Интерфейс микропроцессора. Способ передачи данных

Интегральная микросхема компании Motorola МС34010 имеет специальную интерфейсную схему, предназначенную для подключения микропроцессорной системы. Принципиальная блок-схема интерфейса приведена на рис. 5.6.

Рис. 5.6.Принципиальная блок-схема микропроцессорного интерфейса

Схема интерфейса включена в схему номеронабирателя для двухтонального многочастотного набора и подключается к внешнему микропроцессору с использованием шести линий передачи сигнала. Каждая кнопка на клавиатуре телефонного аппарата представлена 4-разрядным двоичным числом, которое может считываться и обрабатываться микропроцессором.

Каждый раз при нажатии кнопки набора на клавиатуре (безразлично, для 12-кнопочной или 16-кнопочной модели) соответствующие коды схемы сравнения соответствующей строки и колонки матрицы наборного поля преобразуются в 4-разрядный код схемы декодера клавиатуры. Каждая кнопка наборного поля имеет свой собственный уникальный код, как это изображено в таблице, приведенной на рис. 5.7.

Рис. 5.7.Четырехразрядные двоичные коды наборного поля клавиатуры

Схема двухтонального многочастотного набора использует коды кнопок для загрузки обоих программируемых счетчиков для того, чтобы генерировать требуемые комбинации тональных сигналов.

Схема интерфейса процессора одновременно загружает код кнопок клавиатуры в двунаправленный 4-разрядный сдвиговый регистр для передачи кода в микропроцессор.

Способ передачи данных.Данные со сдвигового регистра передаются последовательно в микропроцессор или обратно, с использованием вывода Ввод/Вывод. Скорость передачи и синхронизация передачи данных управляется тактовыми (или синхронизирующими) импульсами, посылаемыми микропроцессором по линии синхронизации (CL). Он также управляет направлением перемещения данных, используя для этого вывод DD (направление перемещения данных). Таким образом, производится процесс управления набора номера схемой телефона. Будет ли микропроцессор считывать или записывать данные клавиатуры набора номера, зависит от конкретной выполняемой функции и от того, как она запрограммирована.

Считывание.В том случае когда микропроцессор считывает информацию с номеронабирателя для того, чтобы, например, запрограммировать телефонный номер или изменить режим работы, на линии направления перемещения данных (DD) присутствует логический сигнал, соответствующий низкому уровню. При нажатии кнопки на клавиатуре ее код поступает на генератор двухтонального многочастотного набора. Он также загружается в сдвиговый регистр. Каждый последующий отрицательный фронт тактового (синхронизирующего) импульса, поступающий по линии синхронизации, будет сдвигать без сохранения сдвигаемых разрядов один бит за один раз через контакт Ввод/Вывод — начиная со старшего разряда. Скорость, с которой производится обмен, будет зависеть от тактовой частоты схемы синхронизации (CL-сигнал).

Запись.При записи микропроцессором информации, предназначенной для номеронабирателя и необходимой для автоматического набора последнего набиравшегося номера либо для автоматизированного управления, на шине DD-сигнал (направление перемещения данных) будет логический сигнал высокого уровня.

Четыре бита загружаются в сдвиговый регистр через вход Ввод/Вывод, причем первым загружается бит старшего разряда. С каждым тактовым импульсом шины синхронизации (CL-сигнал) загружается один бит. Для предотвращения введения ошибочных данных при произведении записи на шине Выход тонального сигнала (ТО-сигнал) устанавливается состояние высокого уровня логического сигнала. Этот сигнал запрещает генерирование тонального сигнала до тех пор, пока не будут загружены все 4 бита. После завершения загрузки микропроцессор возвращает шину ТО в состояние с низким уровнем логического сигнала, после чего становится возможным генерирование тонального сигнала.

Для любой микропроцессорной системы будут необходимы: постоянное запоминающее устройство, ПЗУ (ROM), предназначенное только для считывания и необходимое для постоянного хранения программы, а также оперативное запоминающее устройство, ОЗУ (RAM) для временного хранения данных и переменных.

Другие сигналы управления.В интегральной микросхеме МС34010 компании Motorola генерируется два сигнала обратной связи, которые могут использоваться микропроцессорной системой. Сигнал набора номера (DP-сигнал) приобретает высокий логический уровень, как только будет нажата любая из требуемых кнопок наборного поля. После того как кнопка отпускается, логический сигнал возвращается к состоянию с низким уровнем. Вторым сигналом, характеризующим состояние системы, является сигнал «отключения звука» (MS-сигнал). Этот сигнал имеет высокий логический уровень, когда генерируется тональный сигнал и включается режим отключения звука в телефонной трубке. Логический сигнал отключения звука (MS-сигнал) возвращается к состоянию с низким уровнем после того, как закончится генерация тонального сигнала. Любая из этих сигнальных шин может использоваться для передачи сигналов управления к микропроцессорному блоку либо любой иной схеме управления телефонного аппарата.