1. Podaj na czym polega multipleksowanie szyny danych w niektórych mikroprocesorach i z jakich powodów jest ono stosowane.

- szyna danych multipleksowane stosowana jest np. w mikroprocesorze 8-bitowym 8085, który jest ulepszoną wersją 8080. W 8085 mniej znaczący bajt adresu oraz dane są multipleksowane, tzn. przesyłane tymi samymi liniami: AD0,...,AD7. Sygnał strobu adresu ALE odróżnia adres od danych: ALE = 1 magistralą AD przesyłany jest adres; ALE = 0 magistralą AD przesyłane są dane

Np. w przypadku cyklu rozkazowego rozkazu MOV M,B (RYSUNEK !!!)

2. Podaj jaką rolę spełnia sygnał taktujący (zegarowy) mikroprocesora.

- sygnał taktujący jest najmniejszą jednostką czasu dla zachodzących w mikroprocesorze mikrooperacji. Kolejne sygnały taktujące, zwane też taktami zegarowymi lub stanami tworzą cykle maszynowe, kilka zaś cykli maszynowych tworzy cykl rozkazowy będący w konsekwencji zbiorem sygnałów taktujących zegara potrzebnych do wykonania operacji opisanych w rozkazie. Zatem każda najmniejsza mikrooperacja wykonywana przez mikroprocesor może być wykonana nie w przypadku chwili czasu lecz po odpowiednio określonym sygnale zegarowym.

3. Wymień jaki rozkaz jest najchętniej używany do obsługi przerwania 8080 i dlaczego.

W przypadku zastosowania w systemie sterownika przerwań 8259 (co ma miejsce w przypadku istnienia wielu źródeł przerwań), do obsługi przerwania stosowany jest 3-bajtowy rozkaz CALL. W takim przypadku cykl obsługi przerwania obejmuje:

- cykl pobrania pierwszego bajtu rozkazu CALL

- cykl wpisania na stos bardziej znaczącego bajtu licznika rozkazów

- cykl wpisania na stos mniej znaczącego bajtu licznika rozkazów

- cykl pobrania drugiego bajtu rozkazu CALL

- cykl pobrania trzeciego bajtu rozkazu CALL

Zaletą takiego rozwiązania jest:

- możliwość umieszczania programów obsługi przerwań pod dowolnym adresem

- możliwość obsługi dużej liczby źródeł przerwań.

Wady: - długi czas trwania cyklu przerwania

Przy małej liczbie źródeł przerwania zamiast sterownika 8259 stosowany jest prosty układ generacji rozkazu skoku do podprogramu obsługi przerwania: (RYSUNEK!!)

W przypadku INTA=0 oraz SYNC=1 układ wprowadza na magistralę danych 1-bajtowy rozkaz RST.

Rozkaz RST: w takim przypadku stosowany jest 1-bitowy rozkaz skoku do podprogramu RST. Rozkaz ten zawiera 3-bitowe pole adresowe umożliwiające skok do 8 różnych komórek pamięci o adresach 0...00NN000. Takie rozwiązanie cechuje znacznie krótszy czas cyklu przerwań i mała liczba obsługiwanych źródeł przerwań.

4. Linie sygnałowe składające się na szynę sterującą systemu 8080+8224+8228.

- 1,2 - linie sygnałów generatora cyklu podstawowego we

- RESET - linia sygnału zerującego rejestry mikroprocesora we

- HOLD - linia sygnału wstrzymania cyklu mikroprocesora we

- INT - linia sygnału żądania przerwania we

- INTE - linia sygnału sygnalizacji odblokowania układu przerwań wy

- DBIN -linia sygnału sygnalizacji przy magistrali danych jako wejścia wy

- WR - linia sygnału sygnalizacji zapisu do pamięci lub układów I/OW wy

- SYNC - linia sygnału sygnalizacji początku każdego cyklu maszynowego wy

- WAIT - linia sygnału sygnalizacji przejścia mikroprocesora w stan oczekiwania lub zatrzymania wy

- READY - linia sygnału sygnalizacji gotowości urządzeń zewnętrznych we

- HLDA - linia sygnału sygnalizacji wstrzymania cyklu rozkazowego i zawieszenia magistrali wy

Dodatkowe linie sterujące generatorem cyklu podstawowego 8224:

- RESIN - linia sygnału zerującego rejestry mikroprocesora we

- RDYIN - linia sygnału sygnalizacji gotowości urządzeń zewnętrznych we

- STSTB - linia sygnalizacji strobu statusu wy

- TANK - linia sygnalizacji zewnętrznego układu LC

- OSC - linia sygnału oscylatora

- 2(TTL) - linia sygnału 2 o poziomach TTL

Dodatkowe linie sterujące sterownika systemu 8228:

- I/OR, I/OW - linie sygnałów sygnalizacyjnych zapis, odczyt z urządzeń I/O wy

- MEMR, MEMW - linie sygnałów sygnalizacyjnych zapis, odczyt z pamięci wy

- INTA - linia sygnalizacji potwierdzenia przerwania wy

- BUSEN - linia sygnalizacji zawieszająca magistrale we

5. Podaj z ilu taktów zegarowych może się składać cykl maszynowy 8080 oraz który z nich może być powielany podczas trwania sygnału nieaktywnego stanu gotowości.

Cykl maszynowy 8080 może zawierać od trzech do pięciu taktów zegarowych, natomiast każdy cykl rozkazowy może składać się z 1-5 cykli maszynowych. Podczas trwania sygnału nieaktywnego stanu gotowości (READY=0) powielany może być cykl następujący bezpośrednio po cyklu drugim (T2), ponieważ cykl pierwszy (takt pierwszy cyklu maszynowego służy do wprowadzania na magistralę adresu komórki pamięci oraz rejestru układu I/O, a także do wprowadzenia na magistralę danych bajtu statusu. Takt drugi cyklu maszynowego służy zaś do testowania linii READY oraz HOLD, a także do sprawdzenia obecności rozkazu HALT.

