периода, но влияет на длительность последующего. При подаче на управляющий вход GATE уровня «0» выход OUT устанавливается в состояние «1». Фронт GATE запускает СТ из начального состояния и может служить для аппаратной синхронизации счетчика.

Режим 3 (генератор прямоугольных импульсов). Уровень «1» на выходе OUT будет сохраняться до тех пор, пока не закончится одна половина счета. При нечетном DW на протяжении (N+1)/2 тактов удерживается «1» и на протяжении (N-1)/2 тактов - «0». При перезагрузке СТ новое значение скажется на результате работы только при переходе OUT в другое состояние. В остальном режим подобен предыдущему.

Режим 4 (программная задержка строба). После записи CW на выходе OUT устанавливается 1. Запуск счёта осуществляется после загрузки DW. При установке счетчика в 0 на выходе OUT генерируется импульс длительностью в один период CLK, а СТ продолжает работать. Перезагрузка СТ во время счёта приводит к перезапуску СТ. Появление уровня «0» на входе GATE приостанавливает счёт.

Режим 5 (аппаратная задержка строба). Счётчик начинает работать только по фронту сигнала, поданного на вход GATE. Новый фронт перезапускает текущий счёт. В остальном режим подобен предыдущему.

Во всех режимах сигнал GATE является управляющим, т. е. запрещает счёт низким уровнем напряжения и (или) перезапускает фронтом. В ряде случаев необходимо контролировать текущее состояние СТ, например, когда СТ используется в качестве счётчика событий или реальных часов. Существуют два метода чтения содержимого СТ. Первый метод состоит в обычном чтении 1-2 байтов выбранного СТ. Если формат данных обмена с CT - слово, то оба байта должны быть считаны до подачи на данный СТ новой команды. Второй метод заключается в чтении содержимого СТ без запрета его работы. Для этого в ПИТ должна быть послана специальная команда защёлкивания (поле RL=0), при которой поле SC определяет счетчик, к которому идет обращение. Остальные разряды CW могут быть произвольными. По команде защёлкивания текущее состояние выбранного СТ записывается в специальный регистр, что не мешает работе СТ. Следующая за командой операция чтения приводит регистр в исходное состояние. Операция чтения подвержена тем же ограничениям, что и в предыдущем случае.