Datentechnik. Prinzipieller Aufbau eines Schnittstellenbausteins

Transkript

1 Prinzipieller Aufbau eines Schnittstellenbausteins DB /CS A0-Ai R/W Reset Takt Int IntAck zum µp Datenbus Puffer Steuerung Interruptsteuerung & IF Statusregister IE Steuerregister Befehlsregister Datenregister Ausführungseinheit IRQ Daten Steuerausgänge Kontroleingänge zur Peripherie Steuerung: steuert Datenfluß im Baustein Bussignale Ausführungseinheit:realisiert bausteinspezifische Funktion Statusregister: Steuerregister: Befehlsregister: enthält Informationen über aktuellen Zustand IF = Interrupt-Flag legt Betriebsart fest IE = Interrupt-Enable enhält Kommando für die aktuelle Operation Kapitel 2 Ein/Ausgabe Blatt 1

2 parallele Schnittstelle DB /CS A0- Ai R/W Res et Takt Int IntAck zum µp Datenbus Puffer Steuerung Interruptsteuerung & I F Statusregister I E Steuerregister Befehlsregister IRQ interner Datenbus Steuerlogik Daten- Register Datenrichtungs- Register Treiber Input- Buffer Ausführungseinheit "Parallel-Baustein" OBF Daten IBF STB OBF: IBF: STB: Output Buffer Full Input Buffer Full Strobe Kapitel 2 Ein/Ausgabe Blatt 2

3 Baustein 8255 Kapitel 2 Ein/Ausgabe Blatt 3

4 Belegung des Steuerworts: Betriebsartenwahl: 1 Gruppe B Kanal C (low) 1=Eingabe 0=Ausgabe Kanal B: 1=Eingabe 0=Ausgabe 1= Modus 1 0 = Modus 0 Gruppe A Kanal C (high) 1=Eingabe 0=Ausgabe Kanal A: 1=Eingabe 0=Ausgabe 1 = Betriebsarten-Auswahl Bit des Port C setzen/rücksetzen: 0 X X X 1= Setzen 0 = Rücksetzen Bitnummer des Port C 0 = Bit setzen/rücksetzen Interrupt-Enable setzen In der Betriebart Modus 1 werden Pins des Port C als Strobe-Eingang benutzt. Das für diesen Pin im Baustein vorhandene Ausgabe-Register wird somit für die Ein/Ausgabe nicht benötigt und wird als Interrupt-Enable Bit benützt. Für die Gruppe A mit Port A als Eingang ist Port C4 als Interrupt-Enable Bit verwendet. 0 X X X = Interrupt Enable 0 = Interrupt Disable Port C4 0 = Bit setzen/rücksetzen Kapitel 2 Ein/Ausgabe Blatt 4

5 Timer-Baustein DB /CS A0- Ai R/W Res et Takt Int IntAck zum µp Datenbus Puffer Steuerung Interruptsteuerung & I F Statusregister I E Steuerregister Befehlsregister IRQ interner Datenbus Ausführungseinheit "Timer-Baustein" Systemtakt Startwert Zähler = 0-1 Zähler 1:n Steuerlogik Zählerstand externer Takt Gate Out Kapitel 2 Ein/Ausgabe Blatt 5

6 Serieller Schnittstellen-Baustein DB /CS A0- Ai R/W Res et Takt Int IntAck zum µp Datenbus Puffer Steuerung Interruptsteuerung & I F Statusregister I E Steuerregister Befehlsregister IRQ interner Datenbus Ausführungseinheit "serieller "Timer-Baustein" Transmit Register Receive Register Transmit Shift Register Receive Shift Register Parity Frame Steuerlogik Taktgenerator Parity- Check Frame- Check TxD RxD TxD : Transmit Data RxD : Receive Data Kapitel 2 Ein/Ausgabe Blatt 6

7 Beispiel: Übertragung mit Software-Handshake Ein Text, der mit dem Zeichen ETX endet, wird über eine serielle Schnittstelle mittels Software-Handshake an einen Drucker übertragen und dort zeilenweise ausgedruckt. Sender: Datenstruktur: Puffer ETX n i Initialisierung: -Wortlänge - Baudrate - Parity - i = 0 0 Initialisierung Status.TDRF=1? Puffer[i] => TDR Puffer[i]=ETX? i = i+1 X0N/XOFF Protokoll ohne Protokoll Ende Kapitel 2 Ein/Ausgabe Blatt 7

8 Xon/Xoff-Protokoll: Start Status.RDRF=1? RDR lesen RDR=XOFF? Status.RDRF=1? RDR lesen RDR=XON? Ende Kapitel 2 Ein/Ausgabe Blatt 8

9 Empfänger: Datenstruktur: Puffer 80 i 0 Initialisierung: -Wortlänge - Baudrate - Parity i = 0 Initialisierung Status.RDRF = 1? nein RDR => Puffer[i] Puffer[i] = ETX? Puffer[i] = LF? i = 80? i = i+1 i = 0 Xoff => TDR Zeile drucken Xon=> TDR Kapitel 2 Ein/Ausgabe Blatt 9

10 Struktogramme (Nassi-Shneiderman-Diagramme) Programmbeschreibung erfolgt mit nur 3 elementaren Strukturblöcken: - Folge (lineare Struktur, Sequenz) - Verzweigung - Wiederholung (Schleife) Aus den elementaren Strukturblöcken können neue Blöcke zusammengesetzt werden. Regel: Jeder Strukturblock hat nur einen Eingang und einen Ausgang, dargestellt durch die obere bzw. untere Kante der Symbole. Beim Zusammenfügen deckt sich die Ausgangskante des vorigen Blocks mit der Eingangskante des folgenden Blocks. Symbole des Struktogramms Programmablaufplan Struktogramm Folge: Struktogramme

11 Verzweigung: Bed. erfüllt? nein Bed. erfüllt? nein Var = Wert 1? nein Wert 1? Var = Wert 2? sonst Operation 3 Var = Wert 2? nein Operation 3 Struktogramme

12 Schleifen: While-Schleife Schleifen bed. erfüllt? nein Solange Schleifenbed. erfüllt Scheifenkörper Schleifenkörper Repeat-until Schleife Schleifenkörper Scheifenkörper Wiederhole, bis Endebed. erfüllt Endebed. erfüllt? nein Struktogramme

13 Gegenüberstellung Verzweigung 1 Init Verzweigung 2 Operation 5 Schleifenkörper Verzweigung Operation 4 Operation 3 Operation 4 J Verzweigung 1 N Init J Verzweigung 2 N Operation 5 Bis Bedingung erfüllt Operation 4 Operation 3 Operation 4 Struktogramme

14 Regelverletzung Verzweigung 1 Init Verzweigung 2 Operation 5 Schleifenkörper Verzweigung Operation 3 Operation 4 J Verzweigung 1 N Init Verzweigung 2 Operation 5 J N Bis Bedingung erfüllt Operation 3 Operation 4 Struktogramme