Дмитриев Универсалный лабораторный стенд. Аппаратные средства проектирования встраиваемых систем 2009

MKRD составляет 5 тактов. Поэтому использовать этот строб для непосредственного формирования сигнала RE недопустимо. Для выполнения чтения необходимо в стробе MKRD «вырезать» только один период сигнала синхронизации. Эту функцию как раз и выполняет схема на счетчике. Во-вторых, необходимо учитывать особенности формирования состояния выходной шины FIFO. Для уяснения принципа работы выходной шины FIFO рассмотрим временную диаграмму, изображенную на рис. 3.11.

Рис. 3.11. Временная диаграмма работы FIFO при чтении данных

Из диаграммы видно, что при записи очередных данных, они появляются на выходной шине FIFO (RG.D7) через один такт. Также и при чтении – через один такт на выходной шине выставляются данные, которые будут считаны при следующем обращении. Напомним, что длительность строба чтения MKRD составляет 5 тактов, а результат чтения данных в МК фиксируется по изменению 0/1 этого строба. Ясно, что возможна ситуация, когда в момент изменения 0/1 MKRD на выходе FIFO будут уже следующие данные. Чтобы избежать такой ситуации, в схему введен буферный регистр, в котором фиксируются данные, читаемые из FIFO в момент действия сигнала RE. На диаграмме воспроизведена ситуация, когда в FIFO записаны два значения 34h и 29h. Из диаграммы видно, что после первой записи флаг EMPTY сбрасывается в «0», а после последнего чтения устанавливается в «1».

На рис. 3.12 приведена временная диаграмма, на которой показано формирование флага FULL при заполнении буфера. Из диаграммы видно, что после сброса буфера в исходное состояние осуществляется последовательная запись 16-значений (16 тактовых

71

сигналов при установленном сигнале WE). В момент записи последнего значения устанавливается флаг FULL, что свидетельствует о заполненности буфера.

Отметим, что FIFO можно использовать и для организации обмена по прерываниям, когда источником прерывания от внешнего устройства является флаг FULL. Это эффективный механизм обмена, если требуется передача блока данных, длина которого равна емкости FIFO.

Рис. 3.12. Формирование флага FULL буфера FIFO

3.5. ПРОГРАММНОЕ УПРАВЛЕНИЕ РАБОТОЙ АЦП

Рассмотрим тексты программ, иллюстрирующие возможности программного управления работой АЦП в циклическом режиме. В этих программах код адреса канала измерения в регистре ADCON установлен по умолчанию (000), что соответствует линии Р5.0 порта Р5. В качестве результата преобразования берутся только 8 старших разрядов преобразования из регистра ADCH.

Пример программы циклического запуска АЦП с использованием прерывания:

	ORG	8000h
P4	EQU	0C0h
IEN0	EQU	0A8h
ADCON	EQU	0C5h
ADCH	EQU	0C6h
	MOV	IEN0,#0C0h ;разрешение прерывания от АЦП
M1:	MOV	A,ADCON
		72

		ANLA,#18h		;проверка флагов ADCI и ADCS
		JNZ	M1
		MOV	R0,#01h	;индикатор состояния АЦП
		MOV	ADCON,#08h	;запуск АЦП
	M5:	CJNE	R0,#02H,M5	;ожидание окончания АЦП
	;	LJMP	M1
		ORG	8053h	;обработчик прерывания от АЦП
		MOV	A,ADCh	;чтение результата преобразования
		SWAP A
		MOV	P4,A	;вывод на индикацию
		MOV	ADCON,#00h	;сброс флагов
		MOV	R0,#02h	; установка индикатора состояния АЦП
		RETI
		END

Пример программы циклического запуска АЦП с опросом флага готовности:

	ORG	8000H
P4	EQU	0C0H
ADCON	EQU	0C5H
ADCH	EQU	0C6H
M1:	MOV	A,ADCON
	ANL A,#18H		;проверка флагов ADCI и ADCS
	JNZ	M1
	MOV	ADCON,#08H	;запуск АЦП
MM5:	MOV	A,ADCON
	ANL	A,#10H
	JZ	MM5	;ожидание окончания АЦП
	MOV	A,ADCH	;чтение результата преобразования
	SWAP	A
	MOV	P4,A	;вывод на индикацию
	MOV	ADCON,#00H	;сброс флагов
	LJMP	M1
	END

3.6.ПРОГРАММИРОВАНИЕ КОНТРОЛЛЕРА КЛАВИАТУРЫ И ИНДИКАЦИИ

Использование клавиатуры и дисплея на семисегментных индикаторах при работе с УЛС обеспечивается путем программной настройки контроллера клавиатуры и индикации 82С79, которую не-

73

обходимо выполнять с учетом рекомендаций п. 1.10 настоящего пособия. Ниже приведен пример программирования контроллера 82С79 при вводе и отображении символьных данных:

