К шине адреса	10	АО	ROM			№ 28 – свободный
	9	А1		D0	11	№ 28 – свободный
	8	А2		D1	12	К шине данных
	7	А3		D2	13
	6	А4		D3	15
	5	А5		D4	16
	4	А6		D5	17
	3	А7		D6	18
	25	А8		D7	19
	24	А9
	21	А10
	23	A11		PR	27
	2	A12		Uп	28
AIS	20	CS		Uпр	1
RD	18	OE		GND	14

1.2.9. Таймер. Одно из наиболее необходимых эксплуатационных удобств – наличие встроенных часов, показания которых постоянно или по запросу оператора выводятся на экран. Можно также обеспечить выдачу команд на включение или выключение внешних устройств в заданное время. Часы могут быть реализованы как программно, так и аппаратно. Программная реализация требует решения многих проблем. При аппаратной реализации основная задача – передать показания электронных часов на шину данных. Желательно также иметь возможность по командам блока управления корректировать показания часов, устанавливать время срабатывания будильника. К сожалению, большинство БИС, предназначенных для электронных часов, нельзя непосредственно связать с блоком управления. Для этого необходимо разработать довольно сложную схему сопряжения. Но, в настоящее время промышленностью выпускается микросхема 512 ВШ, специально предназначенная для работы в составе микропроцессорных устройств в качестве часов реального времени с будильником, календарем, а также ОЗУ общего назначения ёмкостью 50 байт. Микросхема выполнена по КМОП технологий, питается от одного источника питания от 3 до 8 В. Потребляемая мощность очень мала, что позволяет питать микросхему от автономного источника (батареи), сохраняя при этом, при отключении основного источника питания микропроцессорной системы, правильный ход часов и информацию, занесенную во внутреннее ОЗУ.

Время цикла записи или считывания информации

Uп

1 мкс

до 5 мкс

5 В

3 В

Микросхема совместима по логическим уровням с микросхемами ТТЛ. Все выводы допускают нагрузку током до 10 мА. Условное обозначение и основная схема включения:

+5 В

R2 +4+6В

RESET U00

PS U55

AD0

AD1

AD2

AD3

IRQ

AD4

AD5

AD6

AD7

SQW

R/W

CKOUT

CKFS

OSCI OSC2

C1 R1 VD2 18 VD1 C2 22

К шине 19

AD0

AD7 микропроцессора

к мик-

ропро-

23 цессор К шине ной Управления 21 сис-

теме

С3 3

С4 R3

Можно использовать резонаторы, имеющие резонансную частоту: 1) 32768 Гц 2) 1048576 Гц 3) 4194304 Гц Ток потребления зависит от fr. f=32768 Гц In

мкА при

f Iпотр может доходить до 4 мА. Сигнал тактового генератора можно снять с выхода CKOUT для использования в других устройствах системы. Он поступает на этот вход непосредственно (CKFS=1) или после деления частоты на четыре (CKFS=0). Микросхема имеет выход ещё одного сигнала (SQW), получаемого делением частоты тактового генератора. Коэффициент деления задается командами, поступающими от процессора. Включается и выключается этот сигнал также командами процессора. Распределение памяти микросхемы 512ВИ1:

Адрес

Данные

00Н

0А

0В

0С

OE-3 FH

Секунды

Секунды (будильник)

Минуты

Минуты (будильник)

Часы

Часы (будильник)

День недели

День месяца

Месяц

Год

Регистр А

Регистр В

Регистр С

Регистр D

ОЗУ общего назначения

Микросхема связана с микропроцессором через двунаправленную мультиплексированную шину адреса – данных (AD0

AD7). Для управления записью и считыванием информации служат входы

(выбор микросхемы), AS (строб, адреса), DS (строб данных) и R/

(чтение – запись).

- «1» шина AD, входы DS и R/

отключены от шин процессора и снижается мощность потребления.