6. Wyjaśnij sposób obsługi przerwania w systemie 8080 bez zastosowania sterownika przerwań 8259.

Sterownika przerwań 8259 w systemach opartych na 8080 nie stosuje się w przypadku obsługi małej ilości źródeł przerwań. W takiej sytuacji wykorzystuje się prosty układ generacji rozkazów skoku do podprogramów obsługi przerwania: RST. (RYSUNEK!!)

Przy wystąpieniu równocześnie NTA=0 oraz SYNC=1 następuje wprowadzenie poprzez wzmacniacz buforowy na szynę danych rozkazu RST.

Rozkaz RST jest: 1. rozkazem 1-bajtowym skoku do podprogramu; 2. wprowadza na stos zawartość licznika rozkazów ; 3. zawiera 3-bitowe pole adresowe umożliwiające zaadresowanie 8 różnych podprogramów obsługi przerwań, mieszczących się w komórkach pamięci pod adresami: 0.00NNN000.

W tym cyklu obsługi przerwania jedynie zawartość licznika rozkazów jest automatycznie wysyłana na stos, jeżeli istnieje potrzeba złożenia na stosie zawartości innych rejestrów (np. akumulatora) to należy dokonać tego programowo (np. PUSH). Po zakończeniu programu obsługi przerwania następuje:

- wyprowadzenie ze stosu danych wprowadzonych tam programowo (przy pomocy rozkazu POP)

- odblokowanie układu przerwań rozkazem EI

- wykonanie rozkazu RET, powodującego wyprowadzenie ze stosu przechowywanej tam automatycznie zawartości licznika rozkazów

Układ przerwań zostaje odblokowany dopiero w chwili wykonania rozkazu RET.

7. Sterownik systemu 8228 współpracujący z mikroproc. 8080 składa się z bloków funkcjonalnych:

1- dwukierunkowy wzmacniacz buforowy , połączony z magistralą danych od strony mikroproc. oraz pamięci i ukł. I/O.

2- statusowy rejestr zatrzaskowy; 3- układ bramek

Schemat blokowy sterownika systemu: (R Y S U N E K ! ! ! ! !)

8. Jaki wpływ na sygnał strobu ma pojawienie się taktów oczekiwania Tw(np. dla 8080).

Dla 8080 takty oczekiwania mogą się pojawić w przypadku zaistnienia 3 sytuacji:

1- detekcja na magistrali sterującej sygnału READY=0(np. w przypadku pracy z wolnymi pamięciami lub urządzeniami I/O.) skutkiem tego jest pojawienie się sygnału WAIT = 1.

2- generacja przez sterownik DMA 8257 sygnału HOLD=1.Taki stan zawieszenia uniemożliwia realizację operacji I/O z pośrednictwem mikroprocesora.

3- otrzymanie przez mikroproc. rozkazu zatrzymania HALT(HLT).

W powyższych sytuacjach mikroproc. informuje o przejściu w stan zawieszenia poprzez generację odpowiednich sygnałów:

1- WAIT=1. ; 2- HLDA=1. ; 3- HLDA=1-zawarty w bajcie statusu.

9 Opisz cykl rozkazowy p na podstawie np. I 8080.

Cykl rozkazowy p I 8080 jest kształtowany przez dwufazowy generator cyklu podstawowego I 8224 genrujący sygnały 1 i 2. Sygnał 1 jest sygnałem generującym podstawowe interwały czasowe , zwane taktami zegarowymi . Cykl maszynowy zawiera w przypadku p I 8080 od 3 do 5 taktów zegarowych m natomiast od 1 do 5 cykli maszynowych tworzy cykl rozkazowy . Liczba cykli maszynowych stanowiących cykl rozkazowy uzależniona jest od sięgnięć do pamięci lub rejestrów , potrzebnych do pobrania iwykonania rozkazu. Pierwszy z cykli maszynowych ,stanowiących cykl rozkazowy , przeznaczony jest do pobrania rozkazu z pamięci systmeu. Przeznaczenie kolejnych cykli uzleżnione jest już od wykonywanego rozkazu.10. Jaką rolę pełni układ zegara 8224 we współpracy z p 8080.

Funkcje pełnione przez genrator cyklu INTEL 8224:

1) Generowanie potrzebnych p 8080 sygnałów synchronizujących 1 i 2

2) Genracja na podstawie otrzymanych w dowolnej chwili sygnłów RESIN i RDYIN, sygnłów RESET oraz READY synchornizowanych z sygnałem 2.

3) W odpowiedzi na sygnał synchronizujący SYNC 8224 generuje sygnał strobu statusu STSTB , wpisujący bajt statusowy do rejestru zatrzaskowego sterownka systemu 8228.

4) Generuje sygnał OSC o częstotliwości rezonatora kwarcowego

5) Genruje sygnał 2 o poziomch TTL do sterowania i synchronizacji urządzeń zewnętrznych pracujących w standardzie TTL.

11. Podaj sposoby wstrzymania pracy p 8080

Przejście p 8080 w stan oczekiwania lub zawieszenia ( czyli wstrzymania pracy ) może wystąpić w wyniku 3 sytuacji:

1) wystąpienie na szynie sterującej sygnału READY=0 generowanego przez pamięć lub urządzenie I/O nienadążjące za działaniem .

