Пересилка повідомлення з одного комп'ютера на інший

Контроллер приоритетных прерываний (КПП) управляет прерываниями, поступающими от устройств и формирует вектор прерывания INT, который поступает на МК и обрабатывается. КПП может разрешить или запретить прерывания от разных устройств с помощью маски. Также в нем существует схема определения приоритетов от разных устройств, поэтому сигнал INT формируется из наиболее приоритетного IRQ.

Режим обмена с прерываниями позволяет  организовать обмен данными с  ВУ в произвольные моменты времени, не зависящие от программы, выполняемой в микроЭВМ.

На рисунке 6 показана структурная схема соединения КПП и внешних устройств и микропроцессорной системе.

Рис. 5. Подключение КПП

 

На рисунке 7 показано подключение 18 ВУ к ИС К1804ВН1, которая представляет собой контроллер прерываний для 8 устройств. Путем каскадирования можно достичь подключения нужного количества устройств в системе. ИС ВР3 управляет работой нескольких ИС ВН1 и подает адрес подпрограммы обработки прерывания на память программ микропроцессорной системы.

Рис. 6. Функциональная схема КПП

2.4.3 Режим прямого доступа к памяти

В этом режиме обмен данными между  ВУ и основной памятью системы  происходит без участия процессора. Обменом в режиме ПДП управляет  не программа, выполняемая процессором, а электронные схемы, внешние по отношению к процессору. Обычно схемы, управляющие обменом в режиме ПДП, размещаются в специальном контроллере, который называется контроллером прямого доступа к памяти.

В режиме прямого доступа к памяти действия процессора приостанавливаются, он отключается от системной шины и не участвует в передачах данных между основной памятью и быстродействующим ВУ. Управление полностью передается КПДП.

Более распространенным является ПДП  с "захватом цикла" и принудительным отключением процессора от шин системного интерфейса. Для реализации такого режима ПДП системный интерфейс микроЭВМ дополняется двумя линиями для передачи управляющих сигналов "Требование прямого доступа к памяти" (ТПДП) и "Предоставление прямого доступа к памяти" (ППДП).

Управляющий сигнал ТПДП формируется  контроллером прямого доступа к  памяти. Процессор, получив этот сигнал, приостанавливает выполнение очередной  команды, не дожидаясь ее завершения, выдает на системный интерфейс управляющий  сигнал ППДП и отключается от шин системного интерфейса. С этого момента все шины системного интерфейса управляются контроллером ПДП. Контроллер ПДП, используя шины системного интерфейса, осуществляет обмен одним байтом или словом данных с памятью микроЭВМ и затем, сняв сигнал ТПДП, возвращает управление системным интерфейсом процессору. Как только контроллер ПДП будет готов к обмену следующим байтом, он вновь "захватывает" цикл процессора и т.д. В промежутках между сигналами ТПДП процессор продолжает выполнять команды программы. Тем самым выполнение программы замедляется, но в меньшей степени, чем при обмене в режиме прерываний.

Рис. 7. Подключение контроллера прямого доступа к памяти

 

В микроЭВМ можно использовать несколько  ВУ, работающих в режиме ПДП. Предоставление таким ВУ шин системного интерфейса для обмена данными производится на приоритетной основе. Приоритеты ВУ реализуются так же, как и при обмене данными в режиме прерывания, но вместо управляющих сигналов "Требование прерывания" и "Предоставление прерывания" используются сигналы "Требование прямого доступа" и "Предоставление прямого доступа", соответственно.

На рисунке 8 показана схема подключения контроллера прямого доступа к памяти в микропроцессорной системе.

2.5.  Подключение дополнительных портов

Для сопряжения МК с объектом имеющим  большое число входов/ выходов, можно  расширить резидентную систему  ввода/вывода, подключив к МК необходимое  количество внешних портов. Такое  расширение может быть выполнено  двумя способами: с использованием стандартного расширителя ввода/вывода (РВВ) КР580ВР43 или интерфейсных БИС (КР580ВВ55, КР580ВВ51).

