Задание 10

Составить и запустить на УМК программу для вывода на шесть разрядов светодиодного индикатора различных знаков шестнадцатеричной системы счисления из алфавита знаков.

Для выполнения задания необходимо установить динамический режим вывода, при котором в каждый момент времени выводится код данного знака на один разряд индикатора (режим сканирования). Эффект непрерывного свечения знаков в шести разрядах индикатора возникает из-за инерционности глаза наблюдателя.

Задание 11

Составить и запустить на УМК программу для вывода на один разряд светодиодного индикатора знаков шестнадцатеричной системы счисления, соответствующих младшим тетрадам последовательности байтов из массива ЗУ. Время фиксации знака - 1 с.

Интерфейс клавиатуры

Описание схемы

Интерфейс клавиатуры микропроцессорного устройства может быть построен по двум принципам:

• с прерыванием работы по основной программе по запросу клавиатуры (нажатию любой клавиши);
• с непрерывным опросом клавиатуры .

В любом случае при числе клавиш, превышающем формат вводимых данных, требуется сканирование клавиатуры, представленной в виде регулярной структуры – матрицы. Каждый элемент матрицы – это контактная пара одной клавиши. Для уменьшения затрат машинного времени на сканирование клавиатуры при организации интерфейса используются специализированные аппаратные средства (контроллеры клавиатуры), которые выполняют операции сканирования аппаратным путем. В интерфейсе клавиатуры УМК не используется контроллер клавиатуры и матрица контактных пар (см. Рис. 18) опрашивается программным путем в синхронном непрерывном режиме.

Основная клавиатура УМК имеет 24 клавиши, сгруппированные в шесть вертикальных рядов по четыре клавиши в каждом. Порядок группировки контактных пар в матрицу полностью повторяет расположение клавиш на панели УМК. Каждая клавиша представлена нормально разомкнутой контактной парой. В исходном состоянии на линиях 47 ÷50 формируется высокий логический уровень резисторами R1÷R4. При наличии низкого логического уровня на любой из линий 33 ÷38 и замыкании контактной пары в соответствующем ряду изменится четырехразрядный код на линиях 47 ÷50 – т.н. скан-код клавиатуры. Если последовательно устанавливать низкий логический уровень на линиях 33 ÷38 (сканировать) и одновременно анализировать состояние скан-кода на линиях 47 ÷50, то может быть однозначно определена замкнутая пара контактов, т.е. нажатая клавиша. Операции сканирования и анализа кода выполняются программным путем.

Четырехразрядный скан-код по линиям 47 ÷50 через разъем Х3 поступает на канал "С" БИС параллельного интерфейса (элемент D9 на Рис. 19). Для обработки скан-кода программным путем канал "С" должен быть настроен на режим ввода информации.

Процесс сканирования (последовательного перемещения низкого логического уровня по строкам матрицы) происходит одновременно со сканированием разрядов светодиодного индикатора. Сигнал для сканирования клавиатуры формируется каналом "А" БИС параллельного интерфейса через инверторы D10 и разъем Х3.

Задание 12

Составить и запустить программу для ввода и записи в ОЗУ скан-кода нажатой клавиши (произвольно выбранной). Запись скан-кода должна начинаться в момент нажатия клавиши и продолжаться до заполнения массива. Проанализировать содержимое массива и убедиться в наличии ошибок, связанных с дребезгом контактов.

При выполнении задания необходимо учитывать, что дребезг контактов – это быстро протекающий процесс, формирующий сигнал в реальном времени. Для обработки такого сигнала программным путем необходимо обеспечить максимальное быстродействие программы.

Задание 13

Дополнить программу из задания 12 для анализа процесса размыкания контактной пары (отпускания клавиши).

Задание 14

Составить и запустить программу для вывода на один из разрядов индикатора произвольного знака при нажатии клавиши "0" или любой другой, указанной преподавателем, на клавиатуре УМК. Обеспечить (программным путем) фиксацию знака на индикаторе после одного цикла ввода кода клавиши. При каждом нажатии клавиши должен выполняться новый цикл ввода.

При работе программы убедиться в наличии ошибок, вызванных дребезгом контактов.

Задание 15

Дополнить программу из задания 14 средствами для исключения дребезга контактов. Основной принцип программного исключения дребезга контактов – введение интервала задержки между моментом первой коммутации контактной пары (замыкание или размыкание) и моментом ввода кода. В качестве интервала времени рекомендуется использовать подпрограмму “DELAY” системного монитора.

По листингу программ ознакомиться с решением аналогичной задачи в системном мониторе УМК. При поиске физических адресов программы системного монитора использовать в качестве ассоциативного признака код команды ввода из порта клавиатуры.

Задание 16

Составить и запустить на УМК программу для последовательного заполнения разрядов индикатора знаками шестнадцатеричной системы счисления при нажатии соответствующих клавиш на клавиатуре УМК. Порядок заполнения от младшего разряда индикатора к старшему разряду.

Параллельный интерфейс (плата М1)

Описание схемы

Параллельный интерфейс реализован на плате расширения М1 (см. Рис. 22 и Рис. 23) содержит минимальный набор аппаратных средств для организации параллельного обмена информацией с любыми устройствами, согласованными по электрическим параметрам с микросхемой КР580ВВ55. На плату М1 выведены буферизированные системные управляющие сигналы, шина данных и шина адреса. Для создания дополнительных аппаратных средств на плате расположено макетное поле. На рис.23 приведена сокращенная схема блока параллельного интерфейса, содержащая элементы и соединения, необходимые при подготовке программ.

Рис. 22 Схема блока параллельного порта-ввода вывода (М1)

В качестве развязывающих элементов при буферизации системных шин используются микросхемы К155ЛН1 (D3, D4, D7, D8, D10), К155ЛИ1 ( D5) и К589АП16 ( D1,D2).

Элемент D6 является программируемым БИС параллельного интерфейса КР580ВВ55 (ВВ55). БИС ВВ55 позволяет организовать три независимых канала ввода-вывода в режиме простого обмена информацией (режим 0) или обмена по двум каналам с использованием третьего канала для формирования управляющих сигналов (режим 1 и 2).

Дешифратор D9 (К155ИД7) используется для формирования адресов портов БИС интерфейса. Адреса портов формируются в зависимости от положения внешней перемычки между инверсным входом “CS” БИС интерфейса и одним из выходов дешифратора.

Рис. 23 Основные элементы схемы блока параллельного порта ввода-вывода (М1)

Задание 17

Составить и запустить программу для формирования в любом канале интерфейса импульсной последовательности максимально возможной частоты. Измерить частоту следования импульсов с помощью электронного осциллографа или цифрового частотомера. Определить время выполнения команд микропроцессора при различных методах адресации.

Задание 18

Составить и запустить программу для формирования импульсной последовательности в порте "А" БИС интерфейса методом обращения к ОЗУ и методом генерирования временных булевых функций (ВБФ). Параметры импульсной последовательности выбираются преподавателем. Полученный сигнал проконтролировать осциллографом.