Розширювач PC інтерфейсу. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Комп'ютери

 Коментарі до статті

Один з найпоширеніших напрямків використання ПЕОМ - збирання та обробка інформації про стан датчиків, управління різними механізмами та технологічними системами. Типова проблема, що виникає при цьому: як ввести в комп'ютер і вивести з нього всі необхідні сигнали, кількість яких нерідко сягає кількох сотень. Часто доводиться розробляти спеціальний блок, що приймає сигнали датчиків і перетворює їх на сигнали одного зі стандартних інтерфейсів, якими обладнано комп'ютер, наприклад, послідовного інтерфейсу RS-232C ("Стик С2"). Зазвичай цей блок вирішує і зворотне завдання - перетворює сигнали стандартного інтерфейсу на вигляд, необхідний управління виконавчими пристроями. На жаль, таке рішення не завжди виправдане. По-перше, стандартний інтерфейс нерідко буває зайнятий, наприклад, зв'язком з іншими комп'ютерами, принтером та подібними пристроями. По-друге, необхідність постійного прийому та передачі великої кількості сигналів через порівняно повільний послідовний інтерфейс може сильно вплинути на швидкість роботи системи загалом.

У багатьох комп'ютерах, зокрема IBM PC, передбачена можливість підключення додаткових пристроїв безпосередньо до системної шини. Для цього на основній платі комп'ютера встановлені спеціальні розетки ("слоти"), в які можуть вставлятися додаткові плати, що виконують функції, передбачені вихідною конфігурацією комп'ютера. Швидкість обміну дм та ними по системній шині – максимально можлива для даного комп'ютера та обмежується в основному швидкодією його процесора. В даний час випускається великий асортимент додаткових плат, що виконують найрізноманітніші функції, в тому числі і можливості зв'язку комп'ютера з зовнішніми пристроями. За потреби такі плати можна виготовити самостійно.

(Натисніть для збільшення)

Принципова схема простий додаткової інтерфейсної плати показано на рис. 1. Вона побудована з урахуванням відомого адаптера паралельного інтерфейсу КР580ВВ55А, що дозволяє вводити чи виводити з комп'ютера до 24 логічних сигналів. На мікросхемах DD2, DD3 виконаний дешифратор, який подані сигнали А4-А9 шини адреси комп'ютера. При виконанні комп'ютером команд читання з портів з адресами від З00Н до 30FH або запису в ці порти на виведенні 8 DD3 формується імпульс низького логічного рівня, що дозволяє роботу мікросхем DD1 і DD4. Розряди адреси А2 та A3 не використовуються, а сигнали АТ та А1 подаються безпосередньо на адресні входи DD4. Таким чином, до порту А цієї мікросхеми можна звертатися за будь-якою з адрес З00Н, 304Н, 308H З0СН; до порту В - за адресами 301Н, 305Н, 309Н, З0DН; до порту З - за адресами 302Н, 306Н,З0АН,З0ЕН, а регістру управляючого слова - за адресами 303Н, 307Н, 30ВН, 30FH.

Операції читання або запису ВИРОБЛЯЮТЬСЯ за формованим процесором комп'ютера сигналами IOR або IOW. Однак у комп'ютері ці сигнали може бути сформовані як процесором, а й контролером прямого доступу до пам'яті (ПДП). Для виключення збоїв на дешифратор подано сигнал AEN, що блокує його під час роботи комп'ютера як ПДП.

Декілька слів про призначення шинного формувача DD1. Якщо плату передбачається використовувати тільки для виведення даних, то цілком можна обійтися і без цієї мікросхеми: буфер шини даних комп'ютера має достатній запас здатності навантаження для управління безпосередньо підключеної до нього шиною даних мікросхеми DD4. Однак для передачі у зворотному напрямку здатності навантаження цієї мікросхеми недостатньо, тому потрібен потужний шинний формувач.

Іноді виявляється, що тривалість сигналів запису і читання, що формуються комп'ютером, занадто мала для надійної роботи порівняно "повільних" периферійних мікросхем (у тому числі і КР580ВВ55А). Особливо ймовірна така ситуація при прискоренні роботи комп'ютера за рахунок підвищення тактової частоти процесора (так званий турбо-режим). Для подовження циклів запису/читання до необхідної величини у системному роз'ємі передбачено спеціальний вхід сигналу готовності зовнішніх пристроїв RDY. Якщо після початку імпульсу запису або читання встановити на цьому вході низький логічний рівень, закінчення імпульсу буде затримано до зняття цього рівня. Вихід RDY обов'язково виконується за схемою з "відкритим колектором", що за потреби дозволяє об'єднати ці сигнали від різних джерел.

