Средства ввода-вывода и поддержки режима реального времени

Система ВВ микроконтроллера приведена на рис. 5.5. Она содержит три стандартных канала обмена данными с внешними устройствами: два последовательных типа ИРПС и один параллельный типа ИРПР. В основу последовательных каналов положены две микросхемы ПСА КР580ВВ51, которые инициализируются для работы в асинхронном старт-стоповом режиме. Один канал резервируется для местного подключения дисплея, другой может быть использован по усмотрению пользователя. Типовым вариантом его применения служит реализация радиальной межмашинной связи. Адаптер последовательного канала построен по схеме (см. рис. 3.27), описанной в § 3.4. Там же дана методика работы с ним.

Рис. 5.5. Схема подсистемы ВВ

Параллельный 8-разрядный интерфейс типа ИРПР реализован на базе ППА КР580ВВ55 и двух буферных регистров КР580ИР83 с инверсией. Максимальный ток нагрузки I_0L выходной шины данных 32 мА. Каналы РВ и РА ППА программируются для работы в режиме соответственно ввода и вывода со стробированием. Линии РС4 и РС5 программируются на вывод и могут быть использованы по усмотрению пользователя, например для формирования выходных сигналов и тестового контроля. В типовом варианте ИРПР-канал используется для подключения к МК алфавитно-цифрового печатающего устройства.

Микроконтроллер мМС1204 содержит ряд стандартных средств поддержки режима реального времени. Они включают системный таймер и контроллер обработки прерываний. Построенный на базе БИС КР580ВИ53 системный таймер содержит три 16-разрядных счетчика. Первый счетчик резервируется для формирования системных меток реального времени. Обычно они следуют с частотой 50 Гц, которая может быть изменена пользователем МК. Второй счетчик отведен для отработки пауз и интервалов в единицах системного времени. Он служит для индикации момента наступления следующего события. При частоте следования меток 50 Гц максимальная длительность интервала составляет 1310,72 с. На основе третьего счетчика построен генератор скорости передачи данных через последовательные каналы. Использование счетчиков в других целях не предусмотрено.

Восьмиуровневая система прерываний реализована на основе БИС КР580ВН59. Часть линий (IR5—IR1) используется для приема запросов от внутриплатных источников. В качестве последних выступают: счетчик меток реального времени (IR1), счетчик временных интервалов (IR2), выходной канал ИРПР (IR3), приемники ИРПС (IR4 и IR5). Для уменьшения времени отклика на запросы каждому источнику отведен индивидуальный уровень прерывания. Запрет отдельных прерываний осуществляется установкой соответствующих разрядов в регистре маски контроллера КР580ВН59.

Линии , и выведены на системную магистраль для приема запросов от внешних источников, число которых не должно превышать трех. В МК не предусмотрено расширение числа уровней методом каскадирования. Для этого в системах с большим числом источников прерываний линии на запросы объединяются по схеме «монтажное ИЛИ» в три группы. Поиск источника внутри группы осуществляется программными процедурами поллингового типа. Возможность каскадирования контроллера КР580ВН59 будет обеспечена, если на разъеме системной магистрали предусмотреть три линии каскадного расширения CAS2—CAS0.

Массивы портов периферийных БИС размещаются в пространстве ВВ микросистемы начиная с адреса 12Н. Последовательность размещения БИС (их базовые адреса) следующая: КР580ВН59 (12Н), КР580ВВ55 (14Н), первый КР580ВВ51 (18Н), второй КР580ВВ51 (1АН), КР580ВИ53 (1СН). Для более равномерного распределения нагрузки для адресации внутриплатных портов используются линии ADR8, ADR9 старшей половины адресной шины. Логика выборки кристаллов реализована на младшей половине ППЗУ К556РТ5, содержимое которой представлено в табл. 5.3. Поступающий на один из входов выборки кристалла ППЗУ К556РТ5 сигнал обеспечивает выключение местных средств ВВ, если магистраль захвачена внешним модулем. В противном случае возможно нарушение работы системы.

Таблица 5.3

Строгий отбор наиболее часто применяемых функций и их интеграция на одной плате обеспечили создание программируемого МК общего назначения, который может быть использован как в одно-, так и в многоплатных вариантах. По сути МК является модулем, служащим при построении микроЭВМ ее центральным элементом. Для этого он должен быть расширен отдельной платой основного ОЗУ [14] и средствами связи с внешней памятью. В автономном варианте МК может быть полезен при построении «разумного» сетевого контроллера, через который осуществляется подключение к локальной сети дисплеев, принтеров, накопителей и других ПУ со стандартными интерфейсами типа ИРПР или ИРПС. Другая область применения МК связана с разработкой специализированных автоматизированных систем и комплексов. Более широкому распространению МК способствует его архитектурная совместимость с серийно выпускаемым вычислительным комплексом СМ 1810. Этот комплекс может рассматриваться как инструментальная система проектирования программного обеспечения МК [15, 30].