Устройства связи с объектом. Часть 2

Устройство дискретного ввода (УДВ). Предназначено для преобразования дискретных входных сигналов постоянного тока от внешних устройств, обеспечивает следующие характеристики:

Структурная схема УДВ приведена на рис. 4.36. Ввод данных в микроЭВМ осуществляется с помощью пяти программно доступных регистров. Регистры данных А и Б 16-разрядные, содержимое которых отражает состояние 32 входных линий внешнего устройства. С целью сокращения времени поиска центральным процессором входной линии, изменившей состояние, каждый регистр ввода разбит на младший и старший байты, имеющие соответственно четные и нечетные адреса. Чтобы определить, какой из байтов требует прерывания (если оно разрешено), надо опросить регистр активности байта, три младших бита которого указывают, в каком байте размещена входная линия, изменившая состояние. Разрешение прерывания производится установкой кодов разрядов 04 ... 07 регистра разрешения прерывания. Адрес вектора прерывания задается перемычками на плате.

Устройство дискретного ввода работает следующим образом: генератор адресов линий с помощью селектора-мультиплексора последовательно опрашивает 32 входные линии через 0,8 мкс каждую. Селектор-мультиплексор подключает две входные линии: одну по входам А, другую по входам Б для определения сигнала состояния на линии. Одновременно с буфера состояний линий следует сигнал, определяющий предыдущее состояние этой линии. Логика фиксации состояний линий сравнивает по каждому байту раздельно сигналы с селектора-мультиплексора и буфера состояний линий. Если они неравны, то в регистре активного байта устанавливается разряд байта, в котором изменилось состояние линии, а в буфер состояний записывается новое состояние входной линии. При установленном разрешении прерывания по возникшему сигналу активного байта логика прерывания вырабатывает сигнал ЗК (Запрос Канала). Если в это время центральному процессору разрешено прерывание, то он выполнит программу обслуживания прерывания с адресом вектора, установленным пользователем.

Ввод сигналов от внешних устройств производится отдельно по каждой линии через оптронный переключатель-инвертор, состоящий из ИС (К293ЛША) и последовательно включенного диода (КД522Б), определяющего прямое входное напряжение линии 2,1 В и обратное до 50 В. Таким образом, применение оптронной развязки позволяет вводить сигналы от внешних устройств, находящихся под напряжением до 100 В относительно нуля устройства. Для входных сигналов, имеющих большой дребезг при включении или выключении, в схеме предусмотрено их сглаживание с помощью конденсаторов емкостью до 0,1 мкФ, что позволяет устранить дребезг сигнала длительностью не более 400 мкс.

Подключение внешнего устройства к модулю дискретного ввода осуществляется через два 60-контактных разъема, установленных на плате.

Интерфейс пользователя И5. Это универсальный модуль, предназначенный для подключения внешних устройств к микроЭВМ. Около половины поверхности платы занимает собственно интерфейсная логика, включающая канальные приемопередатчики, дешифратор адреса, логику управления и прерывания. Другая половина предназначена для установки микросхем и дискретных элементов и выполнения монтажа логических цепей, необходимых для работы устройства пользователя. Так как логика определяется самим пользователем, то модуль И5 может применяться для различных целей. Пользователь может устанавливать микросхемы с тремя различными шагами и подавать соответствующее напряжение и сигналы с помощью проводной накрутки. Всего на плате модуля И5 можно дополнительно установить 42 микросхемы с 14 выводами или 36 16-выводных или 5 24-вы-водных и 34 14-выводных.

Интерфейсная логика позволяет работать с четырьмя 16-разрядными регистрами, которые могут быть использованы в качестве регистров данных и регистров состояния. Пользователь выбирает с помощью перемычек базовый адрес младшего регистра, а также два адреса векторов прерывания. Для связи с внешним устройством пользователь может использовать:

• 16 входных линий для ввода данных из ВУ в ЭВМ;
• 16 выходных линий для вывода данных из ЭВМ в ВУ;
• 8 входных линий, применяемых пользователем, например, для данных о состоянии устройства пользователя;
• 10 управляющих линий, включающих сигналы «Ввод данных», «Вывод младшего байта», «Вывод старшего байта» и семь сигналов для управления устройством пользователя.

Конструктивно модуль И5 представляет собой печатную плату размером 252X296X12 мм, вставляемую в разъемы Канала микроЭВМ и снабженную 60-контактным разъемом для подключения внешнего устройства.