Основу устройства, как и в случае с шиной ISA, составляет AVR-микроконтроллер AT90S4414 фирмы Atmel (микросхема DD1). Он работает на частоте 8 МГц и тактируется с помощью кварцевого резонатора, подключенного к выводам XTAL1 и XTAL2. Контроллер содержит 4 килобайт FLASH ППЗУ для хранения кода программ. В качестве ОЗУ используется микросхема статической памяти КM681002С-20 (микросхема DD7). Её ёмкость составляет 128k x 8, а время доступа 20 нс. Для подачи адреса на микросхемы памяти используются двунаправленные порты микроконтроллера A и C (выводы PORTA.0–PORTA.7, PORTC.0–PORTC.7). Данные между памятью и микроконтроллером передаются по 8-и линиям через порт A, то есть шина является мультиплексированной. Для запоминания мультиплексированной половины адреса используется регистр-защёлка КР1533ИР22 (микросхема DD4). Данные защелкиваются сигналом ALE микроконтроллера. Сигналы WR и RD (выводы PORTD.6, PORTD.7) управляют чтением/записью. Логический ноль на линии WR служит командой записи в адресуемую ячейку памяти данных, находящихся на линии DA00–DA07, а ноль на линии RD указывает, что на линии данных необходимо выдать содержимое соответствующей ячейки.
LPT-порт, для связи с персональным компьютером, был выбран как альтернативный интерфейсу на шине ISA. Это вызвано тем, что в последнее время материнские платы IBM-совместимых персональных компьютеров перестают оснащаться слотами шины ISA, а LPT-порты, присутствуют практически на всех подобных машинах. Интерфейс организован на микросхемах серии 1533.
При организации обмена с компьютером используются EPP-режим, определённый в 1994 году стандартом IEEE-1284. Протокол ЕЕР обеспечивает 4 типа циклов обмена:
§ Цикл записи данных
§ Цикл чтения данных
§ Цикл записи адреса
§ Цикл чтения адреса
Циклы всех четырёх типов используются при обмене данными устройства и компьютера. Циклы чтения-записи данных – для считывания выходного буфера и заполнения входного, а циклы чтения-записи адреса – для чтения-записи регистра состояния микроконтроллера соответственно.
Команды чтения-записи определяются микроконтроллером по уровню сигнала WRITE#. Низкий уровень сигнализирует о том, что идёт цикл записи, а высокий – цикл чтения. Сигнал, подаётся на четвёртый вывод порта D микроконтроллера (PORTD.4). Этот сигнал также управляет направлением передачи двунаправленного буферного элемента (вывод COD), через который подключаются линии адреса/данных к порту B микроконтроллера (PORTB.0-PORTB.7).
Здесь и в дальнейшем все управляющие сигналы LPT-порта подаются через инвертирующие триггеры Шмитта, обладающие гистерезисом КР1533ТЛ2 (микросхема DD4), а линии данных/адреса, как уже говорилось выше, подключаются через двунаправленный буферный элемент КР1533АП6 (микросхема DD2), также обладающий гистерезисом, как того требует стандарт IEEE-1284. Выводы всех микросхем, соединяющиеся с передающим кабелем LPT-порта должны быть также подключены через резисторы сопротивлением 1,2 кОм к шине питания +5В.
Стандартом предусмотрено использование сигнала WAIT# в качестве индикатора занятости шины, что даёт возможность использовать его аналогично сигналу I/O CH RDY шины ISA, т. е. удержание низкого уровня WAIT# позволяет удлинить цикл обмена, но, как и в случае с ISA, не более, чем до 15 мкс. Уровнем WAIT# управляет микроконтроллер через вывод PORTD.5.
Определение микроконтроллером того, какой из циклов (цикл данных или адресный) выполняется в настоящий момент определяется наличием низкого уровня на линии ADDRSTB#, либо – DATASTB#, которые, как уже говорилось выше, подключаются через инвертирующие триггеры Шмитта к выводам PORTD.2 и PORTD.3 соответственно.
В связи с тем, что LPT-порт не имеет шины питания, возникает необходимость использования внешнего блока питания, что влечёт за собой необходимость применения дополнительной схемы сброса устройства при включении питания, так как момент включения компьютера и устройства могут не совпасть (и скорее всего не совпадут). Данная схема подключается к выводу RESET# микроконтроллера, наряду с сигналом RESET# LPT-порта, посредством элемента «логическое И» КР1533ЛИ1 (микросхема DD1).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.