3.5.) Система ввода – вывода

Согласно индивидуальному заданию ввод/вывод осуществляется через контроллер ПДП. Контроллер ПДП обеспечивает обмен данными между ОП и периферийными устройствами. Поскольку разрабатываемый блок по заданию – это контроллер ПДП, более подробно его структура, а также алгоритм функционирования представлен в п. 4.

3.6.) Блок синхронизации и таймер

Большинство микроЭВМ содержит источник реального времени - часы и таймер. Таймер предназначен для деления машинного времени на временные интервалы для эффективного использования процессора при работе с периферийными устройствами. Он обеспечивает совместную работу ЦП и ПУ в реальном масштабе времени, осуществляя разбиения машинного времени на равные интервалы времени (например по 20 мс). В состав таймера входят схемы, необходимые для:

• 

  запроса и получения канала;

• формирования вектора прерывания;

Рис. 3.6.1 Схема таймера.

В качестве таймера можно использовать микросхему аналогичную КР580ВИ53 предназначенную для организации работы микропроцессорной системы в режиме реального времени. Реализация данного программируемого таймера позволяет работать с тремя независимыми 16-разрядными каналами с общей схемой управления, при этом каждый канал способен работать в шести режимах (программирование режимов работы каналов осуществляется индивидуально и в произвольном порядке путем ввода управляющих слов в регистры режимов каналов, а в счетчики запрограммированного числа байтов). Управляющее слово определяет режим работы канала, тип счета (двоичный или двоично-десятичный), формат чисел (одно- или двухбайтовый), разрешение или запрещение работы канала. При этом некоторым затруднением будет, 8-разрядный двунаправленный канал подключения к шине данных, т.к. разрядность нашей вычислительной системы 32 разряда. Это можно обойти следующим методом. Т.к. таймер представляет собой программно-доступный счётчик, в который можно записать значение, обращаясь к

определённому порту

периферийного устройства, то по

окончании отсчета числа,

загруженного в счетчик, на

выходе канала устанавливается

напряжение высокого уровня и

сохраняется до загрузки нового

значения. Сигнал переполнения

содержимого счётчика служит

запросом на прерывание (или

сигналом условия для

контроллера), по которому

Рис. 3.6.2 Схема работы таймера.

происходит увеличение второго

счетчика (следующего канала).

3.7.) Монитор

Монитор – это устройство отображения работы ЭВМ. Монитор подключается к системной шине через соответствующий контроллер. Контроллер монитора имеет свой диапазон адресов ОП, с которым работает только он. Ниже представлена структурная схема подключения монитора к системной шине ЭВМ.

DB

CB AB

К контроллеру клавиатуры

Контроллер дисплея

управление к PIC

Монитор

команды/сигналы состояния обмен данными

Рис. 3.7.1. Схема подключения монитора к системной шине через контроллер

3.8.) Клавиатура

Клавиатура – это устройство ввода информации в ЭВМ. Она служит для ведения диалоговой работы оператора и ЭВМ. Посредством клавиатуры обеспечивается ввод данных и команд. Клавиатура подключается к системной шине через соответствующий контроллер. Так как вводимая информация должна отображаться на дисплее, каждое нажатие клавиши инициирует передачу данных контроллеру дисплея. Для снижения нагрузки на системную магистраль контроллер клавиатуры связан с контроллером дисплея специальной шиной обменной. Само собой, что оба контроллера имеют внутренние средства организации вышеописанного взаимодействия. Нажатие же специальных клавиш, к примеру «Enter», «Esc» и т.д. вызывает прерывание процессора т.к. введенная информация может содержать код к исполнению. Контроллер клавиатуры имеет свой диапазон адресов ОП, с которым работает только он. Ниже представлена структурная схема подключения клавиатуры к системной шине ЭВМ.

DB

Контроллер клавиатуры

CB AB

К контроллеру дисплея

К PIC

Информация с клавиатуры

Клавиатура

Рис. 3.8.1. Схема подключения клавиатуры к системной шине через контроллер