Einfacher Parallel-Port
Problem: Der Microcomputer benötigt eine Ein-Ausgabe-Einheit. Diese Einheit soll unter der Adresse 0x10 (1016) angesprochen werden.
Aufgaben:
Welche Werte haben die Adressleitungen a0..a4 bei der Adresse 0x10? Entwicken Sie einen Decoder, der genau bei der Adresse 0x10 ein CS (Chip-Selekt) Signal erzeugt. Verbinden Sie die CPU mit den Treiber-Bausteinen,
Die Daten der CPU sollen bei steigender Flanke der R/!W Leitung übernommen werden.
Warum ist die Ausgabe als Flankengetriggertes D-Flip-Flop ausgeführt?
Damit der Ausgang stabil bleibt bis zum nächsten schreibenden Zugriff. Wäre es nur ein Treiber, wäre der Ausgang hochohmig.
Wofür kann eine solche Schnittstelle verwendet werden? Finden Sie Beispiele!
Drucker, Festplatten, usw..
Universelle I/O Bausteine
Bilden Sie 3 Gruppen mit mindestens 2 Leuten aus CT. Jede Gruppe löst eine der folgenden Aufgaben.
Die Fragen dienen zur Orientierung. Präsentieren Sie Ihre Lösungen.
Gruppe 1: Was ist ein UART?
http://focus.ti.com/docs/prod/productfolder.jhtml?genericPartNumber=TL16C552A
Es gibt einen Link links oben "Datasheet".
Was ist ein UART (Bedeutung)? Universal Asynchronous Receiver/Transmitter
Welche Fähigkeiten besitzt dieser Baustein? Der Baustein beinhaltet zwei ACE (Asynchrone Kommunikations Elemente) und einen Parallel-Port. Er stellt somit 2 serielle und eine parallele Schnittstelle zur Verfügung.
Wo könnte dieser Baustein in Ihrem PC Verwendung finden? Als COM und LPT Port. Zum Anschluss von Tastatur, Modem, Maus, Drucker usw.
Warum benötigt der Baustein einen eigenen Takt-Generator? Um entsprechend der eingestellten Baud-Rate den Takt des seriellen Ports zu erzeugen.
Gruppe 2: PPI-Baustein mit drei 8bit TTL-Port
http://www.pci-card.com/upd8255.html
Welche Funktion hat dieser Baustein? Der Baustein dient als Parallel Port Interface als Schnittstelle zwischen CPU und Peripherie.
Erklären sie den Begriff "Basisadresse" im Zusammenhang mit der Adressierung des Bausteins (ISA-Bus). Die Basisadresse ist die erste Adresse des Adressbereichs unter dem der Baustein von der CPU angesprochen wird.
Wie könnte die Basisadresse festgelegt, eingestellt werden? Durch einen Adress-Dekoder (AND) der bei einem bestimmten Adressbitmuster ein CS-Signal ausgibt.
Welche Aufgabe hat das Control-Register? Im Control-Register wird die Funktion des Bausteins festgelegt, z.B. ob ein Port als Ein- oder Ausgang wirkt.
Welche Betriebsmodi kennt der Baustein? Mode 0 -Basic I/O; Mode 1- Strobed I/O; Mode 2 -Bi-directional Bus.
Gruppe 3: Centronics-Schnittstelle
Schlagen Sie Ihr Tabellenbuch auf S118 auf und beschreiben sie die Centronics-Schnittstelle:
Erklären Sie das Handshake-Verfahren. Das Handshake-Verfahren ist ein Kommunikations-Protokoll. Der Rechner legt die Daten auf die Leitungen D0-D7 und signalisiert dem Drucker die Gültigkeit durch das !STB (Strobe) Signal. Hat der Drucker die Daten übernommen signalisiert er dies dem Rechner durch das !ACK (Acknowledge) Signal, der Rechner kann nun wieder ein neues Datenbyte anlegen. Ist der Drucker gerade sehr beschäftigt, sendet er dem Rechner ein BUSY Signal.
Kann mit unserem einfachen Parallel-Port eine solche Schnittstelle realisiert werden? Wie? Nein, es fehlt ein Ausgang (9 Leitung sind erforderlich 8Daten + Strobe-Signal). Mit dem PPI Baustein oder mit dem UART ist die möglich.
Können bei einem moderen PC die Centronics-Data-Leitungen auch als Eingang verwendet werden? Warum? Ja, weil bei UART und PPI-Bausteinen die Signalrichtung eingestellt werden kann, somit auch auf Eingang.