PC接口扩展器。方案、说明

PC接口扩展器。无线电电子电气工程百科全书

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使用 PC 的最常见方式之一是收集和处理有关传感器状态、各种机制和技术系统的控制的信息。在这种情况下出现的一个典型问题是如何进入计算机并从中输出所有必要的信号，这些信号的数量通常达到数百个。通常需要开发一种特殊的单元来接收传感器信号并将它们转换为来自计算机配备的标准接口之一的信号，例如 RS-232C 串行接口（“C2 接头”）。通常，同一块也解决了逆问题 - 它将标准接口的信号转换为控制执行器所需的形式。不幸的是，这个决定并不总是合理的。首先，标准接口经常很忙，例如，与其他计算机、打印机和类似设备进行通信。其次，需要通过相对较慢的串行接口不断地接收和传输大量信号，这会极大地影响整个系统的速度。

许多计算机（包括 IBM PC）都能够将其他设备直接连接到系统总线。为此，在计算机的主板上安装特殊的插座（“插槽”），可以将附加板插入其中，以执行计算机初始配置所提供的功能。 dm 和它们在系统总线上的交换速度是给定计算机的最大可能速度，并且主要受其处理器速度的限制。目前，正在生产各种附加板，它们执行各种功能，包括扩展计算机与外部设备的通信能力。如有需要，可独立制作此类板。

（点击放大）

一个简单的附加接口板的示意图如图1所示。 580.它是在著名的并行接口适配器KR55BB24A的基础上构建的，最多允许2个逻辑信号从计算机输入或输出。在芯片DD3、DD4上，制作有解码器，计算机地址总线的信号A9-A00被施加到该解码器。当计算机从地址为 30H 至 8FH 的端口执行读命令或向相同端口写入时，在引脚 3 DD1 处产生低逻辑电平脉冲，允许 DD4 和 DD2 微电路操作。地址位A3和A1未被使用，并且信号AO和A4被直接馈送到地址输入DD00。因此，该微电路的端口A可以在地址304H、308H、0H、301CH中的任意地址处被访问；到端口 B - 地址为 305H、309H、0H、302DH；到端口 C - 地址 306H、0H、0AN、303EN，以及控制字寄存器 - 地址 307H、30H、30BH、XNUMXFH。

根据计算机处理器生成的 IOR 或 IOW 信号执行读取或写入操作。但是，在计算机中，这些信号不仅可以由处理器生成，还可以由直接内存访问控制器 (DMA) 生成。为了消除故障，将 AEN 信号应用于解码器，当计算机在 DMA 模式下运行时将其阻塞。

关于总线整形器 DD1 的用途的几句话。如果板子只用于数据输出，那么完全可以不用这个微电路：计算机的数据总线缓冲器有足够的负载能力来控制直接连接到它的DD4微电路的数据总线。但是，对于反向传输，这个微电路的负载能力是不够的，所以需要一个强大的总线驱动器。

有时事实证明，计算机产生的写入和读取信号的持续时间太短，无法可靠地运行相对“慢”的外围微电路（包括 KR580BB55A）。当通过增加处理器时钟频率（所谓的涡轮模式）来加速计算机时，这种情况尤其可能发生。为了将写入/读取周期延长至所需值，系统连接器中提供了一个用于外部设备就绪信号 RDY 的特殊输入。如果在写或读脉冲开始后，在该输入端设置了逻辑低电平，则脉冲的结束将被延迟，直到该电平被移除。 RDY 输出必须根据“集电极开路”方案执行，如有必要，该方案允许您组合来自不同来源的这些信号。

PC 接口扩展器

RDY信号发生单元的框图如图2所示。 1. 通过选择电容器 CXNUMX 来设置脉冲持续时间。最好通过实验检查是否需要在制造的电路板中使用此节点。

如果需要增加连接外部设备的引脚数，可以在接口板上加装KR580VV55A芯片。它们中的每一个都允许您输入或输出 24 个以上的逻辑信号。将面临的主要困难是如何在计算机中安装一个（或多个）连接器，使其具有足够的引脚来传输所有这些信号。

结论5、8、9、27-36以及附加KR7VV26A微电路的电源线（580和55）与DD4微电路的相应输出并联。地址译码器（DD2.1-DD2.5、DD3）由PROM芯片556RT7或KR556RT18代替。该微电路的地址输入 A2-A9（引脚 6-1、23,22）连接到 XP1 连接器的相应电路，输入 A10（引脚 21）连接到 AEN 电路，引脚 7、8、20 连接到到公共电线，以及引脚 18、19 - 通过 5 kΩ 电阻器提供 +1 V 电源。引脚 9 连接至引脚 19 DD1 和 13 DD2，引脚 10 连接至引脚 6 DD4（其与 DD1 和 DD2 的连接已断开）。结论11、13-17连接了六个附加微电路KR580VV55A的结论；因此，总共最多可以有七个（包括 DD4）。