	ORG	8000H
IEN0 EQU		0A8H
	MOV	IEN0, #84Hh	;разрешение прерывания INT1
	MOV	DPTR,#7FFFh
	MOV	A,#01h
	MOVX	@DPTR,A	;ввод символа слева,
	LJMP M2		;декодированный режим
	ORG	8013h	;обработчик прерывания INT1
	MOV	DPTR,#7FFFh
	MOV	A,#40h
	MOVX	@DPTR,A	;разрешение чтения FIFO
	MOV	DPTR,#7FFEh	;клавиатуры
	MOVX	A,@DPTR	;чтение скан-кода
	CJNE	A, #11011001B, K1	;проверка скан-кода
	MOV	DPTR,#7FFEh	;клавиши «0»
	MOV	A,#11110011b
	MOVX	@DPTR,A	;вывод в видеопамять кода
	LJMP	EXIT	;символа «0»
K1:	CJNE	A, #11000000B, K2	;проверка скан-кода
	MOV	DPTR,#7FFEh	;клавиши «1»
	MOV	A,#01100000b
	MOVX	@DPTR,A	;вывод в видеопамять кода
	LJMP	EXIT	;символа «1»
K2:	CJNE	A, #11000001B, K3	;проверка скан-кода
	MOV	DPTR,#7FFEh	;клавиши «2»
	MOV	A,#10110101b
	MOVX	@DPTR,A	;вывод в видеопамять кода
	LJMP	EXIT	;символа «2»
K3:	CJNE	A, #11000010B, K4	;проверка скан-кода
			;клавиши «3»
			74

MOV	DPTR,#7FFEh
MOV	A,#11110100b
MOVX @DPTR,A		;вывод в видеопамять кода
LJMP	EXIT	;символа «3»
K4: CJNE	A, #11001000B, K5	; проверка скан-кода
MOV	DPTR,#7FFEh	;клавиши «4»
MOV	A,#01100110b
MOVX @DPTR,A		;вывод в видеопамять кода
LJMP	EXIT	;символа «4»
K5 CJNE	A, #11001001B, K6	;проверка скан-кода
MOV	DPTR,#7FFEh	;клавиши «5»
MOV	A,#11010110b
MOVX @DPTR,A		;вывод в видеопамять кода
LJMP	EXIT	;символа «5»
K6: CJNE	A, #11001010B, K7	;проверка скан-кода
MOV	DPTR,#7FFEh	;клавиши «6»
MOV	A,#11010111b
MOVX @DPTR,A		;вывод в видеопамять кода
LJMP	EXIT	;символа «6»
K7: CJNE	A, #11010000B, K8	;проверка скан-кода
MOV	DPTR,#7FFEh	;клавиши «7»
MOV	A,#01110000b	;вывод в видеопамять кода
MOVX @DPTR,A
LJMP	EXIT	;символа «7»
K8: CJNE	A, #11010001B, K9	;проверка скан-кода
MOV	DPTR,#7FFEh	;клавиши «8»
MOV	A,#11110111b
MOVX @DPTR,A		;вывод в видеопамять кода
LJMP	EXIT	;символа «8»
K9: CJNE	A, #11010010B, K10	;проверка скан-кода
MOV	DPTR,#7FFEh	;клавиши «9»
MOV	A,#11110110b
MOVX @DPTR,A		;вывод в видеопамять кода
		;символа «9»
		75

	LJMP	EXIT
	K10: СJNE	A, #11000011B, K11	;проверка скан-кода
	MOV	DPTR,#7FFEh	;клавиши «A»
	MOV	A,#01110111b
	MOVX @DPTR,A		;вывод в видеопамять кода
	LJMP	EXIT	;символа «A»
	K11: CJNE	A, #11001011B, K12	;проверка скан-кода
	MOV	DPTR,#7FFEh	;клавиши «B»
	MOV	A,#11000111b
	MOVX @DPTR,A		;вывод в видеопамять кода
	LJMP	EXIT	;символа «B»
	K12: CJNE	A, #11010011B, K13	;проверка скан-кода
	MOV	DPTR,#7FFEh	;клавиши «C»
	MOV	A,#10010011b
	MOVX @DPTR,A		;вывод в видеопамять кода
	LJMP	EXIT	;символа «C»
	K13: CJNE	A, #11011011B, K14	;проверка скан-кода
	MOV	DPTR,#7FFEh	;клавиши «D»
	MOV	A,#11100101b
	MOVX @DPTR,A		;вывод в видеопамять кода
	LJMP	EXIT	;символа «D»
			;проверка скан-кода
	K14: CJNE	A, #11011000B, K15
	MOV	DPTR,#7FFEh	;клавиши «*»
	MOV	A,#10010111b
	MOVX @DPTR,A		;вывод в видеопамять кода
	LJMP	EXIT	;символа «E»
	K15: CJNE	A, #11011010B, EXIT	;проверка скан-кода
	MOV	DPTR,#7FFEh	;клавиши «#»
	MOV	A,#00010111b
	MOVX @DPTR,A		;вывод в видеопамять кода
	EXIT:		;символа «F»
	RETI		;выход из обработчика
			;прерывания INT1
			76

M2:

MOV	DPTR,#7FFFh
MOV	A,#90h
МOVX @DPTR,A		;разрешение записи в видеопамять
LJMP	$	;с автоинкрементированием адреса
END

Представленная программа по скан-коду нажатой клавиши определяет код соответствующего этой клавише шестнадцатеричного символа после чего загружает его в видеопамять дисплея.

