- •Часть 2
- •Раздел 1 преобразовательные устройства и устройства электропитания
- •Выпрямители переменного тока
- •Классификация выпрямителей:
- •Параметры выпрямителей:
- •Однополупериодный выпрямитель
- •Двухполупериодный мостовой выпрямитель
- •Двухполупериодный выпрямитель с выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора
- •Трехфазный выпрямитель с нейтральным выводом
- •Трехфазный мостовой выпрямитель
- •Сглаживающие фильтры
- •Емкостные фильтры
- •Индуктивные фильтры
- •Электронные фильтры
- •Стабилизаторы напряжения и тока
- •Параметрические стабилизаторы
- •Компенсационные стабилизаторы
- •Импульсные стабилизаторы постоянного напряжения
- •Управляемые выпрямители
- •Инверторы
- •Инверторы, ведомые сетью
- •Автономные инверторы
- •Автономный инвертор напряжения
- •Раздел 2 элементы импульсной и цифровой техники
- •2.1 Импульсный способ представления сигналов информации
- •Общая характеристика импульсных устройств
- •2.3 Простейшие формирователи импульсов
- •2.4 Бесконтактные логические элементы
- •Параметры логических схем
- •2.5 Триггеры Принципы построения триггеров
- •Асинхронные rs–триггеры
- •Синхронный rs-триггер
- •Несимметричный триггер с эмиттерной связью (триггер Шмитта)
- •Мультивибраторы
- •Автоколебательные мультивибраторы
- •Ждущий мультивибратор
- •2.8 Блокинг-генераторы
- •2.9 Генераторы линейно-изменяющегося напряжения (глин)
- •2.10 Цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи
- •2.11 Дешифраторы и демультиплексоры
- •2.12 Мультиплексоры (multiplex – англ. Многократный)
- •2.13 Регистры
- •2.14 Цифровые счетчики импульсов
- •Двоичные счетчики
- •Работа счетчика
- •23 22 21 20 Вход у с к у с к у с к у с к t t t t d c b a
- •Раздел 3 микропроцессорная техника
- •3.1 Общие сведения о микропроцессорах и микропроцессорных системах Основные определения и классификация
- •Микропроцессорные средства в системах управления технологическими процессами
- •3.2 Арифметические и логические основы микропроцессорной техники Способы представления информации
- •Арифметические основы микропроцессорной техники
- •Логические основы микропроцессорной техники
- •3.3 Цифровые запоминающие устройства Типы запоминающих устройств
- •Оперативные запоминающие устройства
- •Постоянные запоминающие устройства
- •3.4 Архитектура и структура микропроцессорных систем и микропроцессора Архитектура микропроцессорных систем
- •Организация работы микропроцессорной системы
- •Архитектура микропроцессора
- •3.5 Интерфейс в микропроцессорных системах Общие сведения об интерфейсе
- •Способы обмена данными между устройствами мп-систем
- •3.6 Программирование микропроцессорных систем Общие сведения о командах
- •Система команд мп кр580ик80
- •Программирование и алгоритмические языки
- •Литература
- •Содержание
- •Раздел 1 преобразователи устройства и устройства электропитания...............................................................................................3
- •1.1 Выпрямители переменного тока….................................................................3
- •Раздел 2 элементы импульсной и цифровой техники…..35
- •Раздел 3 микропроцессорная техника…………………………..87
3.5 Интерфейс в микропроцессорных системах Общие сведения об интерфейсе
Взаимное сопряжение устройств микропроцессорной системы обеспечивается посредством системы аппаратных и программных средств, называемых интерфейсом. Понятие интерфейс включает совокупность линий и шин, сигналов и алгоритмов, электронных схем и вспомогательных устройств, реализующих обмен информацией между МП, памятью и устройствами ввода и вывода. Интерфейс – понятие обобщающее. Можно выделить логические основы интерфейса (правила и алгоритмы), физические основы (вид и параметры сигналов), конструктивные (линии связи, электронные схемы и др.).
