Особенности программирования микропроцессора КМ1816ВЕ35 для использования в составе IBM PC

ОСОБЕННОСТИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ МИКРОПРОЦЕССОРА

КМ1816ВЕ35 ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СОСТАВЕ IBM PC.

Рассмотрены вопросы построения на базе микроЭВМ интерфейса для обеспечения ввода-вывода цифровой и аналоговой информации, описан алгоритм реализации и правила программирования микроЭВМ.

Для проектирования устройств управления, контроля и анализа в составе IBM PC одним из основных вопросов является выбор элементной базы для предстоящей конструкции. Самым оптимальным решение этого вопроса является использование микро-контролеров PIC и микроЭВМ, при том что первые обладают меньшими размерами, а вторые в ряде случаев большими функциональными возможностями.

Прием и передача информации от интерфейса к компьютеру и обратно возможна с использованием двух протоколов – Centronix и RS-232C. При использовании первого возможна передача на растояние до 1,5 метров, а для RS-232C при скорости обмена 115 Кбод до 15 метров. Для протокола RS-232C используется не менее двух линий связи (приемная и передающая). Данные передаются изменением полярности линии: логическая 1 – от +3В до +12В и логический 0 – от –3В до –12В. Формат передачи данных и синхронизации показан на рис.1.

Рис.1. Формат передачи данных по RS-232C

Для интенсивного обмена данными между микроЭВМ и компьютером возможно использование специализированных микросхем связи, например КР580ВВ55А. Но это приведет к усложнению устройства в целом. Для передачи и приема данных по RS-232C возможно использование программной эмуляции этого протокола.

При программной эмуляции протокола передачи для обеспечения наибольшей помехозащищенности линии связи при приеме данных от компьютера определение уровня линии необходимо производить не по фронтам импульсов, а по уровню их середины.

При передачи никаких дополнительных ограничений кроме стабильности скорости передачи не налагается, и  при использование в задающем генераторе микро-ЭВМ кварцевого резонатора стабильность скорости обеспечивается.

Контакты стыка RS-232 имеют следующие наименования

Для реализации интерфейса мы выбрали микр-ЭВМ КМ1816ВЕ35. Микросхема КМ1816ВЕ35 представляет собой  СБИС однокристальной восмиразрядной микро-ЭВМ со встроенной перепрограммируемой памятью, со стиранием информации ультрафиолетовым излучением, изготовленную по n-МОП-технологии. Она имеет аналог Intel 8748.

Микро-ЭВМ содержит все функциональные узлы, необходимые для самостоятельной работы: центральный процессор, память команд, интерфейс ввода-вывода, таймер, схему прерываний, тактовый генератор.       

Микросхема КМ1816ВЕ35 имеет восмиразрядный канал данных, двенадцатиразрядный канал адреса. Объем внетренней памяти команд – 1024х8 с возможностью подключения внешней памяти оющей емкостью 4096х8 бит. Объем внутренней памяти данных 64х8 с возможностью подключения внешней памяти данных емкостью до 320х8. Однокристальная микроЭВМ имеет 16 восмиразрядных регистров общего назначения и восмиуровневый стек. Число линий ввода-вывода – 27 и имеется два уровня прерываний с приоритетом. В системе команд содержится 96 базовых команд. Однокристальная микроЭВМ имеет скорость операций типа регистр-регистр 4*10⁵ операций/c, а частота встроенного генератора 6 МГц.

Синхронизация всей работы ОМЭВМ осуществляется за счет встроенного генератора, который представляет собой схему с последовательным резонансом, работающую в диапазоне частот 1..6 МГц. Для возбуждения генерации необходимо к выводам CR1, CR2 присоединить кварцевый резонатор или RC-цепь. Возможно возбуждение схемы и внешним генератором, при этом синхро-сигналы подаются на вход CR1.

Рис. 2. Схема разводки выводов КМ1816ВЕ35

Для получения тактовой частоты (CLK) в счетчике состояния частота генератора делится на три. Сигналы тактовой частоты могут выводится на внешний вывод Т0 по команде ENT0 CLK. При подаче команды “Сброс” вывод тактовых сигналов блокируется.

Машинный цикл, состоящий из пяти тактов, получается с помощью счетчика циклов, делящего тактовую частоту на пять. Этот сигнал частотой около 400 кГц необходим для работы с внешней