- «0» должен сохраняться неизменным во время всего цикла записи и чтения. Сигнал AS подается в виде положительного импульса во время наличия информации об адресе на шине AD0

AD7. Адреса записываются во внутренний буфер микросхемы по срезу этого импульса. В этот же момент анализируется логический уровень сигнала на входе DS и в зависимости от него устанавливается дальнейший режим работы входов DS и R/

. В нашем случае на вход AS подаем сигнал ALE, который генерируется процессором для фиксации адреса. Если при AS – «1»-

«0» DS – «0», то запись производится при DS – «1», R/

-«0», а чтение производится при DS – «1», R/

-«1». Если во время среза импульса AS (AS – «1»

«0») DS – «1», то для считывания необходимо DS-«0» R/

-«1», а для записи DS-«1» R/

-«0». Такая сложная логика используется для подключения к микропроцессорам различных типов. На вход R/

будем подавать сигнал WR, а на вход DS-RD, которые генерируются процессором. Выход

(запрос прерывания) предназначен для сигнализации процессору о том, что внутри микросхемы произошло событие, требующее программной обработки. Прерывания бывают 3-х типов: 1) после окончания обновления информации 2) по будильнику 3) периодические (с периодом SQW) Вход

предназначен для установки в исходное состояние узлов микросхемы, ответственных за связь с микропроцессорной системой.

- «0» – никакое вмешательство со стороны процессора невозможно. На ход часов, календарь и содержание ячеек ОЗУ этот вход не влияет. Вход PS (датчик питания) – контроль непрерывности подачи питающего напряжения. Он подключается таким образом, чтобы напряжение на нем падало до 0 при любом, даже кратковременном отключения питания микросхемы. Для управления работой микросхемы и анализа её состояния предназначены регистры А.D. Формат управляющих регистров:

Адрес

OAH

OBH

OCH

ODH

UIP*

SET

IRQF*

VRT*

DV2

PIE

PF*

DV1

AIE

AF*

DV0

VIE

VF*

RS3

SQWE

RS2

RS1

24/12

RS0

DSE

* - можно только считывать информацию. Регистр А. UIP – единица в этом разряде означает, что происходит или начнется менее чем через 244 мкс обновление информации о времени. На UIP не действует сигнал

. Записав единицу в разряд SET регистра В, можно запретить обновление и тем самым сбросить UIP. DVO.DV2 – устанавливает режим работы внутреннего делителя частоты в соответствии с используемой опорной частотой. Установка опорной частоты:

DV2

DV1

DV0

Частота

4194304 Гц

1048576 Гц

32768 Гц

сброс делителя

RS0.RS3 – устанавливает частоту сигнала на входе SQW и период повторения периодических колебаний.

RS3

RS2

RS1

RS0

f, Гц

Т (4194304

1048576)

(32768)

32768

16384

8192

4096

2048

1024

512

256

128

30,517 мкс

61,035 мкс

122,07 мкс

244,14 мкс

488,28 мкс

976,56 мкс

1,95312 мс

3,90625 мс

7,8125 мс

15,625 мс

31,25 мс

62,5 мс

125 мс

250 мс

500 мс

256

128

8192

4096

2048

1024

512

256

128

3,90625 мс

7,8125 мс

122,07 мкс

244,14 мкс

488,28 мкс

976,56 мкс

1,95312 мс

3,90625 мс

7,8125 мс

15,625 мс

31,25 мс

62,5 мс

125 мс

250 мс

500 мс

Регистр В. SET – если в этом разряде записан “0”, то каждую секунду выполняется цикл обновления информации о текущем времени и сравнение текущего времени с заданным. Единица в этом разряде запрещает обновление, позволяя записать в регистры начального значения времени, календаря, будильника. PIE – разрешение прерываний с периодом, задаваемым PS0

PS3. ALE – разрешение прерываний от будильника. VIE – разрешение прерываний по окончанию цикла обновления. SQWE – разрешает выдачу сигнала на вход SQW. PIE, AIE, VIE, SQWE могут быть сброшены сигналом

. DM – «1» данные в двоичном коде - «0» данные в двоично-десятичном коде. Значения разряда нельзя изменить без повторной записи начальных значений в ячейки времени и календаря. 24/12 – устанавливает 24 часовой («1») и 12 часовой («0») режим счета времени. В 12 часовом режиме времени после полудня отмечается единицей в старшем разряде часов (адрес О4Н). DSE – разрешение автономного перехода на летнее время («1»). Регистр С. IRQF – флаг запроса прерываний. Устанавливается в единицу при выполнении условия: PF x PIE + AF x AIE + VF x VIE=1 Одновременно с установкой IRQF=1 на контакте

устанавливается низкий уровень. PF – устанавливается в «1» фронтом сигнала на выходе внутреннего делителя частоты, выбранного в соответствии с разрядами RS0

