P R O J E K T Y C Z Y T E L N I K Ó W
Dział "Projekty Czytelników" zawiera opisy projektów nadesłanych do redakcji EP przez Czytelników. Redakcja nie bierze
odpowiedzialności za prawidłowe działanie opisywanych układów, gdyż nie testujemy ich laboratoryjnie, chociaż
sprawdzamy poprawność konstrukcji.
Prosimy o nadsyłanie własnych projektów z modelami (do zwrotu). Do artykułu należy dołączyć podpisane oświadczenie,
że artykuł jest własnym opracowaniem autora i nie był dotychczas nigdzie publikowany. Honorarium za publikację
w tym dziale wynosi 200,- zł (brutto) za 1 stronę w EP. Przysyłanych tekstów nie zwracamy. Redakcja zastrzega sobie
prawo do dokonywania skrótów.
Programowalna karta I/O do komputera PC
W karcie opisanej Wykorzystywanie kom-
Projekt
putera PC do sterowania
w artykule zastosowano
urządzeniami cieszy si� co-
jedno z najprostszych
raz wi�kszą popularnością
rozwiąza� uniwersalnego
045
wśr�d konstruktor�w ama-
portu wejścia-wyjścia do
tor�w i profesjonalist�w.
komputera PC.
Jednak wciął gł�wnym
Uproszczenie konstrukcji
sposobem komunikacjiz PC
karty mołliwe było dzi�ki
są te same standartowe por-
pomysłowemu
ty: szeregowy RS232 oraz
wykorzystaniu pami�ci
r�wnoległy LPT drukarki.
EPROM, kt�rą - jak si�
Dzisiaj, kiedy podstawo-
okazuje - mołna
wym wyposałeniem staje
potraktowaĘ jak prosty
si� drukarka i modem, złą-
układ programowalny. cza te przestają byĘ uni-
wersalne i mają swoje prze-
znaczenie.
Aby zaradziĘ takiej sy-
tuacji mołna postaraĘ si�
o własne uniwersalne złą-
cze, kt�re b�dzie korzystaĘ ta d�wi�kowa), rzadziej dwa cowaĘ jako wejście lub wy-
z jednego z wolnych slo- (modem wewn�trzny lub jście w jednym z trzech try-
t�w ISA. Opisana niłej kar- karta sieciowa). b�w 0, 1 i 2.
ta tworzy w naszym PC-cie Wykorzystując komputer Rejestr CONTROL (rys.
taki właśnie sprz�g wypo- PC do komunikacji z urzą- 1) słuły do ustawienia (za-
sałony w trzy ośmiobitowe dzeniami elektronicznymi, programowania) odpowied-
programowalne porty wej- warto posiadaĘ własną kart� niej konfiguracji pracy.
ścia-wyjścia, kt�re mogą wejścia - wyjścia, umiesz- Układ 8255 potrafi zgłosiĘ
byĘ dowolnie wykorzysty- czoną właśnie w jednym przerwanie do urządzenia,
wane. z wolnych gniazd magistrali kt�re do niego podłączymy,
W dawnych kompute- ISA. Poniłej opisano właś- jednak mołliwośĘ ta nie zo-
rach PC (286, 386) gniazda nie taką kart�, kt�rej wyko- stała wykorzystana w przed-
ISA były bardzo cenne nanie nie powinno nastr�- stawionej aplikacji.
i w dobrze rozbudowanej czyĘ trudności, nawet po- Układ 8255 jest przezna-
konfiguracji komputera, naj- czątkującym elektronikom czony do wsp�łpracy z 8-
cz�ściej zaj�te (karty gra- amatorom. Konstrukcja karty bitową magistralą danych
ficzne, sterowniki twardego jest bardzo prosta, urządze- w komputerach i systemach
dysku, karty wejścia - wyj- nie składa si� z czterech ele- mikroprocesorowych
ścia, karty d�wi�kowe, ada- ment�w: dwu układ�w sca- i w związku z tym jego po-
ptery CD-ROM itp.). Obec- lonych, złącza DB oraz jed- łączenie ze złączem ISA od-
nie płyty gł�wne nowo- nego rezystora. Nie oznacza bywa si� bez pośrednictwa
czesnych komputer�w zo- to jednak ograniczonych jakichkolwiek bufor�w czy
stały zintegrowane z wi�k- mołliwości wykorzystania innych element�w pośred-
szością tych podzespoł�w. jej w laboratorium kałdego niczących. Linie D0..D7 po-
Dzisiejsza płyta zawiera elektronika. łączone są bezpośrednio
standardowo dwa porty z odpowiednimi liniami
szeregowe COM, jeden r�w- Opis układu magistrali danych kompute-
noległy LPT, podw�jny ste- Sercem karty jest bardzo ra. To samo dotyczy sygna-
rownik twardego dysku popularny do dzisiaj układ ł�w !RD i !WR (odczyt i za-
i podw�jny sterownik dys- peryferyjny firmy INTEL pis) oraz najmłodszych li-
kietek. Karta graficzna ko- 8255. Opracowany w czasach nii adresowych A0 i A1,
rzysta z szybkiej magistrali mikroprocesor�w 8-bitowych kt�re sterują wewn�trznym
PCI, natomiast CD-ROM (8080, 8085, Z80 itp.), do dekoderem układu 8255.