2) wystąpienie na szynie ? sygnału HQD=1 generowanego przez sterownik DMA 8257. W takim przypadku magistrala danych i szyna adresowa zostaje odłączona od p i możliwa jest bezpośrednia wymiana danych pomiędzy urządzeniami zewnętrznymi i pamięcią.

3) gdy w programie wykonywanym przez p wystąpi rozkaz HALT to następuje zatrzymanie cyklu rozkazowego p, przy jednoczesnym zachowaniu stanu wszystkich rejestrów.

12. Wyjaśnij rolę słowa statusowego uP 8080.

Bajt statusowy jest wprowadzany w pierwszym takcie zegarowym wykonywanego cyklu maszynowego na magistralę danych. Bajt ten informuje o rodzaju aktualnie realizowanego cyklu maszynowego do urządzeń zewnętrznych/pamięci względem uP.

13. WAIT

W stan oczekiwania, objawiający się brakiem wykonywania przez uP mikrooperacji oraz generowaniem na szynę sterującą sygnału WAIT=1, uP 8080 może przejśc w dwóch przypadkach: a) gdy na szynie sterującej pojawi się sygnał READY=0, wygeerowany przez układy pamięci lub urządzenia zewnętrzne (f2=1); b) gdy w sekwencji programu wykonywanego przez uP wystąpi HLT (stan HALT).

14. Wyjaśnij rolę sygnału READY oraz HOLD w mikroprocesorze 8080.

Sygnał READY występujący na magistrali sterującej informuje mk8080 o gotowości lub niegotowości współpracujących z nim urządzeń I/O oraz pamięci. W przypadku detekcji sygnału READY=0 przestaje wykonywać instrukcje - przechodzi w stan oczekiwania tj. testuje jedynie dla Q2=1 stan linii sygnału READY oraz sygnał WAIT=1.

Sygnał zawieszenia HOLD generowany przez sterownik DMA. Jego wykorzystanie polega na umożliwieniu wykorzystania magistrali danych oraz magistrali adresowej do wymiany danych i adresów bezpośrednio pomiędzy pamięcią a urządzeniami I/O.

15. Podaj podstawowe układy standardowego mk.8-bitowego.

Do podstawowych układów zalicza się:

1- Jednostkę arytmetyczno-logiczną ALU

2- 8-bitowe rejestry robocze a,b,c,d,e,h,l

3- 8-bitowy rejestr wskaźników(FLAGS)

4- 16-bitowe rejestry:licznik rozkazów oraz wskaźnik stosu

5- Wewnętrzna magistrala danych

6- Układ sterowania i synchronizacji

16. Podaj pełny zestaw elementów CPU 8080.

1- MK Intel 8080:

-jednostka centralna systemu

-ma możliwość dokonywania operacji arytmetyczno-logicznych na danych pobieranych z pamięci oraz urządzeń I/O.

-wykonuje wszystkie mikrooperacje zapisane w otrzymanych rozkazach programu

-steruje pracą całego systemu

2- Generator cyklu podstawowego Intel 8224.

-generuje potrzebne 8080 sygnały synchronizujące Q1 i Q2

-przekształca asynchroniczne sygnały wejściowe ^RESIN oraz RDYIN na sygnały RESET oraz READY z synchronizowane z sygnałem Q2

-generuje sygnał OSC o częstotliwości generatora kwarcowego

-generuje sygnał QlTTl o poziomach TTL do synchronizacji urządzeń zewnętrznych pracujących w standardzie TTL

3- Sterownik systemu I 8228

-buforuje magistralę danych oraz generuje sygnały sterujące do pamięci oraz urządzeń I/O:

MEMR, MEMW oraz I/OR, I/OW

-konieczność buforowania magistrali danych wynika z niskiej obciążalności prądowej końcówek DATA mk: 1,9 mA w porównaniu z obciążalnością końcówek DATA 8228: 10mA - pozwala to na zwiększenie liczby współpracujących pamięci oraz układów I/O.

-w zatrzaskowym rejestrze statusowym przechowywany jest bajt statusowy

17. Podać wartość przestrzeni adresowej oraz przestrzeń adresową I/O 8080

Szesnastobitowy rejestr licznika rozkazów uniemożliwia zaadresowanie 64kB pamięci zewnętrznej.Układy zewnętrzne adresowane są 1bajtowymi adresami co pozwala zaadresować 256 rejestrów.

18. Obciążalność linii wyjściowej mk8080 wynosi 1,7 mA

19. Wyjaśnij czym się różni rotacja priorytetów cykliczna od spoczynkowej w ster.przerwań 8259.

Cykliczna rotacja priorytetów (autorotacja) polega na każdorazowym , po wykonaniu sterowania EOI, przyporządkowaniu najniższego priorytetu obsłużonemu żądaniu przerwania.

Rotacja spoczynkowa (specjalna, specyfikowana) daje możliwość programowego ustalenia w dowolnej chwili czasu źródła przerwania o najniższym priorytecie

Różnice:

1- Autorotacja może być wykonywana tylko po zakończeniu programu obsługi przerwania natomiast rotacja specjalna w każdym momencie wykonywania dowolnego programu

2-W przypadku autorotacji 8259 jest powiadamiany o zakończeniu obsługi przerwania poprzez bit EOI zawarty w przekazywanym do niego słowie sterującym OCW2.

W przypadku rotacji specjalnej 8259 powiadamiany jest o zakończeniu obsługi programu przez mk8080 poprzez specjalny bit SOEI zawarty w słowie sterującym OCW2.

