И, наконец, так как все микропроцессоры предназначены для обработки данных, поступающих извне, то в любой микропроцессорной системе должны присутствовать устройства ввода/вывода (порты). Порт ввода/вывода отображается в адресное пространство микропроцессорного устройства как одиночная ячейка памяти, поэтому порт можно разместить по любому свободному адресу и создать для него дешифратор адреса. Проще всего построить дешифратор числа FFFFh. В этом случае он превращается в обычную 16-ти входовую схему "И-НЕ", поэтому и выберем эту ячейку памяти в адресном пространстве микропроцессора для размещения порта ввода/вывода.
В устройствах связи микропроцессорные системы чаще всего используются для управления устройствами, блоками или системами связи. При этом в качестве контроллера может выступать универсальный компьютер или специализированный вычислитель в качестве которого, для портативной аппаратуры чаще всего используется микроконтроллер.
Внешними устройствами называются любые устройства, которыми управляет или которым передает (получает) информацию микропроцессор. Это принтер или дисплей, клавиатура или модем, но для устройств связи в качестве внешних устройств чаще выступают приемники, передатчики, синтезаторы частот или постоянные запоминающие устройства с электрическим стиранием и др.
Согласование цифровых микросхем между собой не представляет трудностей, так как практически все современные цифровые микросхемы по входу и выходу согласованы с TTL уровнями. Если же это не так, то для согласования нестандартных уровней с TTL уровнями выпускаются специальные микросхемы, так называемые “преобразователи уровня”. Несколько иначе обстоит дело с индикаторами и различными исполнительными устройствами.
В качестве простейшего единичного индикатора рассмотрим светодиодный индикатор. Схема подключения такого индикатора показана на рисунке 7.16.
Рисунок 7.16 - Подключение одиночного светодиодного индикатора
Транзистор VT1 служит для увеличения тока порта, при помощи которого микропроцессор зажигает и гасит светодиодный индикатор. Кроме того, транзистор позволяет согласовать уровни напряжения, необходимые для работы микропроцессорного устройства, и напряжение, необходимое для работы светодиодного индикатора. Гальванической развязки транзисторный ключ не обеспечивает. Светодиод питается постоянным током, поэтому для его работы требуется источник тока, которым может служить источник напряжения и токоограничивающий резистор R3.
Простой светодиодный индикатор позволяет отображать двоичную информацию, такую как включено или выключено устройство, есть сигнал или нет. Для отображения цифровой информации используются семисегментные индикаторы. Каждый сегмент в таком индикаторе представляет из себя обычный светодиод.
Практически всегда при работе с внешними датчиками требуется гальваническая развязка датчиков и управляющей микропроцессорной системы.
При реализации гальванической развязки датчиков и МПС, все датчики с точки зрения схемы представляют собой контакты, работающие на замыкание. Поэтому схема подключения датчика и кнопки не различаются. Со стороны микропроцессорного устройства необходимо преобразовать замыкание/размыкание контактов в логические уровни. Такая схема приведена на рисунке 7.17.
Рисунок 7.17 - Подключение источника дискретной информации
Иногда требуется вводить информацию с большого количества кнопок. В этом случае для уменьшения количества линий ввода/вывода используется клавиатура. Клавиатура представляет собой двухмерную матрицу кнопок, соединённых в ряды и колонки. Для подключения клавиатуры используется два порта: порт ввода и порт вывода. Схема подключения клавиатуры приведена на рисунке 7.18.
Рисунок 7.18 - Подключение клавиатуры к микропроцессорному устройству
Принципиальное отличие этой схемы подключения от предыдущей состоит в том, что корпус (общий провод) подается на кнопки не непосредственно, а через порт вывода. В каждый момент времени к корпусу подключен только один столбец кнопок. Двоичные сигналы, присутствующие при этом на строках клавиатуры считываются через порт ввода микропроцессорной системы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.