podłączamy jako kolejny dziś jest ch�tnie stosowany Pozostałe linie adresowe
twardy dysk do jego ste- przez projektant�w syste- A2..A9 oraz sygnał AEN
rownika. Tak wi�c, złącza m�w cyfrowych. W swojej (dost�p do urządze� wej-
ISA przestały byĘ juł tak strukturze zawiera trzy pro- ścia/wyjścia) sterują deko-
cenne jak dawniej gramowalne, 8-bitowe porty derem adresowym karty (U2
i z trzech, czterech istnie- oznaczone: PA, PB i PC oraz - EPROM 2716), kt�ry po-
jących na płycie najcz�ściej rejestr sterujący CONTROL. przez jedną z linii danych
zaj�te jest tylko jedno (kar- Kałdy z port�w mołe pra- uaktywnia wspomniany
Rys. 1.
Elektronika Praktyczna 5/98
85
P R O J E K T Y C Z Y T E L N I K Ó W
rema kolejnymi adresami,
WYKAZ ELEMENTÓW
my natomiast ustalamy tyl-
Rezystory
ko pierwszy adres, pozosta-
łe trzy adresy dekoduje au- R1: 1k&!
tomatycznie sam układ Półprzewodniki
8255. Dzi�ki połączeniu
U1: 82C55 lub 8255
wejśĘ adresowych dekode-
U2: 27C16 lub 2716
Rys. 2.
ra (U2) z odpowiadającymi
Różne
układ 8255 (U1). Poniewał czenia na płytce karty im wejściami magistrali ad-
Z1: Gniazdo kątowe DB25
linie danych pami�ci EP- oraz znacznie utrudniają- resowej ISA (rys. 3), adres
do druku
ROM są w czasie odczytu cy zmian� adresu. programowanej kom�rki
wyjściami o otwartym ko- Zakładając, łe dekoder dekodera jest od razu ad- adresem 0300H adresy por-
lektorze, niezb�dne jest naszej karty ma byĘ aktyw- resem karty w przestrzeni t�w mają nast�pującą war-
�podciągni�cie� wykorzys- ny dla czterech wyst�pują- wejścia - wyjścia kompute- tośĘ:
tywanej linii D5 do Vcc za cych po sobie adres�w, al- ra PC. Port: Adres:
pomocą rezystora 1k&!. gorytm jego działania jest W urządzeniu naleły - PA 0300H
Wszystkie linie port�w PA, tak prosty, ił zastosowanie ułyĘ czystej (skasowanej) - PB 0301H
PB, PC oraz masa (GND) zo- układu PLD staje si� zwyk- �kości� 2716. Programowa- - PC 0302H
stały wyprowadzone na 25- łym marnotrawstwem, nato- nie jak juł wspomniano - CONTROL 0303H
stykowe gniazdo kątowe ty- miast ułycie układ�w TTL, sprowadza si� do zapisania Rejestr sterujący CONT-
pu DB. Rozmieszczenie syg- to nieuzasadniona �dłuba- jednej kom�rki pami�ci. ROL podobnie jak porty,
nał�w przedstawiono na nina� w czasie montału Pod wybrany adres (zale- jest 8-bitowy, a znaczenie
rys. 2. urządzenia. Ten dekoder cam 0300H - pierwszy poszczeg�lnych bit�w
wymaga jakiejkolwiek pro- adres obszaru przeznaczo- przedstawiono na rys. 1.