20. Wymień rejestry wewnętrzne sterownika 8259,dla każdego z nich podaj sekwencję rozkazów wymaganą do ich odczytania

Rejestry:

a) rejestr zgłoszeń przerwań IRR

b) rejestr przerwań obsługiwanych ISR

c) rejestr maskowania przerwań IMR

d) rejestr buforowy danych

a) Rejestr zgłoszeń przerwań może zostać odczytany po wysłaniu z mk do 8259 słowa sterującego OCW3, w którym B1=1, B0=0

b) rejestr przerwań obsługiwanych jest czytany po OCW3; B1=1, B0=1

c) Czytanie rejestru maskowania przerwań: A0=1, RD=0, WR=1, CS=0.

21. Podaj na czym ploega praca 8259 w trybie przeglądania i kiedy bywa stosowana

Tryb przeglądania (zwany takrze trybem (modem) ankietowania) używany jest do odczytywania obecności lub braku zgłoszenia żądania przerwania oraz doodczytu kodu BCD źródła przerwań o najwyższym prirytecie żądającego obsługi.

W tym trybie układ 8259 nie pracuje jako sterownik przerwań lecz jako generator flag statusowych, które mogą być testowane przez uP.

Tryb ten jest inicjowany słowem sterującym OCW1 o bicie P=1, słowo to jest wprowadzane sygnałem

WR = 0. W takim przypadku najbliższy sygnał RD powoduje wprowadzenie na magistralę słowa statusowego, informującego o obecności lub nieobecności sygnału żądania przerwania oraz podającego numer w kodzie BCD źródła przerwań o najwyższym priorytecie, żądającego obsługi.

22. Wyjaśnij w jaki sposób można określić stan systemu przerwań w uP 8080.

W mP. 8080 współpracującym z programowalnym sterownikiem przerwań 8259, stan systemu przerwań, określany zawartością rejestrów wewnętrznych 8259 ( rej. zgłoszeń przerwań, rej. przerwań obsługiwanych oraz rej. przerwań obsługiwanych oraz rej. maskowania przerwań ), można zbadać wprowadzając sterownik 8259 w tryb pracy ankietowej. Odbywa się to poprzez wysłanie z mP do sterownika słowa sterującego OCW3 o odpowiednich stanach bitów P, ERIS, RIS23. Wymień struktury przerwań jakie można uzyskać za pomącą sterownika 8259.

Struktury przerwań jakie można uzyskać za pomocą 8259 są uzależnione od trybu pracy sterownika:

1* W trybie podstawowym:

- priorytety zgłoszeń przerwań sa stałe , przerwanie ma wejście IR0 ma najwyższy priorytet , najniższy zaś ma przerwanie na IR7.

- program obsługi aktualnego przerwania może zostać zatrzymany jedynie w przypadku zgłoszenia o wyższym priorytecie.

- jest to struktura " zagnieżdżania ".

2* Maskowanie zwykłe zgłoszeń przerwań

3* Maskowanie specjalne zgłoszeń przerwań

4* Struktury z priorytetami rotującymi

a) autorotacyjne ; b) z rotacją specjalną

24. Wymień rodzaje priorytetów przerwań 8259.

- Tryb podstawowy

- Tryb rotacji automatycznej ( aktualnie obsługiwane przerwanie , w którym wysyłano słowo OCW2 , uzyskuje najnizszy priorytet) .

- Tryb z rotacją specyfikowaną ( najniższy priorytet uzyskuje przerwanie wyspecyfikowane w słowie OCW2)

- Tryb z maskowaniem

25. Wyjaśnić na czym polega i jak się realizuje rotację specyfikowaną 8259.

Rotacja specyfikowana polega na możliwości ustalenia w sposób programowy i w dowolnej chwili wykonywanie dowolnego programu żródła przerwania o najniższym priorytecie. Realizyje się to za pomocą słowa sterującego OCW2, zawierającego ( R=1, SEOI=1, L2L1L0 - numer źródła przerwania

któremy przyporządkowany jest najniższy priorytet )

26) Wyjaśnij krótko, czym rózni się tryb normalny od trybu ankietowania w układzie 8259 oraz podaj w jakim przypadku tryb jest używany.

Układ sterownika przechodzi do trybu normalnego po inicjacji 3 słowami inicjującymi: ICW1..3. Tryb ten, nazywany jest też trybem pełnego zagnieżdżenia i charakteryzuje się :

-priorytety zgłoszeń przerwań są stałe i nieprogramowalne ( IR0 - najwyższy priorytet, IR7 - najwyższy ).

-potwierdzenie przerwania powoduje każdo razowo wprowadzenie na magistralę danych adresu początkowego programu obsługi przerwania o najwyższym priorytecie

-program obsługi aktualnie zgłoszonego przerwania może zostać zatrzymany jedynie w przypadku zgłoszenia o wyższym priorytecie.

W przypadku trybu ankietowania element 8259 nie pracuje jako sterownik ale jako generator flag statusowych, które mogą być testowane przez uP w celu operacji I/O.Operacje te inicjowane poprzez inicjowalne przez uP za pomocą słowa sterującego OCW3 zawierającego P=1:słowo to jest wprowadzane sygnałem WR=0.

Tryb ten może być wykorzystywany w celu badania systemu przerwań ( badania czy zgłoszono przerwanie oraz sprawdzanie numeru w BCD żródła żądającego przerwania o najwyższym priorytecie) w czasie współpacy z urządzeniami zewnętrzymi.

