CALCOLATORI ELETTRONICI II

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1 CALCOLATORI ELETTRONICI II L INTERFACCIA PARALLELA Argomenti della lezione Le interfacce parallele Il dispositivo Intel 855 Architettura Funzionamento Le interfacce parallele Esempio Le interfacce parallele Realizzazione Rappresentano il canale più veloce di comunicazione dati con l esterno nei sistemi a microprocessore più semplici A seconda dei casi l interfaccia parallela può Corrispondere ad un dispositivo autonomo Essere integrata a bordo del microcontrollore 1

2 Realizzazione A seconda dei casi l interfaccia parallela può Far parte del chipset a bordo della scheda-madre nei PC Il dispositivo Intel 855 Il dispositivo Intel 855 Fu progettato e messo sul mercato a partire dalla fine degli anni 70 Costituiva l interfaccia parallela nei sistemi Intel basati su processori a 8 bit (8080, 8085) Il dispositivo Intel 855 Fu adottato nel primo PC (1981) Le sue funzioni sono attualmente integrate nel chipset Generalità È realizzato tramite un chip LSI di tipo DIP a 40 pin Permette di eseguire input/output di bit, nibble e byte in modo completamente programmabile via software Generalità Gestisce fino a 3 porte di input/output indipendenti da 1 byte ciascuna

3 Architettura logica Dal punto di vista del programmatore l'855 si presenta come un insieme di 4 registri da 8 bit, µp corrispondenti alle 3 porte ed al Registro di Controllo bus di sistema A B C CONTR 855 periferici Modello logico Modello logico Accedendo ai registri associati alle 3 porte si esegue il trasferimento dati Accedendo al Registro di Controllo si definisce il modo di funzionamento per ciascuna porta I 4 registri sono accessibili tramite i pin D 0-7, selezionando quello desiderato tramite i pin A0 e A1 Il chip PA3 PA PA1 PA0 CS GND A1 A0 PC7 PC6 PC5 PC4 PC0 PC1 PC PC3 PB0 PB1 PB PA4 PA5 PA6 PA7 RESET D0 D1 D D3 D4 D5 D4 D7 VCC PB7 PB6 PB5 PB4 PB3 3

4 Diagramma a blocchi Vcc GND D 7 -D 0 Data Bus Buffer Read A1 Write A0 Control Reset Logic CS Group A Control Group B Control Internal Data Bus Internal Data Bus Group A Control Group A Port C upper Group B Port C lower Group B Control PA 7 -PA 0 PC 3 -PC 0 PB 7 -PB 0 Segnali di controllo CS: un segnale basso sul pin CS abilita il dispositivo : un segnale basso sul pin forza l 855 ad eseguire un operazione di lettura da un registro Segnali di controllo Selezione delle porte : un segnale basso sul pin forza l 855 ad eseguire un operazione di scrittura su un registro RESET: un valore logico alto sul segnale di RESET reinizializza il dispositivo I segnali di input A0 e A1 controllano la selezione delle 3 porte di o del Registro di Controllo (CW) 4

5 Selezione delle porte A0 e A1 sono normalmente connessi ai bit meno significativi del bus indirizzi A1 A0 Registro 0 0 Porta A 0 1 Porta B 1 0 Porta C 1 1 Registro di Controllo Modi di funzionamento Ciascuna porta dell 855 può essere programmata in uno dei seguenti 3 modi operativi Modo 0: Basic Input/Output Modo 1: Strobed Input/Output Modo : Bidirectional Bus Modi di funzionamento Al reset l 855 è inizializzato con tutte le porte programmate in modo 0 in input Parola di controllo La parola di controllo viene scritta dalla CPU nel registro di controllo dell 855 Può avere due funzioni programmazione del modo di funzionamento delle porte dell 855 scrittura di un valore logico in un singolo bit della porta C Programmazione 855 GRUPPO A modo 00=modo 0 01=modo 1 1x=modo Porta A 1=input 0=output Porta C (parte alta) 1=input 0=output GRUPPO B Porta C (parte bassa) 1=input 0=output Porta B 1=input 0=output modo 0 =modo 0 1=modo 1 5

6 Single Bit Set/Reset Attraverso un'operazione di scrittura sul Registro di Controllo si può forzare il valore di un singolo bit della porta C Single Bit Set/Reset 0 x x x D 3 D D 1 D Bit Set/Reset 1 = Set 0 = Reset Modo 0 (Basic Input/Output) Permette di far eseguire operazioni di Input e Output a ciascuna delle singole porte ( da 8 bit e da 4 bit) Non sono previsti segnali di handshaking Esempio PA7-0 PC7-4 PC3-0 PB7-0 Modo 0 - Input Modo 0 - Output Input CS,A1,A0 WD Data CS,A1,A0 DATA Data Valid Data Floating Output 6

7 Modo 1 (Strobed Input/Output) Il trasferimento di dati è accompagnato da una serie di segnali di handshaking Modo 1 Le porte sono organizzate in due gruppi Ogni gruppo è composto da una porta di dato di 8 bit una porta di controllo di 4 bit Gruppo A in input PC 5 STB A PC 3 Un valore 1 0 basso 0 1su 1/ STB carica il dato nell input latch Un valore 1 0 alto 0 1su 1/ IBF indica che il dato è stato caricato nell input latch STB A STB A PC 5 PC 5 PC 3 PC 3 7

8 1 Acquisito un 1/0 dato, assume il valore 1. Può essere usato come richiesta di PA interrupt per 7-0 la CPU /0 0abilita 1 0la richiesta di interruzione PCper 6,7 il gruppo 1 A. = Input Può essere modificato PA scrivendo 7-0 sul bit STB A STB A PC 5 PC 5 PC 3 PC 3 Temporizzazioni Gruppo A in output STB IBF Input Un valore basso su OBF indica che la CPU ha scritto un dato sulla porta PC 6 PC 6 PC 3 PC 3,5,5 8

9 Un valore basso su ACK informa l 855 che il dato è stato ricevuto dalla periferica Inviato un dato, assume il valore 1. Può essere usato come richiesta di interrupt per la CPU PC 6 PC 6 PC 3 PC 3,5,5 abilita la richiesta di interruzione per il gruppo A. Può essere modificato scrivendo sul bit PC 6 OBF Temporizzazioni PC 6 ACK PC 3,5 Data Modo (Bidirectional ) Permette di gestire una porta bidirezionale di accompagnati dagli opportuni segnali di handshaking Modo Disponibile solo per il Gruppo A 1 porta bidirezionale ad 8 bit (porta A) ed 1 porta di controllo a 5 bit (porta C) 9

10 D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D D 1 D X X X 1/0 1/0 1/0 PC -0 STBA Port B Port C PC 5 INTE PC 6 INTE 1 PC -0 3 CALCOLATORI ELETTRONICI II 10