为了节省空间，我们提供了一个简单的 BASIC 程序，而不是解码器 PROM 芯片编程表，该程序可以在打印机上打印此表。

10 REM 辅助 I/O 端口译码器 20 PA1=&H300：REM 端口 A 地址 DD4 30 PA2=&H304：REM 端口 A 地址第一加。 BB1 55 PA40=&H3: REM 端口地址 A 第二选项BB308 2 PA55=&H50C: REM 端口地址 A 第三个选项BB4 30 对于 A=3 到 55 60 X=&B0l 2047 IF (A>=PA70) AND (A<=PA11111111+80) THEN X=&B1:GOTO 1 3 IF (A>=PA11111100) AND (A<=PA120 +90) THEN X=&B2 :GOTO 2 3 IF (A>=PA11111010) AND (A<=PA120+100) THEN X=&B3 :GOTO 3 3 IF (A>=PA11110110) AND (A<=PA120+110 ) THEN X=&B4 4 IF(A AND &HF)=3 THEN LPRINT: LPRINT HEX(A) 11101110 LPRINT" "; 十六进制(X)； 120 下一个 0 LPRINT

该表是为四个KR580BB55A微电路的解码器设计的，其端口地址位于300H-30FH区域。对计算程序进行了明显的修改，不难得到不同数量的微电路及其端口的其他地址的表格。但是，在选择地址时，您需要确保计算机尚未使用它们。

总之，我们注意到K573系列的ROM芯片由于性能不足而不能用于解码器。

让我们继续讨论计算机编程的特性。任何设计用于所述电路板的程序都必须提供安装在其上的所有 KR580VV55A 微电路的配置。在不深入了解这些微电路操作的已知细节的情况下，我们提供了最常用模式 0 的控制字表。

表1

经理词（参考）	端口 A	c口(st)	入港	c口（毫升）
经理词（参考）	(RAO..RA7)	(PC4..PC7)	(PBO..PB7)	(РСО..РС3)
80	结论	结论	结论	产量
81	结论	结论	结论	条目
82	结论	结论	条目	结论
83	结论	结论	条目	条目
88	结论	条目	结论	结论
89	结论	条目	结论	条目
8А	结论	条目	条目	结论
8V	结论	条目	条目	条目
90	条目	结论	结论	结论
91	条目	结论	结论	条目
92	条目	结论	条目	结论
93	条目	结论	条目	条目
98	条目	条目	结论	结论
9S	条目	条目	结论	条目
9А	条目	条目	条目	结论
9V	条目	条目	条目	条目

在执行任何其他操作之前，必须将其中一层写入每个 KR580BB55A 芯片的控制字寄存器。例如，一个命令（在 BASIC 中）

输出 &H303, &H80

将配置微电路以在所有 24 个外部电路上输出。实际输出可以用类似的命令完成： OUT &H300, &H55: REM 将常数 55H 输出到端口 A OUT &H301,X: REM 将变量 X 的值输出到端口 B

OUT&H303,2*N+Z

最后一个示例说明了使用特殊控制字更改端口 C 的各个位的状态的可能性。这里 N 是端口 C 的位数（从 0 到 7），Z 是要在该位中设置的值（0 或 1）。

可以使用如下命令读取施加到外部引脚的信号：

T=INP(&H302)：REM 变量 T 设置为从端口 C 读取的值

自然，相应的端口必须配置为输入。

用汇编语言编程时，应避免访问端口的命令一个接一个的情况。在这种情况下，有必要在它们之间插入“空闲”命令。

用于所描述的装置的印刷电路板由以下材料制成。双面箔玻璃纤维。其大致尺寸为 112x93 毫米。在+5V印刷导线和公共线之间，尽可能靠近每个微电路的电源端子，必须安装图中未示出的隔直电容器，其容量至少为0.047uF。 XP1插头是板子边缘有一排长10毫米、宽约2毫米的接触垫，插入计算机的系统连接器中。由于 IBM PC 上的连接器以英寸为单位，因此焊盘的间距必须以 2,54 毫米（0,1 英寸）为增量。触点 A1-A31 位于零件安装侧，B1-B31 位于焊接侧。如果可能，这些区域应涂有特殊的电镀涂层，以提供可靠的接触，在极端情况下，应镀锡。

用于连接外部设备的电路也通向一个插入式连接器，将其放置在面向计算机后面板的电路板边缘。连接器的类型无关紧要，主要是它有足够数量的触点，并且可以放置在其尺寸分配给它的空间中。在此连接器中，建议将信号触点与连接到公共线（0 V 电路）的触点交替使用。

可以使用 K555、K155、K531 系列的类似物代替 K1533 系列的微电路。总线整形器 K555AP6 可以更换为 KR580VA86 或两个 K589AP16。

作者：N. Vasiliev，莫斯科；出版：N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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