МК

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 11

РОБОТА МІКРО-ЕОМ ІЗ ЗОВНІШНІМИ ПРИСТРОЯМИ

Мета роботи: вивчити організацію роботи мікро-ЕОМ із зовнішніми

пристроями.

Обладнання прилади та інструменти: мікро-ЕОМ, осцилограф.

Загальні відомості

До лабораторної мікро-ЕОМ можна підключити 256 зовнішніх пристроїв. Вибирають зовнішній пристрій відповідно до кодів другого байта команд OUTn, INn, що задають адресу зовнішнього пристрою. Зв'язок мікро-ЕОМ із зовнішніми пристроями здійснюється по магістралі А, що задає код зовнішнього пристрою, по магістралі В, що передає інформацію від зовнішнього пристрою до мікро-ЕОМ, і по магістралі D, що передає інформацію від мікро-ЕОМ до зовнішніх пристроїв. Синхронізація за часом може відбуватися за допомогою керуючих сигналів RDYI, що формуються зовнішнім пристроєм і свідчать про готовність його до процедури обміну інформацією 32.

У лабораторному стенді як зовнішній пристрій використовують плати світлової індикації, звукової сигналізації таймера, опис яких наведено раніше. Для програм, що працюють в реальному масштабі часу, часто необхідна затримка на певну кількість тактів (наприклад, для усунення брязкоту контактів). Розглянемо приклади побудови таких програм.

Програма затримки на 256 циклів. Для організації затримки використовується лічильник в одному з регістрів або в АС. Вихід з програми здійснюється після переповнення організованого лічильника.

Розглянемо приклад управління точковими світлодіодами. Необхідно організувати свічення тільки одного світлодіода з лінійки зовнішніх індикаторів, забезпечивши його циклічний зсув.

132

Програма затримки на 65536 циклів. Для організації затримки більшою,

ніж 256 циклів, тривалості необхідно використовувати два (і більше) регістри,

при цьому в програмі організовуються вкладені цикли:

Блок-схема програми, що забезпечує заданий алгоритм, представлена на рис. 23. Для організації пауз після перемикання світлодіодів в програмі використана підпрограма тимчасової затримки. Звернення до підпрограми забезпечується командою CALL. Тимчасова затримка перемикання визначається часом переповнювання регістрів R0, R1 і складає 256 х256 х2

машинних циклів. В адресній частині команди звернення до зовнішнього

133

пристрою повинна задаватись адреса регістра, керуючого точковими світлодіодами (08).

Як інший приклад розглянемо програму, що забезпечує послідовне перемикання увімкненого сегмента на чотирьох семисегментних індикаторах.

Схема програми показана на рис. 24. Блок 1 забезпечує завантаження константи

4 в R3, АС. Вміст R3 визначає молодший байт адреси зовнішнього пристрою.

Блок 2 записує вміст АС в комірку пам'яті, що стосується команди 0UТn і

визначає молодший байт адреси зовнішнього пристрою. Блок 3 формує одиницю в АС. Блоки 4-9 утворюють програми тимчасової затримки, що передає управління блоку 10 після переповнювання регістрів R0, RI. Вміст блоку 10 АС передається на індикатор, блок 11 забезпечує зміну вмісту АС,

відповідну до включення наступного сегмента. Блок 12 організовує перехід до наступного індикатора ( R3= R3 - 1) після ввімкнення восьми сегментів четвертого індикатора. Номер індикатора визначається в блоці 13. Повторний перехід до четвертого індикатора реалізується блоком 14.

Робота на навчальній мікро-ЕОМ

1.Ввести програму затримки на 256 тактів.

2.Виконати програму в кроковому режимі. Переконатися, що в АС ведеться рахунок.

3.Ввести програму затримки на 65 536 тактів.

4.Виконати програму в кроковому режимі. Для виходу з внутрішнього циклу в зовнішній використовувати кнопку R1. Для цього після виконання декількох проходів внутрішнього циклу з осередку 13 перейти на комірку 16,

тобто до зовнішнього циклу, три рази натиснувши кнопку R1. Переконатися в тому, що після одного проходу зовнішнього циклу програма повертається у внутрішній цикл. Запустити програму в циклічному режимі. Зафіксувати час виконання програми. Розрахувати орієнтовний час виконання однієї команди.

Ввести програму затримки на 65 536 тактів, використовуючи два регістри.

Оформити її у вигляді підпрограми. Ввести основну програму, що здійснює

135

рахунок в АС і підпрограму затримки, що використовується для уповільнення рахунку. Ввести розроблені підпрограму і основну програму в мікро-ЕОМ.

Виконати програму в циклічному режимі. Визначити, у скільки разів сповільнився рахунок в АС.

Ввести в мікро-ЕОМ програми, розроблені в процесі домашньої підготовки.

Виконати введені робочі програми, провести аналіз проміжних результатів.

Порядок виконання лабораторної роботи

1.Скласти програму, що виводить на точкові індикатори визначену кодову комбінацію.

2.Ввести в АС код із перемикачів, проінвертувати його і вивести на точкові індикатори.

3.Ввести в АС код із перемикачів і вивести його на один із семисегментних індикаторів.

4.Завдання, аналогічне завданню 3, але код заздалегідь перевести з двійкового в код семисегментного індикатора для відображення шістнадцяткових знаків.

5.Скласти програму формування звукового сигналу довільного тону і тривалості.

6.Сформувати одиницю, яка відповідає працюючому світлодіоду, що переміщається по регістру точкових світлодіодів. Переміщення супроводжувати звуковим сигналом (використовувати музичну програму як тимчасову затримку).

7.Скласти і виконати програму виведення інформації на семисегментний дисплей плати світлової індикації наступних слів:

ПОпЕ, FACE, PACE, PLUS

137

8.Реалізувати музичну програму, відтворюючи наростаючу за частотою звукову послідовність. Кодування звукової частоти виконується відповідно до додатку.

9.Реалізувати програму, відтворюючи музичний текст.

10.Реалізувати програму, що чергує зміну слів завдання 7 з музичними

текстами.

Зміст звіту

1.Робочі програми з коментарями.

2.Результати аналізу проміжних даних, отриманих в процесі виконання робочих програм.

3.Функціональна схема зовнішнього пристрою, що має двосторонній обмін інформацією з мікро-ЕОМ.

Завдання для самоконтролю

1.Які адреси можна присвоювати зовнішнім пристроям, що під’єдуються до мікро-ЕОМ ?

2.Скільки зовнішніх пристроїв одночасно можна під’єднати до лабораторному стенда ?

3.Чим різняться команди видачі кодів зовнішнім пристроєм від команд прийому інформації від них ?

4.Які блоки повинен містити зовнішній пристрій для під’єднання до мікро-ЕОМ ?

5.Намалюйте функціональну схему довільного зовнішнього пристрою з блоками, що забезпечують спільну роботу з мікро-ЕОМ.

6.Яким чином здійснюється асинхронний обмін інформацією зовнішнього пристрою з мікро-ЕОМ ?

7.Чим різняться звернення до різних семисегментних індікаторів ?

8.На основі лабораторної мікро-ЕОМ запропонуєте варіант обміну за

138

однією двонапрямленою магістраллю.

Бібліографічний список

1. Кофрон Дж. Технічні засоби мікропроцесорних систем: Пер. с англ. -

М: Світ, 1983.

2. Горбанов В.Л., Панфилов Д.И. Применение микропроцессорных устройств и микро-ЕОМ. - М: Машиностроительство, 1983.

139