Sisteme cu Microprocesoare

Sunt circuite care asigura interfaţarea echipamentelor periferice cu un microsistem de calcul. Echipamentele periferice pot fi de mai multe tipuri:

- echipamente de introducere a datelor in microsistem (tastaturi, mouse, etc.)

- echipamente cu rol de extragere a datelor din microsistem (ieşire: imprimanta, plotter)

- echipamente cu dublu rol (unităţi magnetice, flash-uri, hard)

In general, fiecare echipament periferic necesita un circuit specializat de intrare-ieşire, care permite conectarea acestuia la magistralele microsistemului (se mai numeau cuploare). ele sunt diferite pentru ca si echipamentele pe care le interfaţează sunt lente.

Sunt circuite programabile: după ce primesc comenzi de la unitatea centrala a microsistemului, ele îşi desfăşoară activităţile independent, sub controlul unui automat local intern. Din acest motiv deşi dispun de intrări de tip cip enabled ( ), nu este necesară activarea acestora pe timpul funcţionării. este activată doar in momentele de comunicaţie dintre UC si circuitul I/O.

Circuite de tip Timer

La Intel are denumirea de 8253, sau mai recent 8254 (diferă doar prin viteza). Poate fi găsit şi sub denumirea de CTC = counter/timer controller.

Un circuit Timer este utilizat într-un microsistem pentru măsurarea timpului sau contorizarea impulsurilor (măsurarea timpului= contorizări de impulsuri).

Circuitul este realizat intr-o capsula cu 24 de pini. Doi sunt rezervaţi aplicării tensiunii de alimentare, +5V şi masa. Circuitul conţine 3 canale de numărare de cate 16 biţi fiecare, care pot fi cascadate, capacitatea totala de memorare urcând la 48 de biţi. Fiecare canal de numărare dispune de 3 pini:

- o intrare care se cheamă , intrare pe care se aplica impusurile de ceas ce se doresc a fi numărate (i= 0,1,2)

- o intrare (i= 0,1,2), intrare pe care se aplica semnale pentru validarea procesului de numarare sau pentru declanşarea acestui proces de numărare.

- (i=0,1,2) pinul de ieşire pentru fiecare canal de numărare, pentru care se generează o formă de undă digitală, corespunzătoare modului de operare in care funcţionează canalul respectiv.

Circuitul se conectează de obicei în spaţiul adreselor I/O al unui microsistem, spaţiu in care ocupa 4 adrese. 3 dintre acestea sunt rezervate canalelor de numărare, iar cea de a 4-a este rezervata aşa numitului registrului cuvântului de comanda. Circuitul 8253 funcţionează până la frecvente ale semnalului de 4 MHz. Circuitul 8254 în varianta CMOS poate să opereze până la 30 MHz.

Schema bloc a circuitului 8253 este următoarea:

Descrierea pinilor circuitului:

Interfaţa cu sistemul

1. Interfaţa cu microsistemul : liniile magistralei de date; sunt linii care au caracter bidirecţional, ieşirile fiind prevăzute cu etaje tree-state; se conectează direct la liniile magistralei de date a microsistemului (se păstrează şi corespondenţa: ). Prin aceste linii se face transferul de informaţii dintre UC şi circuitul 8253 în momentele de comunicaţie dintre cele 2 circuite ( ).

2. este intrarea care validează circuitul pentru momentele de comunicaţie dintre procesor şi acesta. Semnalul provine de la o logică de decodificare şi selecţie care activează respectivul semnal pentru adresele fizice ale circuitului, emise de către UC. De obicei, într-un microsistem, există un singur circuit de decodare şi selecţie care generează semnale CE distincte pentru fiecare circuit I/O existent în sistemul respectiv. În logică de decodare şi selecţie intervin: semnale din magistrala de adrese(o.c.m.p.s-ul acesteia ) respectiv semnale care selectează spaţiul adreselor I/O ( ).

Memory mapping

Există posibilitatea ca circuitele de intrare/ieşire sa poată fi conectate şi in spaţiul adreselor de memorie, utilizând tehnica memory mapping. Conectarea în acest caz este posibilă dacă adresele ce se utilizează pentru circuitele de intrare/ieşire sunt libere (neocupate de locaţiile de memorie). Conectarea se face prin utilizarea unui circuit de selecţie care va genera semnale CE corespunzătoare circuitelor I/O conectate. De remarcat faptul ca în această situaţie lucrul cu circuitele I/O se va face utilizând instrucţiuni specifice lucrului cu locaţiile de memorie (de genul LD). Atunci când circuitele I/O sunt conectate în spaţiul adreselor I/O se utilizează instrucţiuni de tipul IN...OUT.

3. - sunt intrări prin intermediul cărora se selectează blocul logic din circuitul 8253 sau 8254 care va comunica cu UC (când ).