В зависимости от структуры системы и особенностей взаимодействия компонентов можно условно выделить четыре уровня интерфейсов: внутриплатные и внутримодульные; межплатные или внутриблочные; межблочные; интерфейсы распределенных систем управления. К первой группе интерфейсов относятся Q=BUS, MICROBUS, обеспечивающие связь БИС на печатных платах или в пределах небольшой группы близка расположенных модулей. Интерфейсы второй группы ориентированы на мультипроцессорный режим, к их числу можно отнести MULTIBUS. Интерфейсы третьего уровня в основном используется в сложных системах для объединения крупных устройств, крейтов, периферийных подсистем. К их числу, например, относятся КАМАК, МЭК 552, МЭК 625-1. Интерфейсы четвертого уровня применяются для организации распределенных систем управления, локальных сетей и систем передачи данных. Внутримодульные и межблочные параллельные и последовательные интерфейсы распределенных систем управления представляют наибольший интерес для разработчиков микропроцессорных систем управления оборудованием.
Канал общего пользования MICROBUS (КОП) является наиболее простым и ориентирован на применение в микропроцессорных системах с использованием МП БИС серии КР580, КР1810. Интерфейс MULTIBUS (И41) представляет широкие возможности организации микропроцессорных систем и используется в микро-ЭВМ СМ–1800, а также в системах, построенных с использованием МПК БИС серии КР580 и КР1810.
Микропроцессорный интерфейс Q = BUS (МПИ) получил широкое распространение в микро-ЭВМ серии Электроника–60, –100/25, –79, С5. В настоящее время разработан ряд микросхем, подключаемых прямо к общей шине по ОСТ 11.305.902–80 (например, МП К1801ВМ1, К1801ВМ2 и др.).
Способы обмена данными между устройствами мп-систем
В качестве устройств ввода и вывода могут использоваться клавиатура, дисплеи, преобразователи информации, линии связи и т. п. Для подключения их к системной шине требуются определенные технические и программные средства – соответствующие устройства сопряжения, сигналы, система команд. Эти средства объединяются наименованием интерфейс ввода–вывода.
Обмен данными с периферийными устройствами может осуществляться в программно управляемом режиме, либо способом так называемого прямого доступа к памяти (ПДП). Программно управляемый режим обмена с ПУ организуется просто по программе, которая хранится в памяти, при программно управляемой передаче данных микропроцессор на все время операции обмена отвлекается от выполнения основной программы, все ведет к снижению производительности МП-системы.
Способ прямого доступа к памяти осуществляется путем отключения микропроцессора от шины адреса и данных (переходя в режим захвата). Обмен между ПУ и ОЗУ осуществляется непосредственно. Прямой доступ к памяти резко повышает предельную скорость ввода-вывода информации и общую производительность МП-системы, и делает ее более эффективной для работы в системах реального времени.
Программно управляемый способ обмена данными может быть реализован на основе принципа синхронной и асинхронной передачи, инициируемой микропроцессором, и передачи данных с прерыванием программ, инициируемой периферийными устройствами
Синхронная передача данных предполагает, что при каждом выполнении встречающихся в программе команд обмена ввод (IN) и вывод (OUT) ПУ готово к выдаче на шину данных байта, запрашиваемого микропроцессором, или готово к приему с шины данных байта, выданного на эту шину микропроцессором. На рисунке 3.9 показана схема, иллюстрирующая данный способ обмена. Сопряжение с ПУ обеспечивают буферные регистры (RG) 1 и 2 (см. рисунок 3.9). Регистр 1 обеспечивает связь МП–системы с устройством вывода, регистр 2 – с устройством ввода. Дешифратор (DC), получая с шины адреса номер ПУ, обеспечивает уровень лог: 1 на входе ВК регистра 1.
0
1 2 3
Q
Q
2
1
C
C
D
D
RG
RG
DC
D
Рисунок 3.9 – Обмен данными между блоками микропроцессорной системы
Далее с приходом, из шины управления сигнала вывода (Выв) регистр устанавливается в состояние, в котором поступающий с шины данных байт принимается в регистр. Содержимое регистра в этом состоянии постоянно передается к ПУ. Если дешифратор выбирает регистр 2, то при поступлении сигнала ввода (Вв) выход регистра выводится из третьего (выключенного) состояния и его содержимое передается на шину данных. Прием информации в регистр осуществляется от устройства ввода при подаче строба приема на вход С регистра.
При асинхронной передаче, прежде чем производить обмен данными, микропроцессор выясняет готовность ПУ к такому обмену. Если ПУ не готово к обмену, то микропроцессор повторяет чтение состояния ПУ. Если ПУ готово к обмену, то осуществляется передача данных между микропроцессором и ПУ.