3.7.ПРОГРАММИРОВАНИЕ ВЫВОДА СИМВОЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ЖКИ

Рассмотрим пример построения системы диагностики цифрового узла в составе ПЛИС с выводом его состояния на ЖКИ. В качестве узла выбран 4-разрядный двоичный счетчик. Логика работы схемы подключения счетчика к МК, представленной на рис. 3.13 состоит в следующем. Генератор ГОИ1 работает в непрерывном режиме и подключен к С входу вспомогательного счетчика, который при нажатии кнопки ГОИ2 формирует сигнал внешнего прерывания МК INT0. Этот сигнал является импульсным, длительность которого равна 16 периодам внешнего тактового генератора. Одновременно этот сигнал подается на С вход тестируемого счетчика для увеличения его состояния на 1. Задача системы состоит в том, чтобы по сигналу прерывания выводить в первое знакоместо первой строки текущее значение счетчика в шестнадцатеричном формате. Для формирования кода шестнадцатеричного символа в схему включен аппаратный знакогенератор, выполненный на ПЗУ. Файл прошивки этого ПЗУ представлен на рис. 3.14. Значение кода символа для кодирования текущего состояния счетчика считывается в МК по адресу 7FFB. Для контроля работы системы в схеме используются шкалы светодиодных индикаторов. На шкалу Е выводится состояние счетчика в двоичном коде. На шкалы А и В, а также С и D выводится принятый в МК код шестнадцатеричного символа. На первую пару шкал данные выводятся через порт Р4. На шкалы C и D данные выводятся из МК путем выполнения команды записи по адресу 7FFA.

77

Рис. 3.13. Схема тестового примера диагностирования цифрового узла с выводом его текущего состояния на ЖКИ

Рис. 3.14. Файл прошивки ПЗУ знакогенератора шестнадцатеричного кода

78

Ниже приводится текст программы выполняемой МК в данной системе.

ORG8000h

LJMPM1

;******************************************************************************************

ORG 8003h	;обработчик прерывания INT0
MOV DPTR, #7FFAh	;прием кода символа в аккумулятор
MOVX A, @DPTR
MOV R4,A	;сохранение кода символа в R4
SWAP A
MOV 0C0h, A	;выдача кода символа в порт Р4
MOV DPTR, #7FFBh	;передача кода для индикации на шкалах ;C и D
MOVX @DPTR,A
LCALL VIVOD	;вызов подпрограммы вывода на ЖКИ
	;символа в первое знакоместо первой
RETI	;строки, код символа в R4

;******************************************************************************************

M1: MOV A,#01h	;настройка прерываний
;INT0 – по фронту
MOV	TCON,A
MOV A,#81h	;разрешение прерывания от INT0
MOV	IE,A
LJMP $

;****************************************************************************************** ;подпрограмма вывода на ЖКИ символа в первое знакоместо первой строки

;код символа в R4

VIVOD:
MOV A,#38H	;две строки размер символа 5*8 точек
LCALL DINIT	;вызов подпрограммы записи команды в
	;управляющий регистр дисплея
MOV A,#0CH	;включение дисплея
LCALL DINIT
MOV A,#06H	;сдвиг курсора вправо после вывода
LCALL DINIT	;символа
MOV A,#02H
LCALL DINIT
MOV A,#01H	;очистка дисплея
LCALL DINIT
MOV A,R4	;код символа из R4 в аккумулятор
LCALL DISP	;вызов подпрограммы записи кода
	;символа в регистр данных дисплея
	79

RET ;**************************************************************************************** ;подпрограмма записи команды в управляющий регистр дисплея

DINIT:

MOV R0,A

MOV DPTR,#7FF6H ;ожидание установки флага завершения ;записи в память дисплея

BF:

MOVX A,@DPTR ANL A,#80H JNZ BF

MOV DPTR,#7FF4H ;запись кода команды в управляющий ;регистр дисплея

MOV A,R0 MOVX @DPTR,A RET

;***************************************************************************************** ;подпрограмма записи кода символа в регистр данных дисплея

DISP: MOV R0,A

MOV DPTR,#7FF6H ;ожидание установки флага завершения ;записи в память дисплея

BF1:

MOVX A,@DPTR ANL A,#80H JNZ BF1

MOV DPTR,#7FF5H ;запись значения кода символа в регистр ;данных дисплея

MOV A,R0 MOVX @DPTR,A RET

;****************************************************************************************

END

3.8. ИЗМЕРЕНИЕ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ И ПОДСЧЕТ ВНЕШНИХ СОБЫТИЙ ПРИ ПОМОЩИ ТАЙМЕРОВ Т0 И Т1

В состав МК входят два таймера Т0 и Т1, которые могут работать в качестве таймера или счетчика внешних событий. При работе в качестве таймера состояние Т0 и Т1 инкрементируется 1 раз за машинный цикл, то есть за 12 периодов внешнего тактового гене-

80