Схема вузла формування сигналу RDY показано на рис. 2. Тривалість імпульсу встановлюють добіркою конденсатора С1. Необхідність застосування цього вузла в платі, що виготовляється, найкраще перевірити експериментально.

Якщо необхідно збільшити кількість висновків для підключення зовнішніх пристроїв, на інтерфейсній платі можна встановити додаткові мікросхеми КР580ВВ55А. Кожна з них дозволить вводити або виводити ще 24 логічні сигнали. Основні труднощі, з якими доведеться зіткнутися, - як розмістити в комп'ютері роз'єм (або роз'єми) з достатнім числом контактів для всіх цих сигналів.

Висновки 5, 8, 9, 27-36, а також висновки живлення (7 та 26) додаткових мікросхем КР580ВВ55А підключають паралельно до відповідних висновків мікросхеми DD4. Дешифратор адреси (DD2.1-DD2.5, DD3) замінюють мікросхемою ППЗУ 556РТ7 або КР556РТ18. Адресні входи А2-А9 (висновки 6-1, 23,22) цієї мікросхеми з'єднують з відповідними ланцюгами роз'єму ХР1, вхід А10 (висновок 21) -про ланцюгом AEN, висновки 7, 8, 20 - із загальним дротом, а висновки 18, 19 - з джерелом живлення +5 через резистор опором 1 кОм. Висновок 9 з'єднують з висновками 19 DD1і 13 DD2,а висновок 10-виведенням 6 DD4 (його з'єднання з DD1 і DD2 розривають). До висновків 11, 13-17 підключають висновки шести додаткових мікросхем КР580ВВ55А; таким чином, їх може бути до семи штук (включаючи DD4).

Для економії місця замість таблиці програмування мікросхеми ППЗУ дешифратора наведемо просту програму мовою БЕЙСІК, яка роздрукує цю таблицю на принтері.

10 REM Дешифратор додаткових портів введення/виводу 20 РА1=&H300: REM Адреса порту А DD4 30 PA2=&H304: REM Адреса порту А 1-й дод. ВВ55 40 РА3=&H308: REM Адреса порту А 2-й дод. ВВ55 50 PA4=&H30C: REM Адреса порту А 3-й дод. ВВ55 60 FOR A=0 TO 2047 70 X=&B11111111l 80 IF (A>=PA1) AND (A<=PA1+3) THEN X=&B11111100:GOTO 120 90 IF (A>=PA2) AND (А<=РА +2) THEN X=&B3 :GOTO 11111010 120 IF (A>=PA100) AND (А<=РА3+3) THEN Х=&В3 :GOTO 11110110 120 IF (A>=PA110) AND (А<=РА4+4 ) THEN Х=&B3 11101110 IF (A & HF)=120 THEN LPRINT: LPRINT HEX (А) 0 LPRINT" "; HEX (Х); 130 NEXT 140 LPRINT

Таблиця розрахована на дешифратор для чотирьох мікросхем КР580ВВ55А адреси портів яких розміщуються в області 300H-30FH. Внісши в програму розрахунку очевидні зміни, неважко отримати таблицю для іншого числа мікросхем та інших адрес їх портів. Однак, вибираючи адреси, переконайтеся, що вони ще не використані комп'ютером.

На закінчення відзначимо, що мікросхеми ПЗУ серії К573 через недостатню швидкодію в дешифраторі використовувати не можна.

Перейдемо до особливостей програмування комп'ютера. У будь-якій програмі, призначеній для роботи з описаною платою, має бути передбачене налаштування всіх встановлених на ній мікросхем КР580ВВ55А. Не вдаючись у відомі подробиці цих мікросхем, наведемо таблицю управляючих слів для найчастіше використовуваного режиму 0.

Таблиця 1

Один із цих шарі необхідно записати в регістр керуючого слова кожної мікросхеми КР580ВВ55А до виконання будь-яких інших операцій з нею. Наприклад, команда (мовою Бейсік)

OUT &H303, &H80

налаштує мікросхему на виведення по всіх 24 зовнішніх ланцюгах. Власне висновок може виконуватися аналогічними командами: OUT & H300, & H55: REM Виведення константи 55Н в порт А OUT & H301, X: REM Виведення значення змінної X в порт B

OUT &H303,2*N+Z

Останній приклад ілюструє можливість зміни стану окремих розрядів порту З використанням спеціальних управляючих слів. Тут N - номер розряду порту С(від 0 до 7), а Z-значення (0 або 1), яке має бути встановлене в даному розряді.