Dekoder adresowy gramowalnej matrycy o mi- nego dla kart prototypo- Jak widaĘ, trzy 8-bitowe
Osobnego komentarza nimum 10 wejściach adre- wych) naleły wpisaĘ bajt porty podzielone zostały na
wymaga nietypowo wykona- sowych. To właśnie załołe- o wartości 00H. Pozostałe dwie grupy. Grupa A, to
ny dekoder adresowy (U2). nie spełnia doskonale kom�rki pami�ci muszą za- cały port PA oraz starsza
Zastosowano tutaj układ pa- układ pami�ci EPROM wieraĘ FFH. Po takim przy- połowa portu PC, natomiast
mi�ci EPROM 2716 (2kB). 2716. KośĘ posiada 11 gotowaniu dekodera karta do grupy B naleły port PB
Dlaczego? Ot�ł wśr�d wie- wejśĘ adresowych, co wy- b�dzie dost�pna pod adre- oraz młodsza połowa portu
lu rozwiąza� dekoder�w starcza w zupełności do sami: 0300H, 0301H, PC. Taki podział ułatwia
adresu najcz�ściej spotyka pełnego dekodowania adre- 0302H, 0303H. sterowanie urządzeniami,
si� dwa: s�w karty. Natomiast zapro- Wybierając inny adres kt�re opr�cz 8 bit�w da-
1.Programowalna struktura gramowanie (i ew. p��niej- karty naleły pami�taĘ, ił nych wymagają kilku linii
PLD, np. GAL 16V8, kt�- sza zmiana adresu karty) musi to byĘ wielokrotnośĘ sterujących. Grupa A mołe
ra jest programowana jest bajecznie proste i spro- 04H (0300H, 0304H, 0308H, pracowaĘ w trzech trybach
w odpowiedni spos�b. wadza si� do przeprogramo- 030CH, itp.) poniewał dwa 0, 1, 2, natomiast grupa B
Jest to rozwiązanie upra- wania jednej kom�rki czys- najmłodsze bity adresowe w dw�ch 0, 1. Tryby pracy
szczające budow� dekode- tej pami�ci EPROM. Taki A0 i A1 magistrali PC-ta określają wzajemną konfigu-
ra i układ połącze�, ale dekoder nie komplikuje po- sterują wewn�trznym deko- racj� port�w i są dobrze
nieco drołsze (patrz uwa- łącze�, jest reprogramowal- derem układu 8255, ustala- opisane w literaturze. My
ga na ko�cu artykułu), ny i tani. Nie wymaga teł jąc adres jednego z jego zajmiemy si� trybem 0, jako
nił zastosowane w mode- specjalistycznych programa- port�w i nie są dołączone najprostszym i najcz�ściej
lu. tor�w PLD. do dekodera (U2). wykorzystywanym. W trybie
2.Standardowe układy TTL Programując dekoder tym mamy dwa 8-bitowe
- spos�b tani, ale znacz- naleły wiedzieĘ, ił karta Programowanie karty porty PA i PB oraz dwa 4-
nie komplikujący połą- b�dzie dost�pna pod czte- Aby efektywnie korzys- bitowe PC-MSB i PC-MSB
taĘ z karty we (mołna oczywiście trakto-
własnych opraco- waĘ te dwie poł�wki jako
waniach, niezb�d- jeden port 8-bitowy). Kał-
na jest odrobina dy z tych port�w mołna
wiedzy na temat ustawiĘ jako wejście lub
układu 8255. wyjście. Aby tego dokonaĘ,
Przed rozpocz�- naleły wpisaĘ odpowiednie
ciem pracy z kartą słowo do rejestru CONT-
naleły ustawiĘ po- ROL. Zakładając, łe oby-
trzebną konfigura- dwie grupy pracują w trybie
cj� port�w układu 0, operowaĘ b�dziemy czte-
8255, poprzez od- rema bitami słowa CONT-
powiedni wpis do ROL:
rejestru sterującego - D7 = 1 - ustawianie kon-
układem. Rejestr figuracji port�w;
ten jest z punktu - D6 = 0 - tryb 0 grupy A;
widzenia systemu - D5 = 0 - tryb 0 grupy A;
czwartym portem - D4 = 0 - port PA wyjścio-
i posiada własny wy;
adres. Adresy por- D4 = 1 - port PA wejścio-
t�w są kolejne, po- wy;
czynając od adre- - D3 = 0 - port PC-MSB
su, pod kt�rym wyjściowy;
umieszczonazosta- D3 = 1 - port PC-MSB
ła karta. Dla karty wejściowy;
instalowanej pod - D2 = 0 - tryb 0 grupy B;
Rys. 3.
Elektronika Praktyczna 2/98
Elektronika Praktyczna 5/98
86
P R O J E K T Y C Z Y T E L N I K Ó W
- D1 = 0 - port PB wyjścio- mnianego bajtu do portu
wy; o adresie 0303H. Od tej
D1 = 1 - port PB wejścio- chwili odpowiednie porty
wy; mołna zapisywaĘ lub od-
- D0 = 0 - port PC-LSB czytywaĘ, korzystając z ich
wyjściowy; indywidualnych adres�w.
D0 = 1 - port PC-LSB wej- Zapis do portu ustawio-
ściowy. nego jako wejście jest igno-
Po ustaleniu odpowied- rowany przez układ 8255,
niej konfiguracji naleły natomiast mołliwy jest od-
przeliczyĘ wartośĘ binarną czyt portu ustawionego ja-
słowa programującego do ko wyjście. Pami�taĘ r�w-
postaci HEX lub DEC nieł naleły, ił kałdorazo-
i wpisaĘ do rejestru steru- wa zmiana konfiguracji po-
jącego. Od strony ułytkow- woduje zerowanie wszyst-
nika komputera polegaĘ to kich port�w.
b�dzie na wysłaniu wspo- Dariusz Kozak
Elektronika Praktyczna 5/98
87