2.5. Контроллер шины

Как было сказано раньше, МП может работать в минимальном и максимальном режимах. При этом, в зависимости от режима, он переопределяет назначение выводов 24 – 31.

В минимальном режиме МП сам вырабатывает необходимые сигналы для управления периферийными устройствами. В максимальном режиме необходимо использовать контроллер шины КР1810ВГ88, который декодирует сигналы о состоянии микропроцессора S0, S1, S2 (выводы 26, 27, 28) и вырабатывает необходимые управляющие сигналы.

Контроллер шины К1810ВГ88 (D3) в микролабе предназначен для управления обменом данными между локальной шиной микропроцессора и системной шиной. Контроллер синхронизируется тактовым генератором МП и осуществляет управление шинными формирователями, регистрами, фиксаторами адреса, устройствами ввода/вывода и памятью. Структурная схема контроллера КР1810ВГ88 приведена на рис. 6. Назначение входов этой БИС приведено ниже.

MRDC

S 0 Генератор MWTC

S 1 Дешифратор AMWC

S 2 состояний командных IORC

IOWC

сигналов AIOWC

INTA

C LK DT/R

A EN Устройство Генератор DEN

C EN управления сигналов ALE

I OB у правления MCE

Рис. 6. Структурная схема системного контроллера К1810ВГ88

S 0, S1, S2 – входы сигналов состояния МП (см. табл.1)

CLK – вход тактовых импульсов от КР1810ГФ84.

CEN – управление состоянием командных и контрольных выходов. Контроллер формирует командные сигналы и сигналы управления фиксаторами адреса и шинными формирователями ALE, DEN, DT/R при условии, что и CEN=1.

– управление состоянием “включено – выключено” командных сигналов. Фиксировано установлен в логический нуль (см. сигнал CEN).

IOB – выбор режима работы контроллера (при IOB=0 задаётся режим работы с системной шиной, иначе – с шиной ввода/вывода). Фиксировано установлен в логический нуль.

В соответствии с состоянием микропроцессора контроллер вырабатывает командные и управляющие сигналы, назначение которых приведено ниже.

– строб чтения из памяти. В соответствии с этим сигналом данные из памяти должны быть выставлены на шину. Активный уровень – логическая единица.

– строб записи в память. В соответствии с этим сигналом данные, установленные на шине, необходимо считать в память. Активный уровень - логический нуль.

A MWC – опережающий сигнал записи в память. В схеме микролаба не используется.

– строб ввода из внешних устройств. В соответствии с этим сигналом схемам ввода необходимо выставить данные на шину. Активный уровень – логический нуль.

– строб вывода на внешние устройства. В соответствии с этим сигналом схемам вывода необходимо считать данные, установленные на шине. Активный уровень – логический нуль.

– опережающий сигнал записи на внешние устройства. В схеме микролаба не используется.

– подтверждение прерывания.

D T/ – сигнал управления работой шинных формирователей. При DT/R=1 шинный формирователь переключается на передачу данных с локальной шины на системную (т.е. передача из микропроцессора). При DT/R=0 – в обратном направлении.

MCE – сигнал управления. В режиме работы с системной шиной (IOB=0) предназначен для управления считывания номера ведомого контроллера прерываний, подлежащего обслуживанию. В схеме микролаба не используется.

ALE– строб адреса на локальной шине адреса/данных. Сигнал используется для стробирования адреса во внешнем адресном регистре. Активный уровень – логическая единица. Защёлкивание происходит при переходе сигнала ALE с уровня логической единицы на уровень логического нуля.

Все вышеперечисленные сигналы поступают на шинный формирователь D10 (сигнал den перед этим инвертируется).

В минимальном режиме сигналы , ALE, dt/ , DEN выполняются самим микропроцессором, а сигналы mrdc , , , формируются на венти­лях D4.1 и D8 из сигналов m/ (ПАМЯТЬ/ВВОД/ВЫВОД), (ЧТЕНИЕ), (ЗАПИСЬ), вырабатываемых МП. Затем эти сигналы подаются на шинный формирователь D11 .

В зависимости от выбранного режима (минимального или максимального) разрешается работа только одного формирователя, сигналы с которого управляют работой микролаба. Выходы другого формирователя в это время находятся в третьем состоянии.