27. Podaj sekwencje rozkazów jakie należy umieścić na początku oraz na końcu procedury obsługi przerwań zgłoszonych do 8259 aby zapewnic realizacje wielopoziomowego systemu przerwań ?

a) Wystąpienie zgłoszeń przerwań

b) Wysłanie z 8259 do uP sygnału zgłoszenia przerwania INT

c) Uzyskanie potwierdzenia od uP poprzez nadejście INTA

d) Wysłanie z 8259 rozkazu CALL

bit w rejestrze przerwań obsługiwalnych odpowiadający danemu przerwaniu = 1

e) Zakończenie podprogramu obsługi przerwania

f ) EOI -zadany słowem OCW2 z uP do 8259

g) Zerowanie rejestru ISR

h) Wystąpienie RET w podprogramie Obsługi przerwania

DI

MVI A,20h - OCW2

OUT nr 59h - EOI

EI

RET

Aby istniała możliwość przerwania programu obsługi aktualnego przerwania poprzez żądanie o wyższym priorytecie, program obsługi musi zaniechać rozkazu ET

28. Wyjaśnij na czym polega tryb maskowania specjalnego w sterowniku przerwań 8259 ?

Podczas pracy sterownika 8259 w trybie maskowania specjalnego możliwe jest odblokowanie przerwania o niższym priorytecie niż priorytet przerwania obsługiwanego. W tym celu podprogram obsługi przerwania musi zawierać słowo sterujące OCW1 umożliwiające zamaskowanie aktualnego przerwania. Po wprowadzeniu OCW1 należy do sterownika 8259 wpisać słowo OCW3, zapewniające przejście elementu do stanu maskowania specjalnego.

29. Podaj wszystkie sytuacje w kturych system przerwań 8080 zostaje zablokowany

a) Brak sygnału INTA = 0 generowanego przez sterownik systemu 8228. (po sygnale INT = 1 generowanym przez sterownik lub w trakcie przesyłania 3 bajtów CALL'a )

b) układ przerwań nie został odblokowany programowo rozkazem EI (brak sygnału INTE =1 na wyjściu szyny sterującej 8080)

30. Wyjaśnij rolę sygnału INTA podawanego na końcówkę wejściową układu 8259.

Sygnał INTA = 0 lub 1 jest generowany przez sterownik systemowy 8228. Sygnał ten jest wykożystywany do wprowadzenia przez sterownik przerwań 8259 rozkazu skoku do podprogramu obsługi przerwań, na magistralę danych. Jest on generowany przez 8259.

- w momencie potwierdzenia otrzymania sygnału INT = 1

- przy wprowadzaniu kolejnych bajtów CALL'a na szyny danych

31. Wymień słowa rozkazowe (operacyjne) sterownika przerwań 8259 I podaj ich główne przeznaczenie.

1.) Słowo OCW1

A0	D7							D0
1								M0

-określenie czyczy zgłoszenie przerwania Iri jest zamaskowane, czy nie.

2.) Słowo OCW2

A0	D7							D0
0	R	SEDI	EOI	0	0	L2	L1	L0

- podawanie numeru źródła przerwania, któremu zostanie przyporządkoowany najniższy priorytet (kod BCD) (L2,L1,L0).

-zawiera bit nakazujący lub nie zerowanie rejestru przerwań obsługiwanych o najwyższym priorytecie (EOI)

-zawiera bit nakazujący lub nie zerowanie rejestru przerwań obsługiwanych, o danym 3 bitowym numerze w kodzie BCD (SEOI)

- nakazuje rotację priorytetów lub jej brak (R)

3.) Słowo OCW3 -wprowadzane sygnałem WR=0

A0	D7							D0
0	x	ESMM	SMM	0	1	R	ERIS	RIS

- zawiera rozkaz czytaniarejestrów zgłoszonych przerwań lub rejestrów przerwań obsługiwanych (ERIS, RIS)

- zawiera rozkaz ustawienia lub zerowania maski (ESMM, SMM)

- zawiera bit, którego stan =1 umożliwia następnemu sygnałowi RD=0 dokonanie odczytu kodu BCD źródła przerwania o najwyzszym priorytecie żądającego przerwania 32.Wymień podstawowe zadania układu sterowania magistsralą (BIU) systemu 88/86

Do zadań tych należy:

-wyznaczanie adresu pamięci

- pobieranie kodów rozkazów do wewnętrznej pamięci FIFO tworzącej 4 / 6 (86) bajtyową kolejkę rozkazów

- pobieranie I przesyłanie z/do pamięci argumentów rozkazów

33. Wymień które linie adresowe sys. 88/86 wykorzystywane są do adresowania układów I/O w przypadku rozdzielonej przestrzeni I/O.

-W uP 8086/88 układy I/O mogąbyć adresowane w jednolitej bądź rozdzielonej przestrzeni adresowej. Wpierwszym przypadku ukłay I/O traktowane są przez uP jako komórki pamięci.

W przypadku rozdzielonej przestrzeni adresowej wykorzystywane są 2 sposoby adresowania:

a.) adresowanie bezpośrednie

po kodzie rozkazu występuje 8 bitowy adres układu

b.) adresowanie pośrednie rejestrowe

kod operacji wskazuje rejestr DX zawierający adres układu I/O.

W przypadku rozdzielnej przestrzeni adresowej wykorzystanych jest 8 lub 16 mniej znaczących linii adresowych.

34. Podaj jaka rolę spełniaja sygnały ALE oraz M/IO w uP 8086/88.

Wprowadzenie sygnału ALE jest stosowane w minimalnym trybie pracy uP ,używane zwykle w systemach jednoprocesorowych. Jest to wyjście trójstanowe. Pojawienie się na tej linii stanu wysokiego ALE=1 oznacza, że na multiplexowanej magistrali AD15..AD0 dla 8086 lub AD7..AD0 dla uP 88, znajduje się adres. Sytuacja taka zachodzi przy pobieraniu kodu z pamięci lub układu we/wy.

