Выводы порта SPORT1 являются многофункциональными. Они могут быть запрограммированы как на работу с последовательными устройствами подобно порту SPORT0, так и в альтернативном режиме как флаги входа-выхода и входы прерывания. В нашей схеме используется второй способ их применения. Вывод 51 порта будет работать как выход, а вывод 55 как вход. Кроме того, задействован вход прерывания IRQ1, для формирования прерывания процессора при поступлении информации по сигнальному выводу FI. Эти выводы задействованы для организации последовательного порта RS-232 или проще — компьютерного СОМ порта. Для этого они подключены к микросхеме преобразования уровней DA2. Эта микросхема преобразует ТТЛ уровни сигнала в уровни стандарта RS-232. Конденсаторы C12–C15 обеспечивают работу внутренних умножителей напряжения в микросхеме. Сигналы порта RS-232 выведены на девятиштырьковый разъем XRS1. Назначение сигналов на этом разъеме соответствует стандарту, принятому для персональных компьютеров IBM PC. В дальнейшем к этому порту можно подключить компьютер, с помощью нуль-модемного кабеля, для загрузки обучающих программ с помощью программного пакета EZ-KIT Lite, распространяемого фирмой Analog Device.
Сигналы А0–А13 являются адресными и предназначены для адресации внешней памяти или устройств ввода-вывода. В схеме они подключены к адресным выводам микросхемы постоянной памяти D7, а некоторые из них, к дешифратору устройств ввода-вывода D9.
Сигналы D0–D23 предназначены для передачи данных и для адресации. Младшие восемь бит этой шины участвуют в обмене данными только с расширенной памятью. В нашей схеме эта память не подключена и, соответственно, сигналы D0–D7 не задействованы. Разряды D8–D15 используются для передачи данных при обращении к байтовой памяти BDMA.
В нашей схеме эту роль выполняет микросхема постоянной флэш-памяти D7. Наконец, старшие разряды этой шины D16–D23 выполняют двоякую роль. При обращении к байтовой памяти они несут функцию старших адресных линий, а при обращении к устройствам ввода-вывода являются старшими разрядами шины данных.
Далее следуют сигналы записи -WR, чтения -RD и выборки внешних устройств. В нашей схеме из внешних устройств будет использоваться байтовая память D7, выбираемая сигналом -BMS с помощью дешифратора D8, и устройства ввода-вывода, выбираемые сигналом -IOMS с помощью дешифратора D9 и логических элементов D13.1, D13.2. В схеме присутствует восьмиразрядный регистр ввода D11 и восьмиразрядный регистр вывода D12. Первый из них позволяет снимать дискретные сигналы с различных цифровых датчиков, контактов и пр. А второй обеспечивает возможность управления цифровыми ключами, индикаторами и т.п. Выводы этих регистров заведены на разъемы XI и ХО соответственно.
Временные диаграммы циклов чтения и записи данных процессором, представлены на рис. 3.3 и 3.4, соответственно. Параметры сигналов для этих циклов приводятся в табл. 3.4 и 3.5.
Рис. 3.3. Временная диаграмма цикла чтения
Рис. 3.4. Временная диаграмма цикла записи
Таблица 3.4
Параметр | Минимум | Максимум | Единица измерения |
---|---|---|---|
Чтение памяти | |||
Требуемые длительности: | |||
tRDD | 0,5 tCK - 9 + w | нс | |
tAA | 0,25 tCK - 10.5 + w | нс | |
tRDH | 0 | нс | |
Характеристика переключения: | |||
tRP | 0,5 tCK - 5 + w | 0,25 tCK + 7 | нс |
tCRD | 0,25 tCK - 5 | нс | |
tASR | 0,25 tCK - 6 | нс | |
tRDA | 0,25 tСK - 3 | нс | |
tRWR | 0,5 tCK - 5 | нс |
Таблица 3.5
Параметр | Минимум | Максимум | Единица измерения |
---|---|---|---|
Запись памяти | |||
Характеристика переключения: | |||
tDW | 0,5 tСK - 7 + w | нс | |
tDH | 0,25 tСK - 2 | нс | |
tWP | 0,5 tCK - 5 + w | нс | |
tWDE | 0 | нс | |
tASW | 0,25 tCK - 6 | нс | |
tDDR | 0,25 tCK - 7 | нс | |
tCWR | 0,25 tCK - 5 | нс | |
tAW | 0,75 tCK - 9 + w | 0,25 tСK + 7 | нс |
tWRA | 0,25 tCK - 3 | нс | |
tWWR | 0,5 tCK - 5 | нс |
* w — число циклов задержки * tCK
Из приведенных данных видно, что чтение и запись данных в процессор необходимо производить по нарастающему фронту сигналов чтения или записи соответственно, когда обеспечена достоверность данных на шине.
Следующая группа сигналов FL0-FL2 является битовыми выходными сигналами, которые работают только на вывод. К ним подключены индикаторы HL0-HL2 через буферный повторитель D4.2.