Читання сигналів, поданих на зовнішні висновки, може виконуватися командами, подібними до наступної:

T=INP(&H302): REM змінній T надається значення, прочитане з порту C

Звісно, ​​відповідний порт має бути налаштований на введення.

При програмуванні мовою АССЕМБЛЕР слід уникати ситуацій, коли команди звернення до портів йдуть безпосередньо одна за іншою. У таких випадках необхідно вставляти між ними "холости" команди.

Друковану плату для описаного пристрою виготовляють. двостороннього фольгованого склотекстоліту. Її орієнтовні розміри 112х93 мм. Між друкованими провідниками +5 і загального дроту можливо ближче до висновків живлення кожної мікросхеми потрібно встановити не показані на схемі блокувальні конденсатори ємністю не менше 0.047 мкф. Вилка ХР1 є рядом контактних майданчиків довжиною 10 і шириною близько 2 мм на краю плати, що вставляється в системний роз'єм комп'ютера. Оскільки роз'єми комп'ютера IBM PC виконані в дюймовій системі заходів, майданчики повинні розташовуватися з кроком 2,54 мм (0,1 дюйма). Контакти А1-А31 - з боку установки деталей, а В1-B31 - з боку паяння. Якщо є можливість, на ці майданчики потрібно нанести спеціальне гальванічне покриття, що забезпечує надійний контакт, у крайньому випадку – заблудити їх.

Ланцюги для підключення зовнішніх пристроїв також виводять на роз'ємний з'єднувач, розмістивши його на краю плати, зверненому у бік задньої панелі комп'ютера. Тип з'єднувача не має значення, головне, щоб він мав достатню кількість контактів і за своїми розмірами міг бути розміщений у відведеному місці. У цьому з'єднувачі рекомендується чергувати сигнальні контакти з контактами, з'єднаними із загальним дротом (ланцюгом 0).

Замість мікросхем серії К555 можна застосувати їхні аналоги із серій К155, К531, К1533. Шинний формувач К555АП6 можна замінити на КР580ВА86 або два К589АП16.

Автор: Н.Васильєв, м.Москва; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Дивіться інші статті розділу Комп'ютери.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Рульове колесо із датчиком захоплення для робомобілів 25.10.2017 Компанія Toyoda Gosei оголосила про створення кермового колеса з датчиком захоплення нового типу: рішення знайде застосування в автомобілях із сучасними системами сприяння водію (ADAS). Новинка розроблялася спільно із фахівцями Toyota Motor Corporation. Зазначається, що сучасні машини комплектуються засобами автопілотування, здатними підтримувати рух на магістралях, здійснювати автоматичні розгони та гальмування. Але водій повинен тримати руки на кермі, щоб при необхідності швидко взяти управління на себе. Створений датчик захоплення з високою точністю визначає, чи утримує автомобіліст "бублик" або ж повністю прибрав з неї руки. На основі цих показань може бути поданий попереджувальний сигнал або зроблено примусове зупинення машини. Масив сенсорів інтегрований з нагрівальним елементом керма. Стверджується, що таке рішення застосовано вперше у галузі – раніше ці компоненти існували незалежно один від одного. Інтеграція дозволила знизити загальну масу структури керма, а також позбутися негативного впливу датчика захоплення на інтенсивність нагріву. Першим кермо нового типу отримає флагманський седан Lexus LS. Потім, можливо, рішення знайде застосування і в інших автомобілях.

Інші цікаві новини:

▪ Перешкода для грипу

▪ Кишкові паразити допомагають завагітніти

▪ Модуль інфрачервоних світлодіодів Lextar PR88

▪ Швидше за світло

▪ Ємний та міцний графеновий іоністор

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Радіо - початківцям. Добірка статей

▪ стаття Оббивка вхідних дверей. Поради домашньому майстру

▪ стаття Хто винайшов електрику? Детальна відповідь

▪ стаття Ковбасне дерево. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Мильні порошки, пасти та склади для миття рук після роботи. Прості рецепти та поради

▪ стаття Підсилювач потужності на КП904. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024