Wyprowadzenie M/IO dla uP 86 lub IO/M dla uP 86 lub IO/M dla uP 88 jest wyjściem trójstanowym. Sygnał ten umozliwia rozróżnienie cyklu dostępu do pamięci [M/IO=1 dla uP86 lub IO/M=0 dla uP88] od cyklu dostępu do urządzeń I/O.

35. Wyjaśnij różnicę zachowania się uP 88/86 podczas obsługi przerwania wewnętrznego, zewnętrznego i programowego.

W uP 86/88 rozróżnia się przerwania:

1. zewnętrzne : - ich przyczyną są sygnały doprowadzane z urządzeń zewnętrznych do wejśc prazerywających INTR I NMI

Przerwania zewnętrzne mogą być maskowalne lub niemaskowalne. Przerwanie niemaskowalnewprowadzane jesyt przez wejście NMI, maskowalne przez wejście INTR. Wyjście przerwań maskowalnych przystosowane jest do współpracy ze sterownikiem obsługi przerwań 8259A. Przerwanie niemaskowalne może byc zablokowane rozkazwm CLI, który zeruj licznik zezwolenia na przerwanie IF. Odblokowanie wejścia przerwań maskowalnych dokonywane jest przez rozkaz STI.

Po przyjęciu przerwania niemaskowalnego układ BIU inicjuje cykl potwierdzenia przyjęcia przerwania , złozony z dwóch cykli magistrali. Przerwanie niemaskowalne nie wymaga potwierdzenia przyjęcia przerwania, podbnie jak w przypadku przyjęcia przerwania programowego.

2. wewnętrzne: - przy wystąpieniu dzielenia przez 0.

- przy powstaniu nadmiaru OF=1

- przy pracy w trybie krokowym TF=1

3. programowe : - powodowane wystąpieniem w kodzie programu rozkazu INT n, gdzie n wskazuje nr wektora adresu praerwania

36.Wyjaśnij w jaki sposób organizowane jest pobieranie kolejnych bajtów kodu programu w uP 8086/88.

1.W takcie T1 Up umieszcza na multipleksowej magistrali dane/adres 20 bitowy adres i generuje sygnał ALE=1.

2.W takcie T2 adres jest zdejmowany i na liniach A19/56 ... A16/63 pojawia się status, zaś na liniach A15..A0 dla 86 lub AD7...AD0 dla 88 przechodzą do stanu wysokiej impedancji ( w 88 dodatkowo na liniach A15..A8 jest utrzymywany adres aż do połowy T4).

3.W takcie T3 na AD15...AD0 ( AD7... AD0 dla 88 ) powinny pojawić się dane. W przypadku dużych czasów dostępów do źródła generowane są między T3 a T4 takty oczekiwania Tw. Odpowiednie wartości sygnałów wyboru źródła danych oraz kierunek ich przepływu są ustalone pod koniec poprzedniego cyklu maszynowego i utrzymywane do połowy T4.

uP 8086/88 wykonuje poszczególne fazy cyklu rozkazowego w sposób równoległy. Kolejnym rozkaz jest pobierany przez BIU jeszcze w trakcie wykonywania przez EU rozkazu poprzedniego, i jest dołączony do kolejki . Następnie EU dekoduje go, oblicza ewentualny adres efektywny argumentu i przekazuje do BIU żądanie pobrania argumentu z pamięci. W czasie pobierania argumentu EU czeka . Po przekazaniu argumentu do układu wykonawczego , EU realizuje operacje na argumencie (-tach) zawsze w rozkazie , zaś BIU pobiera kolejne rozkazy ąż do zapełnienia kolejki.

37. WYmień jakie funkcje spełniają rozkazy DEN oraz DI/R ( oba zanegowane) w uP 8086/88.

Wyjście DEN wysyła sygnały odblokowania dwukierunkowych buforów 3 stanowych 8286/87. Sygnał ten jest aktywny podczas każdego cyklu odczytu i zapisu pamięci lub układów I/O oraz podczas cyklu potwierdzenia przerwania

Sygnał DI/R steruje kierunkiem przesyłania danych przez dwukierunkowe bufory 3 stanowe 8286/87. Do zapisu DI/R=1, dla odczytu DI/R=0. Moduł 8286/87 jest 8 bitowym, dwukierunkowym buforem 3 stanowym, służącym do zwiększanie obciążalności lini danych uP.

38. Wymienic funkcje układu zegara 8284 dla uP 8088/86.

Układ generatora impulsów zegarowych 8284 jest oprócz rejestrów przechowujących adres w następnym cyklu magistrali oraz buorów magistrali danych , podstawowym modułem jednostki centralnej opartej na uP 8086/88. Do głównych funkcji układu 8284 należy:

-generacja impulsów CLK synchronizujących pracę wewnętrznych podukładów mikroprocesora

-generacja impulsów PCLK synchronizujących pracę układów I/O

-zapewnienie synchronizacji sygnałów READY oras RESET.

39.Wymień podstawowe sygnały generowane przez układ zegara 8284, dla uP 8086/88.

- CLK - synchronizujący pracę wew. podukładów uP.

- PCLK - synchronizujący pracę urządzeń I/O

- RESET - sygnał zerujący zsynchronizowany z taktami zegarowymi, tworzony na bazie sygnału niesynchronizowanego RES

-READY - syg. gotowości, zsynchronizowany z taktami zegarowymi , generowany na bazie sygnałów RDY1 i RDY2 , zgłaszającymi gotowość urządzeń I/O.

40. Wyjaśnij istotę szeregowej transmisji synchronicznej.

W przypadku transmisji szeregowej asynchronicznej odstępy czasu pomiędzy kolejno przesyłanymi wektorami inforamcji są przypadkowe. W takim wypadku konieczna jest synchronizacja odbiornika z nadajnikiem dla każdego wektora informacji oddzielnie.