На рисунке 9 показано расширение портов МК48 с помощью периферийного программируемого адаптера КР580ВВ55. В памяти данных МК выделяется 4 ячейки для адресов портов А, В, С и управляющего слова. В данном примере в качестве адресов портов выделяются ячейки 0DCh, 0DBh, 0DEh, 0DFh.

 

 

Рис. 8. Включение дополнительных портов ввода-вывода в адресное пространство внешней памяти данных

Рис. 9. Структурная схема селектора адресов

 

Программа взаимодействия МК48 с приемо-передатчиком ВВ55:

mov A, #10000010b ;инициализация ВВ55 (А, С – на ввод, В – на вывод)

mov R0, #0DFh  ;запись в регистр управляющего слова

movx @R0, A

 

mov R0, #0DBh  ;чтение данных из порта В

movx A, @R0

mov R0, #0DAh  ;запись данных в порт А

movx @R0, A

mov R0, #0DEh  ;запись данных в порт С

movx @R0, A

end

 

Вторым вариантом увеличения количества линий связи с МК может быть схема подключения специальной ИС КР580 ВР43. С ее помощью к МК можно подключить 4 дополнительных 4-разрядных порта Р4 - Р7. Данна схема обеспечивает выпонение всех четырех команд с дополнительными портами. Команды выполняются за 2 машинных цикла. В первом цикле на младшие выводы Р2 подается управляющее слово, а во втором – через указанный в управляющем слове порт осуществляется обмен информацией с МК.

На рисунке 11 показан формат управляющего слова для подключения дополнительных портов Р4 и Р7. При этом в формате управляющего слова используются только 3 младшие разряда порта Р2.

 

Рис. 10. Формат управляющего слова для подключения портов Р4 и Р7

 

Рис. 11. Подключение ИС ВР43 к МК48

 

2.6. Система команд.

В зависимости от реализуемого в вычислительной системе количества команд, их принято делить на два типа:

1. RISC – система с сокращенной системой команд;
2. CISC – система с комплексной системой команд.

Для RISC процессоров количество команд определяется десятками, а для CISC – сотнями.

Все команды по функциональному  признаку делятся на группы:

• основные команды – обеспечивают преобразование информации, т.е. изменяют содержимое регистров. К ним относят: команды пересылки, сдвига, арифметические и логические команды;
• команды передачи управления – обеспечивают безусловные и условные переходы, вызов и возврат из подпрограмм;
• команды ввода-вывода – обеспечивают взаимодействие процессора с внешними устройствами. Для систем с совмещенным адресным пространством ОП и ВУ команды данного типа могут отсутствовать;
• системные команды – изменяют режимы работы процессора. Например, разрешают и запрещают прерывания, блокирую и разблокируют операции ввода-вывода, устанавливают и сбрасывают режим пошагового выполнения и т.п.

Каждая группа может делиться на подгруппы:

безадресная:		кОп
одноадресная:		кОп	A1
двухадресная:		кОп	A1	A2
трехадресная:		кОп	A1	A2	A3

где кОп – код операции; А1, А2, А3 – адрес или информация, используемая для вычисления адреса операнда.

В зависимости от количества адресов длина команды может  изменяться. Если команда безадресная (без операндов), то это, как правило, системная команда. Одноадресные команды широко используются как команды передачи управления, команды ввода-вывода. Двухадресные команды – команды основной группы. Трехадресные команды позволяют менять приемник.

