Универсальный параллельный программируемый интерфейс вв-55

Интерфейс в своем составе соединяет три порта: А, В, С. Каждый из портов может быть настроен либо на вход, либо на выход.

Линии D подключены к линии данных, линии чтения и записи к шине управления. Порты A,B,C для связи с внешними устройствами.

Чтение:

CS	RD	WR	A1	A0	Действие
0	0	1	0	0	Чтение данных из порта А
0	0	1	0	1	Чтение из B
0	0	1	1	0	Чтение из С
0	0	1	1	1	Не используется

Запись:

CS	RD	WR	A1	A0	действие
0	1	0	0	0	Запись в А
0	1	0	0	1	Запись в B
0	1	0	1	0	Запись в С
0	1	0	1	1	Запись управляющего слова в УУ

Управляющее слово записывается в самом начале работы системы и задает режим работы каждого порта, настраивая каждый порт или на ввод или на вывод данных.Существует 2 режима работы:

0-основной ввод-вывод

1-стробирующий ввод-вывод

Режим 0

Могут работать все порты. При настройке на вывод каждый порт работает как обычный регистр без 3-го состояния. Если порт настроен на ввод, то он работает как шинный формирователь. Старшую и младшую части порта С можно настроить независимо друг от друга.

Режим 1

Порт А и порт В используются, а С – для синхронизации обмена. Порты А и В используют 2 разряда.

Стробирующий ввод:

Данные от УВВ:

Внешнее устройство подает данные в порт А и импульс в порт С. Данные записываются в порт и формирует запрос прерывания на МП. Получив запрос МП определяет наличие данных и считывает их в порт по сигналу ввода I/OR, при этом убирается запрос прерывания.

Стробирующий вывод:

Данные в порт А из МП:

МП записывает данные в порт А ,по сигналу вывода I/OW убирается запрос прерывания, внешнее устройство забирает данные из порта и выдает импульс подтверждения и формирует новый запрос прерывания.

Билет 15

1. Выполнение операции сложения. Сумматоры

Выполнение операций сложения

Используется только либо обратный код, либо дополнительный.

Для обратного кода: если при сложении возник перенос из разрядного знака, то его нужно прибавить к младшему разряду результата

(+4) 0.0100

(+6) +0.0110

=0.1010

Циклический перенос- недостаток обратных кодов

Для дополнительного кода: если при сложении появляется перенос из разряда знака, его нужно отбросить.

-9 пр. 1.1001 обр. 1.0110 доп 1.0111

+3 пр. 0.0011 обр. 0.0011 доп. 0.0100

Одноразрядный двоичный сумматор.

Сумматор – чисто комбинационная схема.

X	Y	Cвх	S	Cвых
0	0	0	0	0
0	0	1	1	0
0	1	0	1	0
0	1	1	0	1
1	0	0	1	0
1	0	1	0	1
1	1	0	0	1
1	1	1	1	1

x – первое слагаемое;

y – второе слагаемое;

S – сумма.

2. Прямой доступ к памяти

Недостатки:

- невысокое быстродействие;

- МП не совсем эффективно используется – вместо обработки данных управляет процессом.

В данном случае используется специальная аппаратура, которая управляет обменом. Но возникает проблема синхронизации – обмен и обработка информации.

Внешнее устройство, желающее выполнить обмен выдаёт запрос ПДП на контроллер. Если запросов несколько, контроллер выбирает самый приоритетный из них. Контроллер формирует запрос HOLD на МП. МП завершает текущее обращение к памяти и выдаёт подтверждение HLDA на контроллер. Контроллер выдаёт подтверждение на внешнее устройство. МП отключается от трёх шин, т.е. переводит свои линии в 3е состояние. Контроллер подключается к ША и ШУ, а внешнее устройство – к ШД – идёт обмен между внешним устройством и памятью, при этом адреса и управляющие сигналы для памяти формирует контроллер. МП во время обмена не работает. После передачи заданного числа байтов внешнее устройство снимает запрос. Контроллер снимает HOLD. МП снимает HLDA. Контроллер снимает подтверждения и отключается от ША и ШУ. Внешнее устройство – от ШД. МП подключается к 3м шинам и продолжает выполнять программу.

Билет 16

1. Триггеры разных типов. Временные диаграммы.

Триггеры.

Это последовательностные устройства с 2мя устойчивыми состояниями равновесия, предназначенное для записи и хранения информации.

1. Q=0 Q=1

2. Q=1 Q=0

Кроме входов есть один или несколько выходных сигналов. Возможен дополнительный вход – синхронизация.

Импульс Синхронизации имеет вид:

Если переход идет: , триггер обозначается:

Если переход: , обозначается

Виды триггеров

1. триггер типа D (элемент задержки)

У триггера есть вход D (один). Если на D подать 0, триггер перейдет в состояние 0, если 1 – в состояние 1.

Первоначально триггер в состоянии «1». По первому импульсу состояние не меняется, по второму устанавливается в состояние 0, т.к. на D принят 0.

2. триггер типа Т (со счетным входом)

Если на Т-входе «0», состояние триггера не меняется, если единица, состояние меняется на противоположное.

3. триггер типа RS

Есть два входа: сброса R и установки S/. Если приходят два «0», состояние не меняется. R=0, S=1 – триггер установится в единицу. Если R=1, S=0, триггер перейдет в «0». R=1, S=1 – такая комбинация не допускается.

Триггер асинхронный, синхроимпульсы не используются, переходит в новое состояние, когда меняются входные сигналы.

4. триггер типа JK

Работает примерно так же, как RS. J=S, K=R. Отличие: разрешается подавать и на J, и на K(одновременно) единицы. При этом триггер изменяет состояние на противоположное.

2. Синхронизация обмена с внешними устройствами

Обмен с внешними устройствами отличается от обмена с памятью. Это отличие связано с быстродействием. Память работает также быстро, как сам МП. Внешнее устройство – очень медленно, следовательно, для корректного обмена с внешними устройствами требуется синхронизация.

Синхронизация бывает:

3. аппаратная – обмен в режиме прямого доступа к памяти (ПДП)

4. программная – синхронизация под управлением самого МП

Выводить информацию можно только тогда, когда внешнее устройство готово принять данные. Ввод – когда внешнее устройство подготовит данные. Это и есть синхронизация.

Программный обмен бывает:

4. синхронные

5. асинхронный

6. по прерыванию

При синхронном обмене заранее известно быстродействие внешнего устройства, поэтому известно, когда оно готово к обмену.

Асинхронный обмен – заранее быстродействие не известно или оно меняется с течением времени, поэтому МП периодически проверяет готово или нет устройство.

Обмен по прерыванию – МП решает задачу, которая не связана с обменом. При готовности к обмену внешнее устройство выдает запрос на прерывание. После поступления запроса идет обмен.