Przy transmisji szeregowej synchronicznej kolejne wektory informacji presyłane są bezpośrednio po sobie. Ciąg kolejno przesyłanych wektorów jest dzielony na bloki o długościod kilku do kilkudziesięciu wektorów. Kolejne wektory są zazwyczaj gromadzone w rejestrze buforowym nadajnika do chwili skonsumowania bloku, który jest następnie wyprowadzany z określnona prędkością.

Nadajnik i odbiornik synchroniczne mają 1 lub 2 rejestry, do których można wprowadzać wektory synchronizujące.

41. Podaj jakie zdarzenia występują w układzie 8251 w przypadku gdy na linii odbiornika pojawi się kolejny znak , pomimo nie odczytania poprzedniego .

Sytuacja polegająca na pojawieniu się na linii odbiornika kolejnego znaku , mimo nieodczytania znku poprzedniego nie przerywa pracy układu 8251. Występuje wtedy jedynie sygnalizacja błędu pominięcie w słowie statusowym , które może być w dowolnej chwili czasu odczytane przez p.

42. Podaj rolę sygnału zegarowego doprowadzanego do końcówki CLK układu transmisji szeregowej 8251.

Wejście CLK jest wejściem generatora impulsów sprzęganym w przypadku pracy w systemie z p 8080 z wyjściem 2 generatora impulsów taktujących 8224. Częstotliwość impulsów CLK musi być co najmniej 30 krotnie większa od wymaganej prędkości transmisji danych. Sygnał CLK może być wykorzystany do synchronizacji częstotliwości wymmiany danych między 8251 a pozostałymi elementami systemu.

44. Sterownik programowalny 8251 umożliwia natępujące sposoby transmisji

Transmisja synchroniczna, asynchroniczna danych do/z modemu43. Podaj wszystkie warunki , jakie muszą być spełnione aby było możliwe wysłanie znaku w sterowniku transmisji szeregowej 8251.

Wysłanie znaku w sterowniku 8251 jest możliwe gdy zają poniższe zdarzenia:

1) element 8251 musi zostać uaktywniony poprzez stan niski na wejściu ^CS.

2) musi być ^RD=0 i ^WR=0

3) w zależności czy C/^D=0 czy 1 na magistrali danych pojawiają się odpowiednio dane lub słowo statusowe,

4) Element 8251 musi mieć jeszcze jakieś dane do przekazania , co sygnalizuje sygnał TxE=0

5)

6) w przypadku transmisji asynchronicznej na szynie TxD jako pierwszy musi pojawić się bit START

7) w przypadku transmisji synchronicznej ciąg wysłanych sygnałów musi być poprzedzony znakiem SYNC

45. Podaj jakie dodatkowe informacje przesyłane są podczas transmisji asynchronicznej .

Transmisja asychroniczna charakteryzuje się przypadkowym odstępem czasu między kolejno przesyłanymi znakami. Do dodatkowych informacji przesyłanych podczas należą :

1) bity START i STOP obramowujące każdy transmitowany znak. Bit START służy do synchronizacji odbiornika z nadajnikiem oraz rozpoczęcia liczenia bitów przez licznik odbiornika. Bit STOP służy do wyzerowania licznika odbiornika , sygnalizacji układowi sterowania odbiornika końca znaku oraz do doprowadzenia linii wejścia danych do stanu spoczynkowego.

46. Podaj na czym polega podwójne buforowanie ddanych nadajnika w układzie 8251.

Układ 8251 posiada 4 rejestry : dwa rejetry odbiornika TA iTB , dwa rejestry nadajnika RA i RB. Dane które mają być wysyłane do obiornika są wpisywane do rejestru TA , następnie przepisywane do rejestru TB i z niego wysyłane w postaci szeregowej poprzez wejście TxD w takt sygnału synchronizacji ^TxC. Dane podawane od nadajnika , odebrane z wejścia RxD są wpisywane do rejestru RB w takt sygnału taktującego ^RxC. Po skompletowaniu w rejestrze RB słowa (zdefiniowanego poprzednio słowem sterującym) , jest ono przepisywane do rejestru RA , skąd może być odczytywane za pośrednictwem linii danych .

47. Wymień jaki sygnał dostarczany do ukł. 8251 decyduje o szybkości transmsji znaków

Przy transmisji synchronicznej dane są wysyłane z częstotliwością zegara. Szybkość transmisji asynchronicznej ustalana jest poprzez odpowiednie bity słowa modu , wysyłanego przez p do 8251 przed rozpoczęciem procesu transmisji. W ten sposób można uzyskać jedną z 3 dostępnych prędkości transmisji :1 fclk 1/16 fclk 1/64 fclk

48. Wymień grupy rozkazów , przy pomocy których określone są właściwości funkcjonalne ukl. 8251

Właściwości funkcjonalne elementu szeregowego I/O 8251 określone są przed rozpoczęciem procesu transmisji danych poprzez :

1) słwo modu określające: i. rodzaj transmisji (synchroniczna asynchroniczna); ii. prędkość transmisji asynchronicznej; iii. długość znaków ; iv. liczby bitów stopu ; v. rodzaj kontroli parzystości oraz jej występowanie lub brak

2) słowo określające: i. zezwolenie na transmisję i odbiór ; ii. gotowość układu ; iii. sygnalizację błędów transmisji

49. Podaj jakie informacje przekazuje słowo statusowe sterownika 8251

Słowo statusowe zawiera następujące informacjie o stanie układu 8251

- stan rejestru wejściowego nadajnika

- występowanie błedów : priorytetu, pominięcia i ramowania

- sygnalizuje gotowość elementu zewnętrznego modemu

50. Wymień jakie funkcjie pełni programowalny sterownik transmisji szeregowej podczas współpracy z mikroprocesorem

Układ 8251 jest układem sprzęgającymdokonującym szeregowo-równoległej oraz równoległo-szeregowej konwersji wektorów informacji cyfrowej, wymienianej pomiędzy mikroprocesorem (przetwarzającym dane w postaci wektorowo szeregowej i bitowo-równoległej) a układami zewnętrznymi, przyjmującymi i generującymi dane w postaci wyłącznie bitowo-szeregowej.