Все команды МК имеют  формат 1 или 2 байта и выполняются  за один или два машинных цикла. Каждый цикл выполняется за 5 тактов. Частота  синхронизации тактов составляет F/3, а циклов – F/15. Например, при задающей частоте F=6 MHz длительность тактов и циклов составляют 0,5 и 2,5 мкс соответственно. За два машинных цикла выполняются все команды ввода/вывода, команды передачи управления и работы с подпрограммами, а также команды пересылок MovX, MovP и MovP3. Все остальные команды выполняются за один машинный цикл. В МК предусмотрена возможность совмещения выполнения одной команды и выборки следующей, что может уменьшить время выполнения команды. Система команд МК48 использует следующие обозначения:

Rr  Регистр с номером r

#d  Непосредственный операнд

A  Адрес

@Rr  Операнд, косвенно адресуемый через Rr

В ассемблере МК48 возможны следующие директивы и выражения.

В кодах команд через r, b, p, a и d обозначены двоичные разряды соответственно номера регистра, номера бита, номера порта, адреса и непосредственного операнда. В графе «пояснение» запись типа СК[11-8].A означает 12-разрядное двоичное слово, восемь младших разрядов которого являются содержимым аккумулятора А, а четыре старших разряда – содержимым битов (11-8) счётчика команд СК. Операнд по косвенному адресу записывается с использованием скобок: (). Например, запись A:=(Rr) означает, что в аккумулятор записывается число, взятое из ВПД по адресу регистра Rr.

Существуют такие основные группы команд:

1. Команды обращения к аккумулятору
2. Команды обращения к внутренней памяти данных
3. Команды работы с внешней памятью данных (ВПД)
4. Команды обращения к памяти программ
5. Команды обращения к PSW
6. Команды обращения к таймеру/счетчику (TCNT)
7. Команды установки признаков
8. Команды обращения к портам Р1 и Р2

9. Команды обращения к портам Р4 - Р7

10. Команды обращения к порту BUS
11. Команды управления программой
12. Команды задания режимов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2 Алгоритм ппідпрограми

Множення 2-й спосіб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ділення 1-й спосіб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Операційні схеми

 

 

Операційна  схема пристрою ділення першим способом із зсувом залишку (розрядність операндів 8)

 

 

Операційна  схема множення 2-м способом (розрядність операндів 16)

 

 

3. Висновок

У даній розрахунково-графічній роботі була розроблена мікропорцесорна система, яка може бути використана для вирішення різних типових розрахункових завдань.

Для підвищення швидкодії шляхом вивільнення процесорного часу, в даній мікро-ЕОМ використані такі розширення фон-неймановську архітектури:

• Контролер прямого доступу до пам'яті.

• Контролер пріоритетних переривань.

• Схема прискореного переносу та формування ознак.

Дана мікропроцесорна система є високонадійним і відносно дешевим засобом обчислювальної техніки і може бути використана в різних галузях виробництва для комп'ютеризації різних об'єктів і процесів.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Використана література

 

1. В.И.Жабин, В.В.Ткаченко Однокристальные  и микропрограммируемые. ЭВМ, К:  Диалектика, 1995, 116 с.

2. Шкурко А.И., Процюк Р.О., Корнейчук  В.И Компьютерная схемотехника  в примерах и задачах.- К.: Корнійчук, 2003.- 144 с.

3. Процюк Р.О., Корнейчук В.И, Кузьменко  П.В., Тарасенко В.П.  Компьютерная  схемотехника (краткий курс).- К.: Корнійчук, 2006.- 433 с.

4. Нефедов А.В. Интегральные микросхемы  и их зарубежные аналоги: Справочник. Т.11.- М.: ИП РадиоСофт, 2000.- 512 с.: ил.

5 Нефедов А.В. Интегральные микросхемы  и их зарубежные аналоги: Справочник. Т.6.- М.: ИП РадиоСофт, 2000.- 512 с.: ил.

6. Интернет страница

http://dfe3300.karelia.ru/koi/posob/microcpu/index.html

Микропроцессоры. Ершова Н.Ю., Ивашенков О.Н., Курсков С.Ю.

7. Интернет страница

http://ofap.ulstu.ru/files/REFER_BOOK_MK48&MK51/start.htm

Справочник  по однокристальным микроконтроллерам  МК1816ВЕ48 и МК1816ВЕ51