МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Вятский государственный университет»
(ФГБОУ ВПО «ВятГУ»)
Факультет автоматики и вычислительной техники
Кафедра электронных вычислительных машин
ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВВОДА И ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ
Отчет
Лабораторная работа №6 по дисциплине
«Микропроцессорные системы»
Вариант 16
Выполнил студент группы ВМ-41 ____________/Курдюмова М.Ю./
Проверил преподаватель ____________/Русаков Д.С./
Киров 2012
Цель работы:
-изучение принципов организации системы ввода и отображения информации на основе МПК К580 и К1810 и программируемого контроллера клавиатуры и индикации (ПККИ) ВВ79;
-изучение режимов работы и программирования ПККИ;
-изучение формы представления символов в памяти микроЭВМ;
-изучение принципов прошивок знакогенераторов и кодогенератора для преобразования кодов клавиш и символов.
Задание:
-разработать программы инициализации для разных режимов работы ПККИ;
-разработать программы обработки прерываний для системы ввода и отображения информации;
-разработать текст пользовательской программы, во время которой приходят запросы от клавиатуры или матрицы датчиков;
-выполнить исследования принципов обслуживания запросов на прерывание для следующих клавиатурных режимов работы ПККИ:
а) режима стандартной клавиатуры;
б) режима игровой клавиатуры;
в) режима игровой клавиатуры с подключением средств обнаружения ошибок (ПСОО);
г) режима ввода по стробу;
д) режима анализа матрицы датчиков.
-выполнить исследование режимов отображения информации (с младших и старших разрядов дисплея);
-выполнить сравнительный анализ различных режимов ввода и отображения информации и определить области их применения.
Исходные данные для исследования работы ПККИ представлены в таблицах 1-3.
Таблица 1 — Таблица соответствия кодов клавиш и выводимых символов
Символ |
F |
L |
b |
o |
8 |
C |
P |
U |
5 |
F |
F |
U |
P |
4 |
6 |
5 |
4 |
' |
H |
Код клавиши |
137 |
136 |
040 |
041 |
017 |
132 |
140 |
141 |
014 |
137 |
137 |
141 |
140 |
013 |
015 |
014 |
013 |
060 |
131 |
Таблица 2 — Задания на исследование клавиатурных режимов
Клавиатурный режим |
Вывод на индикатор |
Разрядность дисплея |
Число линеек |
Данные в ОЗУ индикации |
Кодогенератор |
Вывод мл. цифры на нижнюю линейку |
Стандартная клавиатура |
С мл. разрядов |
16 |
1 |
Код клавиши |
Нет |
* |
Игровая клавиатура |
Со ст. разрядов |
16 |
1 |
КОИ-8 |
Да |
* |
Игровая клавиатура с ПСОО |
С мл. разрядов |
8 |
1 |
16СС |
Да |
* |
Ввод по стробу |
С мл. разрядов |
8 |
1 |
7-сегм. код |
Нет |
* |
Анализ матрицы датчиков |
Со ст. разрядов |
4 |
2 |
* |
* |
Да |
Таблица 3 — Последовательности изменения датчиков
Первая последовательность |
04, 05, 07, 12, 22, 36, 37 |
Вторая последовательность |
02, 04, 05, 22, 26, 34, 37 |
Режим стандартной клавиатуры ПККИ
Программа инициализации:
Текст ППОП:
Режим игровой клавиатуры ПККИ
Программа инициализации:
Текст ППОП:
Дополнительная информация:
Режим игровой клавиатуры с ПСОО ПККИ
Программа инициализации:
Схема алгоритма ППОП:
Текст ППОП:
Дополнительная информация:
Режим ввода по стробу
Программа инициализации:
Текст ППОП:
Дополнительная информация:
Режим анализа матрицы датчиков
Программа инициализации:
Результатом работы ППОП должен быть вывод количества датчиков, изменивших состояние на противоположное.
Схема алгоритма ППОП:
Текст ППОП:
Дополнительная информация:
Выводы: в ходе лабораторной работы были рассмотрены основные режимы работы клавиатуры и индикации в ПККИ ВВ79. Данные режимы не являются относительно друг друга переходом от простого к сложному — каждый из них имеет собственные характерные особенности и может быть применён в строго определённой предметной области.
Режим стандартной клавиатуры — наиболее простой для применения в вычислительных системах, требующих строго последовательного ввода кодов клавиш. Вместе с выводом на индикатор с младших разрядов данный режим работы ПККИ применяется в электронных калькуляторах. Однако он имеет существенный недостаток — при обнаружении нажатия двух или более клавиш контроллер входит в состояние бесконечного ожидания отжатия одной из них, что при случае механической неисправности клавиши может привести к невозможности дальнейшей работы системы.
Некоторым улучшением режима стандартной клавиатуры является режим игровой клавиатуры с подключением средств обнаружения ошибок. ПККИ в данном режиме, как и в обычном игровом, анализирует нажатие нескольких клавиш и выдаёт сигнал прерывания в процессор. Однако отличием режима игровой клавиатуры с ПСОО от обычного является то, что в подпрограмме обработке прерывания от клавиатуры факт нажатия нескольких клавиш анализируется путём чтения слова состояния контроллера и пользователю выдаётся сообщение об ошибке (чаще звуковой сигнал), после чего клавиатурный буфер сбрасывается. Данный режим более предпочтителен, чем стандартный, поскольку позволяет быстрее локализовать и исправить ошибку. Однако правильность работы данного режима во многом зависит от правильности составления подпрограммы обработки прерывания.
Обычный режим игровой клавиатуры — наиболее надёжный среди всех режимов. Как и режим стандартной клавиатуры, он не требует анализа слова состояния контроллера, однако в отличие от него позволяет одновременно вводить несколько кодов клавиш. При вводе соответственно количеству нажатых клавиш выделяется место в клавиатурном буфере путём прибавления его к счётчику записи. Таким образом, корректно режим способен обрабатывать восемь последних из введённых кодов клавиш. Данный режим, как следует из названия, используется в компьютерных играх, где важны сочетания клавиш, а не их последовательность.
Все вышеописанные клавиатурные режимы используют в своей работе схему подавления дребезга контактов. Работа схемы сводится к задержке поступления кодов клавиш в МОЗУ в течение двух циклов сканирования клавиатуры, в результате чего предупреждается ввод кодов случайно нажатых клавиш. Однако применение этого метода значительно замедляет работу контроллера. Для ускорения работы применяется режим ввода кодов клавиш по стробирующему импульсу. Суть его заключается в том, что на один из каналов контроллера поступает уже сформированный код клавиши, который по тактовому сигналу записывается в МОЗУ. Данный режим значительно выигрывает в быстродействии, однако проигрывает в удобстве использования, связанному с фактическим отсутствием клавиатуры.
Режим анализа матрицы датчиков показывает, что ПККИ ВВ79 можно применять не только в сфере вычислительной техники, но и в строительном деле, метеорологии и других сферах деятельности, связанных с фиксацией изменений некоторых датчиков. Вместо клавиатуры к контроллеру подключается матрица датчиков, любое изменение которых вызовет запись состояния строк матрицы в МОЗУ в двоичном коде и выдачу сигнала прерывания в процессор. Из недостатков данного режима следует выделить необходимость программного сброса сигнала прерывания и возможность работы только с датчиками, имеющими два активных состояния, что сужает потенциально неограниченную область применения ВВ79.