ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.04.2020
Просмотров: 441
Скачиваний: 5
Функциональная схема устройства и ее описание
Функциональная схема устройства приведена на рис. 1. Адреса регистров даются перемычками или переключателями на входах схемы сравнения.
Схема обеспечивает программный доступ к 4-м регистрам (RG), как для записи (076, 100), так и для чтения (075).
Сигналы ВУ и данные адреса Д3-Д15 обеспечивают выбор соответствующего регистра внешнего устройства, адрес которого находиться в пределах 160000-177777.
Адрес регистра внешнего устройства задается перемычками или переключателями.
В качестве регистра можно использовать 16 триггеров, входы которых объединены и подключены к логике сравнения.
В данной схеме разряды Д0-Д1 определяют выбор устройства, разряды Д3-Д15 выбирают регистр. Сигнал СИА информирует о том, что на линиях ДА установлен адрес и используется для запоминания внутреннего сигнала "выбор устройства", а также разрядов адресов с 0 по 2. Если внутренний сигнал ВУ после окончания адресной части цикла будет активным, то после поступления сигнала "ввод" или "вывод" логика вырабатывает сигнал записи или чтения в соответствующий регистр. После того, как данные будут переданы или приняты устройством, логика управления должна вырабатывать сигнал СИП и если он не будет передан в процессор за 10мкс, процессор переходит к подпрограмме обслуживания внутреннего прерывания с адресом вектора 4.
От ВУ К
ВУ
Л О Г И К А С Р А В Н Е Н И Я
ДА 15 1 чтение
К
ДА 14 1 RG
К
ДА 13 1 Q
К
ДА 12 1 D
К
ДА 11 1 D
T
Q1
& C
К
ДА 10 1 C
ED
К
ДА 9 1 R
Q1
ш и н н ы й ф о р м и р о в а т е л ь
ДА 8 1 D
Q2
& ШД
К
ДА 6 1 C запись
К
ДА 5 1 R
Q2 С
RG
К
ДА 4 1 ED
Q
К
ДА 3 1 D
К
ДА 2 1 к ВУ
К
ДА 1 1 к ШД
К
ДА 0 1
В
У
1
С
ИА
1
с
брос
1
в
вод
1
в
ывод
1
&
1
Рис. 1. Функциональная схема устройства.
Описание схемы электрической принципиальной
Любой цикл обращения к каналу начинается с посылки сигнала "Сброс", который вызывает очистку регистров Д15-Д19 (ИР 23) и триггера Д9 (ТМ 7).
После этого на входах ДА0 - ДА15 устанавливают адрес регистра, к которому осуществляется обращение, а ЦП вырабатывает сигнал "ВУ". Если общая часть адреса соответствует поданной на дешифратор, состоящий из элементов Д 4.1 - Д 4.6 (ЛН 1); Д12, Д13 (ЛА 2) и Д14 (ЛЕ1), то на выходе Д14 будет "1". Эта "1" подается на схему выбора регистра Д 6.1 - Д 8.3 (ЛА 3), где при наличии сигналов "ввод" или "вывод" генерируется сигнал "СИП", который подается в ЭВМ, а также сигналы управления регистрами (23-27), которые запоминаются в триггере Д9 (ТМ 7).
По сигналу "СИП" из ЭВМ начинается передача информации, если 27 - "1", 25 - "0", иначе прием информации из одного регистра чтения. Регистру с адресом 160 076 соответствуют сигналы 23 - "1", 24 - "0", а с адресом 160 100 - 24 - "1", 23 - "0".
Выбор элементной базы и характеристики микросхем
В курсовой работе по возможности использованы микросхемы серии К 555, у которых вместо многоэлементного транзистора на входе используется матрица диодов Шотке.
Введение этих диодов исключает накопление лишних базовых зарядов, увеличивающих время выключения транзистора, и обеспечивает стабильность времени переключения транзистора в диапазоне температур.
Кроме того, в схеме используется несколько микросхем серии К 155.
Основные параметры микросхемы ТТЛ К 555:
tзгр=10 нс; Рнот=2 мВт; Энд=20.
Нагрузка: Сн=15 нФ; Рном=2 кОм; Кветв.=10.
Логические элементы, используемые в устройстве пользователя реализованы на следующих микросхемах:
а) ЛЕ 1 выполняет логическую операцию "ИЛИ - НЕ".
б) ЛА 2, ЛА 3 - выполняют логическую функцию "И" с несколькими входами.
в) ЛН1 представляет собой инвертор, снабженный двухтактным входным каскадом, выполняющий операцию "НЕТ".
В качестве элемента задержки использован Д-триггер, воспользовавшись микросхемой ТМ 7, содержащей две пары Д-триггеров.
Регистры выполнены на микросхемах ИР 23.
Микросхема ИП 2 - 8-разрядная схема контроля четности и нечетности суммы единиц входного слова с целью выявления ошибок при передаче данных. Имеются два входа разрешения: четный ЕЕ и нечетный ОЕ. Они должны получать разноуровневые логические сигналы. Основные параметры микросхемы:
Основные параметры ЛА 2:
Микросхема ЛН 1 содержит 6 инверторов и имеет двухконтактный выходной каскад. Ее основные параметры:
.
Временная диаграмма цикла “ВВОД”
Направление передачи при выполнении операций обмена данными определяется по отношению к активному устройству . При выполнении цикла ВВОД данные передаются от пассивного устройства к активному .
А
АД 1,2 АД 2,1
ОБМ1 ОБМ 2
ДЧТ 1 ДЧТ 2
ОТВ 2 ОТВ 1
ВУ 1 ВУ 2
ПЗП 1 ПЗП 2
Рис. 2.1 и 2.2 Временные диаграммы цикла ВВОД.
На рисунке обозначены:
1 - передаваемый сигнал;
2 - принимаемый сигнал;
* - состояние сигнала не имеет значения.
Порядок выполнения операций следующий :
Активное устройство в адресной части цикла передаёт по линиям 00-15 адрес и вырабатывает сигнал ВУ , если адрес находится в диапазоне 160 000 – 177 777 ;
Не ранее чем через 150 нс после установки адреса активное устройство вырабатывает сигнал ОБМ, предназначенный для запоминания адреса во входной логике выбранного устройства;
Пассивное устройство дешифрирует адрес и запоминает его;
Активное устройство снимает адрес с линий 00-15 , очищает линию ВУ , вырабатывает сигнал ДЧТ сигнализируя о готовности принять данные от пассивного устройства , и ожидает поступления ответного сигнала ОТВ;
Пассивное устройство помещает данные на линии 00-15 и вырабатывает сигнал ОТВ ,сигнализирующий о наличии данных в канале. Если сигнал ОТВ не вырабатывается в течении 10 мкс после выработки сигнала ДТЧ , то МП переходит к обслуживанию внутреннего прерывания по ошибке обращения к каналу с адресом вектора 4;
Активное устройство принимает сигнал ОТВ , принимает данные и снимает сигнал ДЧТ;
Пассивное устройство снимает сигнал ОТВ по заднему фронту сигнала ОТВ , завершая операцию передачи данных;
Активное устройство снимает сигнал ОБМ по заднему фронту сигнала ОТВ, завершая канальный цикл ВВОД.
Во время выполнения цикла ВВОД сигнал ПЗП не вырабатывается
Сигналы передачи адреса и данных:
АД15 - АД00 - передача адреса и данных;
ОБМ - синхронизация активного устройства в циклах обмена данными;
ДЧТ - ввод данных (чтение);
ДЗП - вывод данных (запись);
ПЗП - байт (признак записи байта);
ВУ - выбор внешнего устройства.