RS3. AF – устанавливается в «1» при совпадении текущего времени м времени «будильника». VF – устанавливается в единицу после окончания каждого цикла обновления. Флаги сбрасываются после чтения регистра С или сигналом

. Регистр D. VRT – в этом разряде устанавливается «0» при низком уровне на входе PS. Единица устанавливается только считыванием регистра D. Подключение микросхемы 512ВИ1 к микропроцессору серии 1821ВМ85, имеющему мультиплексированную шину адреса/данных не вызывает затруднений. На вход PS; U п; RES подаем высокий уровень (подключим к аккумулятору через RS-цепь). Так как нет необходимости в использовании частоты кварцевого резонатора в блоке управления, то вывод №20 (CKFS) подсоединим к корпусу. Сигнал с выхода

через инвертор (PD9) подадим в микропроцессор на вход RST 6,5 (№8). Выводы AD0

AD7 (№№4

11) таймера непосредственно подключаются к выводам AD0

AD7 (№№12

19) микропроцессора. Подача сигнала CS2 на вход «выбор микросхемы» (№13) будет рассмотрена ниже. 1.2.10. Устройство ввода-вывода. Процессор 1821ВМ85 является улучшенной модификацией процессора 580ВМ80, а для данного МП специально разработана БИС для ввода-вывода параллельной информации КР580ВВ55А. Вот почему свой выбор и остановил именно на этой микросхеме. КР580ВВ55 0 программное устройство ввода-вывода параллельной информации, применяется в качестве элемента ввода-вывода общего назначения, сопрягающего различные типы периферийных устройств с магистралью данных систем обработки информации. Подпись: Внутренняя магистраль

Канал А

Канал данных

D7 BA0

BA7

Канал С

BC4

BC7

Устройство управления

Канал С

A0 BC

BC3

SR BBO

BB7 Обмен информацией между магистралью данных систем и микросхемой 580ВВ85 осуществляется через 8 разрядный двунаправленный трехстабильный канал данных. Для связи с периферийными устройствами используется 24 линии В/В, сгруппированные в три 8 разрядных канала ВА, ВВ, ВС, направление передачи информации и режимы работы которых определяются программным способом. 1-4; 37-40 – ВА3 – ВА0; ВА7

ВА4 – входы/выходы – информационный канал А. 10

17 – ВС7

ВС0 – входы/выходы – информационный канал С. 18

25 – ВВ0

ВВ7 – входы/выходы – информационный канал В. Диплом: Разработка блока управления тюнером спутникового телевидения

5 -

- вход – чтение. 6 -

- вход – выбор кристалла. 7 – GND - - - общий. 8,9 – А0, А1 – вход – младший разряд адреса 26 – Uсс – питание. 35 – SR – вход – установка исходного состояния. 36 -

- вход – запись. Микросхема может функционировать в 3-х основных режимах. В режиме 0 обеспечивается возможность синхронной программно управляемой передачи данных через 2 независимых 8 разрядных канала ВА, ВВ и два 4 разрядных канала ВС. В режиме 1 обеспечивается возможность ввода или вывода информации в/или из периферийного устройства через 2 независимых 8 разрядных канала ВА, ВВ по сигналам квитирования. При этом линии канала С используются для приема и выдачи сигналов управления обменом. В режиме 2 обеспечивается возможность обмена информацией с периферийными устройствами через двунаправленную 8 разрядную шину ВА по сигналам квитирования. Для передачи и приема сигналов управления обменом используются 5 линий канала ВС. Выбор соответствующего канала и направление передачи информации через канал определяется сигналами А0, А1 и сигналами

. Режим работы каждого из каналов ВА, ВВ, ВС определяется содержимым регистра управляющего слова (РУС). Производя запись управляющего слова в РУС можно перевести микросхему в один из 3-х режимов работы: режим 0-простой ввод/вывод; режим 1-стробируемый ввод/вывод; режим 2-двунапрвленный канал. При подаче сигнала SR РУС устанавливается в состояние, при котором все каналы настраиваются на работу в режиме 0 для ввода информации. Режим работы каналов можно изменить как в начале, так и в процессе выполнения работающей программы, что позволяет обслуживать различные периферийные устройства в определенном порядке одной микросхемой. При изменении режима работы любого канала все входные и выходные регистры каналов и триггеры состояния сбрасываются. Графическое представление режимов работы каналов показано на рисунке 5, а формат управляющего слова, определяющего режимы работы каналов, приведены на рисунке 6.

А0

А1