51. Wymień wszystkie warunki, przy których linia T*RDY układu 8251 przechodzi w stan wysoki

Stan wysoki na lini T*RDY informuje mikroprocesor o gotowości pryjęcia przez 8251 nowej danej (gdy rejestr TA jest przygotowany do przyjęcia nowej danej). Sygnał T*RDY jest zerowany przez narastające zbocze ^WR z chwilą otrzymania nowej danej od mikroprocesora. T*RDY przechodzi w stan wysoki z chwilą przepisania zawartości rej. TA do TB.

52. Wyjaśnij .... synchroniczny realizowany przez 8251

Przy transmisji synchronicznej bity znaku następnego pojawiają się bezpośrednio po bitach znaku poprzedniego. Ciąg kolejno wysyłanych bitów jest dzielony na bloki o długości od kilku do kilkunastu znaków. Kolejne znaki są gromadzone w rejestrze buforowym nadajnika, do chwili skompletowania bloku, który jest następnie wyprowadzany z określoną prędkością.

54. Wymień z jakich liczników programowalnych składa się każdy z trzech liczników układu 8253

Podstawowe człony funkcjonalne, składające się na każdy niezależny licznik 16-bitowy :

1. rewersyjny licznik 16-bitowy, wykrywający stan '0'

2. rejestr sterujący

3. układ sterujący z wyprowadzonymi wejściami sygnałów CLK, GATE oraz wyjściem sygnału OUT

4. dwa 8-bitowe bufory wejściowe oraz dwa 8-bitowe bufory wyjściowe

55. Wyjśnij na czym polega praca w trybie 2 układu 8253

w trybie 2 generator interwałów czasowych 8253 pracuje jako dzielnik impulsów. W tym trybie OUT=0 dla jednego okresu sygnału CLK, przy czym między kolejnymi impulsami OUT=0 musi znajdować się n impulsów CLK, gdzie n jest zawartością początkową licznika.

56. Ile miejsca w przestrzeni adresowej zajmuje układ 8253 i z czego to wynika.

Układ programowalnego licznika 8253 zajmuje w przestrzeni adresowej 4 bajty. Jest to spowodowane potrzebą zaadresowania trzech liczników tego układu oraz rejestru słowa buforowego. Operacja taka zaś jest możliwa do wykonania na 2 bitach. Ewentualnie zaś w zależności od aplikacji układu, mogą być wykorzystane 3 bity, gdzie bit 3 będzie niósł sygnał CHIPSELECT.

57.Podaj z ilu liczników składa się układ 8253 i w jakich trybach można je programować.

Programowalny układ 8253 złożony z 3 niezależnych liczników odejmujących, każdy z nich może pracować w jednym z 6-ciu trybów:

-tryb 0 - generator przerwania po odliczeniu

- tryb 1 - generator pojedynczych impulsów o prog. długości

- tryb 2 - licznik mod n

- tryb 3 - generator impulsów o ustalonej częstotliwości

- tryb 4 - programowy generator opóźnionego poj. impulsu

- tryb 5 - sprzętowy generator opóźnionego poj. impulsu

58. Podaj sposoby czytania i pisania z/do licznika w prog. układzie we/wy 8253

W układzie 8253 odczyt stanu liczników może być wykonany na 2 sposoby:

- z uprzednim wstrzymaniem zliczania na czas odczytu za pomocą sygnału GATE

-bez wstrzymywania zliczania impulsów na czas odczytu.

Podobnie można wpisywać dane do licznika.

59.Wyjaśnij pracę portu A pracującego jako wyjście w trybie 1 w ukł. 8255.

Tryb nr 1 ukł.8255 służy do realizacji operacji we/wy z przerwaniem przy jednym kierunku przesyłania danych. Potrzebne do tego celu sygnały zadania przerwania, statusu oraz strobu są wyprowadzane z wykorzystaniem linii bramy C.Port A (podobnie jak port B) składa się z bramy 8-bit do przesyłania danych oraz pomocniczej bramy 5-bit do przesyłania sygnałów sterujących, ......... bramy 8-bit jako wejścia lub wyjścia.

60.Wyjaśnij różnice zachowania się portów A i B pracujących w trybach 0 i 1.

W trybie 0 rejestry A i B oraz oddzielnie górna i dolna część rejestru C mogą pracować jako układy wejściowy lub wyjściowy. Tryb ten jest przeznaczony do realizacji bezwarunkowych operacji I/O . Natomiast tryb 1 przeznaczony jest do realizacji operacji I/O z przerwaniem ,którego sygnały żądania są wyprowadzane lub wprowadzane z wykorzystaniem linii bramy C.

61.Wymień układy cyfrowe ,które stosowane są do sprzęgania linii adresowych np. z ukl. we/wy.

Do tego celu stosuje się 4-bit bufory zwiększające obciążalność linii adresowych 8216 i 8226. do sprzęgania linii adresowych stosuje się dodatkowo 8-bit bufory 8286 i 8287.

---