Микросхема К1809ВВ2

Микросхема К.1809ВВ2 — системный адаптер синхронного последовательного канала (СПК), предназначен для организации последовательного канала ввода/вывода и расширения функциональных возможностей процессорных систем. Микросхема может быть использована в качестве одного из элементов ввода/ вывода одноплатных или многоплатных ЭВМ высокого быстродействия. Последовательный канал имеет три линии: 16-разрядную шину данных, шину синхронизации и шину арбитра, замкнутую в кольцо. Условное графическое обозначение микросхемы приведено на рис. 1, назначение выводов — в табл. 1, структурная схема показана на рис. 2. Микросхема содержит: блок последовательного интерфейса, блок параллельного интерфейса, схему запуска процессора после включения питания. В блок последовательного интерфейса входят: схема управления последовательным каналом; регистр состояния канала (РСК); регистр последовательного канала (РПК); регистр синхроимпульсов (РСИл; счетчик номера последовательного канала- (Сч. N); счетчик синхроимпульсов (Сч. С); схема присвоения номера; схема арбитра последовательного канала; триггер начала диалога (ТНД); триггер режима синхронизации (ТА1); схемы-формирователи импульсов (Ф); схемы сравнения (СхСр). В блок параллельного интерфейса входят: схема параллельного пассивного интерфейса; схема векторного прерывания; системный регистр платы (СРП); дешифратор последовательного канала (ДШПК); буферный регистр адреса (РА); дешифратор внешних устройств (ДШВУ,. Регистр состояния канала (РСК)    7-разядный, используется при идентификации состояния канала. Разряды 2- -7 РСК доступны только но чтению. Регистр последовательного канала (РПК) — 8-разрядный сдвиговый; сдвиг осуществляется синхроимпульсом от младших разрядов к старшим. Обращение к регистру происходит но адресу А030. Регистр синхроимпульсов (РСИ) - 8-разрядный регистр-счетчик синхроимпульсов. В РСИ записывается необходимая частота для передачи информации по адресу А032. Счетчик номера (Сч. Л') — 4-разрядный регистр номера последовательного канала. Установка номера происходит в режиме присвоения номеров. Счетчик синхроимпульсов (Сч. С) - 3-разрядный, считает число синхроимпульсов при передаче информации. Сброс счетчика происходит в режиме подготовки к передаче адреса. Триггер начала диалога (ТНД): его установка и сброс происходят при записи по адре:у А026 пулевого разряда шины адрес/данные.

Рис1

Таблица 1

Системный регистр платы (СРП) — 16-разрядный регистр с фиксированным адресом 1704408. Режимы начального пуска задаются с помощью выводов /—3, которые соединены с разрядами 15—13 СРП. Содержимое СРП может быть изменено программными средствами.
Дешифратор последовательного канала — комбинационная схема, дешифрующая адреса регистров и триггеров СПК Дешифратор внешних устройств осуществляет дешифрацию адресов устройств, находящихся на плате микро-ЭВМ. Дешифратор формирует пять сигналов выборки для внешних устройств (SEL1—SEL5). Максимальная длительность импульса на выводах SEL1—SEL5 равна 200 не на частоте 5 МГц Для запуска микропроцессора к выводу INTUее подключен конденсатор, иа котором организована временная задержка т, необходимая при включении питания (несколько миллисекунд). Установленные сигналы DCLOи ACLOне снимаются до выключения питания Схема арбитра введена для организации кольца арбитра последовательного канала Существует шесть режимов работы СПК-присвоения номеров, подготовки к передаче адреса, ожидания требования на захват канала, передачи адреса, передачи информации, передачи управления по диалогу. Режим присвоения номера начинается с момента поступления сигнала начальной установки INITи проводится автоматически. В этом режиме устройства, объединенные по по следовательному интерфейсу, последовательно захватывают магистраль, начиная с первого устройства, у которого на вход А подан сигнал высокого уровня (у остальных устройств в системе на этом входе — сигнал низкого уровня). Устройства, захватывая магистраль, выдают импульс на шину ADS. Получив этот импульс, все устройства, которые еще не приняли сигнал управления шиной, прибавляют 1 в счетчик номера. Таким образом будут пронумерованы все устройства, работающие на последовательной магистрали.

Рис 2

Рис 3

Таблица 2

рис 4

Режим подготовки к передаче адреса начинается после окончания передачи по каналу (устройство, захватившее канал, отказывается от дальнейшей передачи) или после режима присвоения номера. По шине DMGSпроходят два последовательных переключения сигнала из высокого уровня в низкий, подготовляющие устройства к режиму передачи адреса. По второму переключению в случае, если устройством было поставлено требование на захват канала (обращение по адресу А036) и было разрешено прерывание, то формируется сигнал запроса на векторное прерывание VIRQледующим режимом является режим передачи адреса. Реакцией на получение прерывания (получение разрешения работы по последовательной магистрали) является последовательная запись в РПК номера вызываемого устройства (адрес РПК — А030).
Содержание счетчика номера определяет номер микро-ЭВМ, причем старшие разряды байта при передаче номера должны быть равны I. Номер должен иметь вид 1111ХХХХ, где ХХХХ — номер вызываемого устройства. Запись информации в РПК является сигналом начала передачи информации на линию ADSи синхроимпульсов на линию CLCS. После передачи восьмого синхроимпульса переполняется Сч. С в передающем и принимающем устройстве. Принимающие устройства в этом случае зануляют линию ADS. Устройство, в котором номер вызываемого устройства совпал с собственным номером в Сч. N, вырабатывает прерывание; при этом линия ADSзанулена принимающим устройством до тех пор, пока не будет обработано прерывание и не произойдет чтение РПК. После снятия зануления с линии ADSвозникает прерывание в передающем устройстве. Это указывает на разрешение передачи следующего байта.
Режим передачи информации проходит так же, как и режим передачи номера, с тем исключением, что линия ADSзануляется ведущим и ведомым устройствами.
По окончании передачи последнего байта информации и снятия приемником зануления с линии ADSпередатчик может либо отказаться от дальнейшей работы по последовательной магистрали обращением по адресу А020, либо передать управление магистралью приемнику (режим диалога). В режиме передачи управления по диалогу передатчик формирует импульс на линию ADS(импульс требования диалога) последовательной записью 1, 0 по адресу А026. Для организации приема управления приемник устанавливает триггер прямого доступа к каналу в 1 (обращение по адресу А036) и сообщает передатчику о готовности взять управление магистралью обращением по адресу А034, что вызывает зануление шины в передатчике. Далее передатчик отказывается от канала обращением по адресу А020 и чтением РПК, становясь приемником. Бывший приемник после отказа бывшего передатчика от канала становится передатчиком. Начинается режим передачи информации. На рис. 3 и 4 показаны временные диаграммы работы микросхемы. Указанные на диаграммах времена должны быть в пределах: t1>0 нс, t2>20 нc, 400 нс<t3<700 нc, 400 нс<t4<700 нc, 300 нс<t5<600 нc, 0<t6<200 нc, 300 нс<t7<600 нс.

Рис. 5