Интерфейсная БИС КР580В551А: назначение, структура, подключение к МП-системе, режимы работы и программирование

Вопрос 30: Интерфейсная БИС КР580В551А: назначение, структура, подключение к МП-системе, режимы работы и программирование.

Для построения интерфейса микроЭВМ с устройствами последовательной передачи информации используются стандартные БИС, которые называются программируемыми связными адаптерами (ПСА). К ним относится однокристальная БИС КР580ВВ51А - универсальный синхронно-асинхронный приемопередатчик (УСАПП,USART),который позволяет реализовывать обмен данными между микропроцессором (МП) КР580ВМ80А (КМ1810ВМ86) и внешними устройствами в последовательном формате. Микросхема УСАПП преобразует параллельный код, получаемый от МП, в последовательный поток символов со служебными битами и выдает этот поток символов в последовательный канал связи с различной скоростью, а также выполняет обратное преобразование поступающего последовательного потока символов в параллельное 8-разрядное слово.

Микросхема УСАПП программируется на работу в двух режимах: асинхронном и синхронном, при максимальной скорости передачи/приема информации до 64 Кбод. Программирование микросхемы на тот или иной режим работы выполняется путем записи в соответствующие регистры УСАПП слов инструкции режима, служебных синхросимволов и инструкции команды.

На рис.1 приведена структурная схема УСАПП. Схема имеет два канала связи с приемо-передающими устройствами: передающий и приемный, и общую связь с микроЭВМ по магистрали данных. Обмен информацией по каналам связи может происходить одновременно и синхронизируется тактовыми сигналами TxC и RxC, поступающими от ВУ на каждый канал отдельно.

УСАПП состоит из 8-разрядного буфера шины данных D0-D7, передатчика со схемой управления, приемника со схемой управления, схемы управления адаптера, блока управления модемом. Блок управления адаптера принимает от МП 8-разрядные инструкции на регистр режима и регистр команд, и генерирует сигналы управления работой адаптера. На входы схемы поступают управляющие сигналы: выбора микросхемы CS/, чтения данных из УСАПП или информации о состоянии RD/, записи данных или управляющих слов WR/, сигнал управления C/D/, определяющий тип обмена с МП (0 - данные, 1 - управляющая информация или слово состояния), начальной установки RESET, синхронизации СLK. Список операций при различных комбинациях управляющих символов приведен в табл.1.

Сигналы чтения и записи поступают в адаптер с выходов IORC/, IOWC/ системного контроллера микроЭВМ. Входы CS/ и C/D/ подключены к линиям адресной шины: CS/ - через дешифратор адреса к линиям A7...A1, а C/D/ - непосредственно к линии A0. В этом случае обмен данными между МП и адаптером производится по командам ввода IN и вывода OUT. Передатчик преобразует параллельное 8-разрядное слово, поступившее из МП, в последовательный код, добавляя необходимые служебные биты и символы синхронизации и выдает последовательный код данных на вывод TxD по спаду импульсов синхронизации передачи TxC. Передача начинается, если получена команда разрешения передачи и на выводе CTS/ - нулевой потенциал. Схема управления передачей выдает сигналы: TxRDY (готовность передатчика), сигнализируя микропроцессору, что передатчик готов для приема символа данных; TxEND (конец передачи) - устанавливается в "1", если УСАПП не имеет информации для передачи. При записи символа в адаптер TxEND сбрасывается в 0. Сигнал TxEND может быть использован для индикации конца режима передачи, предоставляя микропроцессору определить, когда переключить направление передачи линии, работающей в полудуплексном режиме работы.

Приемник осуществляет прием информации, поступающей на вход приемника RxD в последовательном коде, проверяет наличие бит и символов, свойственных данной системе передачи данных, преобразует данные в параллельный формат, подготавливая их для передачи в процессор. Скорость приема информации зависит от частоты следования входных сигналов синхронизации RxC/. Схема управления приемом формирует дополнительно два сигнала: RxRDY (готовность приемника), сигнализируя о том, что УСАПП содержит символ, готовый к передаче в микропроцессор. Сигнал RxRDY сбрасывается в 0 с приходом сигнала чтения IORC/, когда в МП передается символ данных. Если сигнал RxRDY не будет использован и принятые данные не будут считаны, то следующий передаваемый символ займет место в буфере приемника, предыдущий символ будет потерян и установится бит ошибки переполнения в слове состояния. SYNDET/BD (определение синхронизации / определение паузы). В синхронном режиме используется для определения синхронизации и может быть использован либо как выход, либо как вход. В асинхронном режиме переходит в "высокое" состояние при обнаружении в линии передачи режима "пауза" (когда линия постоянно в состоянии "0").

Асинхронный (старт - стоповый) режим

Для асинхронного режима передачи/приема информации характерна передача символов одиночными посылками в стандартном формате (рис.2).

Каждая посылка начинается старт - битом, т.е. сигналом низкого уровня. Затем в зависимости от выбранной системы кодирования пересылаются 5-8 бит собственно символа, за которым может присутствовать контрольный бит. Цикл передачи завершается стоповым битом с высоким уровнем сигнала в линии связи, длительностью в 1, 1.5 или 2 длительности информационного бита. Программирование УСАПП на требуемый режим работы осуществляется с помощью управляющих слов: инструкции режима и команды.