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BEP ELECTRONIQUE 1 ER ANNÉE SYSTÈMES MICRO- CHAPITRE XI Microprocesseur : Entré

BEP ELECTRONIQUE 1 ER ANNÉE SYSTÈMES MICRO- CHAPITRE XI Microprocesseur : Entrées et Sorties d'informations Interface adaptateur pour périphériques A. Préambule : Tout ordinateur ou système minimum communique avec des périphériques. Ces périphériques ont des caractéristiques spécifiques ; vitesse ou débit de transmission, tensions et courants électriques. C’est pourquoi, il faut interposer entre eux et le microprocesseur des circuits d’adaptation tels qu’un PIA (Peripheral Interface Adapter). Périphériques d’entrée : .................................................................................................. ................................................................................................. Périphériques de sortie : ................................................................................................. .................................................................................................. Le P.I.A. (Peripheral Interface Adapter) est un circuit d'interface programmable permettant d'effectuer en une seule opération la transmission d'un mot de 8 bits (transmission parallèle). LE CIRCUIT D’INTERFACE PIA6821 PAGE 1 SUR 10 Périphériques Unité centrale (CPU) Entrées/Sorties (I/O) ROM RAM Bus de données BUS D ’ADRESSES Décodeur d ’adresses BUS DE CONTRÔLE BEP ELECTRONIQUE 1 ER ANNÉE SYSTÈMES MICRO- Le PIA permet de communiquer avec l’extérieur, les entrées/sorties étant du type parallèle. Avantages : .......….......................................................................................... …............................................................................................. Inconvénient : ....................................................…............................................ B. Description : LE CIRCUIT D’INTERFACE PIA6821 PAGE 2 SUR 10 La fonction principale d’un PIA (ou coupleur parallèle programmable) ……………. ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… BEP ELECTRONIQUE 1 ER ANNÉE SYSTÈMES MICRO- Le PIA 6821 (Rôle des broches) En rouge les signaux échangés avec le système. En bleu les signaux échangés avec la périphérie. LE CIRCUIT D’INTERFACE PIA6821 PAGE 3 SUR 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 28 27 26 25 24 23 22 21 6821 VSS PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7 PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7 CB1 CB2 VCC CA1 CA2 IRQA IRQB RS0 RS1 RESET D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 E CS1 CS2 CS0 R/w    BEP ELECTRONIQUE 1 ER ANNÉE SYSTÈMES MICRO- C. Les registres internes du PIA : Le PIA est constitué de 2 parties pratiquement identiques A et B que l'on désigne par "PORT A" et "PORT B". Chacune assure la transmission de 8 bits entre les lignes de données (D0 à D7) et les lignes de liaisons au périphérique (PA0 à PA7 ou PB0 à PB7) On remarque que chaque port possède 3 registres internes : 1. Le registre d’entrée / sortie OR : En effet, par lui, passe toutes les informations lors d’une opération d’entrée ou de sortie entre le 6809 et le ou les périphérique(s). Supposons que toutes les lignes PA0 à PA7 soient programmées en sortie, si on écrit dans ORA une donnée, on la retrouvera sur PA0 à PA7. Inversement, si PA0 à PA7 sont programmées en entrées et si le périphérique présente une donnée sur ces lignes, on pourra utiliser cette dernière par une lecture du registre ORA. 2. Le registre de direction DDR : (registres à écriture seule) Registre 8 bits déterminant le sens de circulation (Transfert) des informations (E/S) sur les lignes port A ou du port B. LE CIRCUIT D’INTERFACE PIA6821 PAGE 4 SUR 10 "1" = ………………………………………………………………………………. "0" = ………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… BEP ELECTRONIQUE 1 ER ANNÉE SYSTÈMES MICRO- 3. Le registre de contrôle CR : (registres à écriture seule) Il permet aussi de fixer les modes d'action des lignes de contrôle et le test de ces lignes. Registres de commande à 8 bits CRA0 à CRA7 et CRB0 à CRB7 dont le rôle de chaque bit est explicité dans le tableau suivant : Bit 7 6 5 4 3 2 1 0 CRA IRQA1 IRQA2 CA2 Control DDRA Access CA1 Control Bit 7 6 5 4 3 2 1 0 CRB IRQB1 IRQB2 CB2 Control DDRB Access CB1 Control On a vu que le microprocesseur utilise deux signaux ( RSO, RS1 )pour sélectionner les registres internes du PIA. Le PIA se comporte comme 4 positions mémoires , (n=2) 2n = 22 = 4 bien qu’il ait 6 registres internes. Ainsi, avant de programmer le DDRA ou le DDRB, il faudra programmer le CRA ou le CRB. LE CIRCUIT D’INTERFACE PIA6821 PAGE 5 SUR 10 Si b2=0 accès DDR Si b2=1 accès OR ……………………………………………………………………. ……………. ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………. BEP ELECTRONIQUE 1 ER ANNÉE SYSTÈMES MICRO- La sélection des 6 registres se fait par les lignes RS0 et RS1 selon le tableau suivant : RS0 RS1 CRA2 CRB2 Adresse Registre adressé 0 0 0 X 1 Registre de direction (DDRA) 0 0 1 X 1 Registre de sortie A (ORA) 0 1 X X 2 Registre de contrôle (CRA) 1 0 X 0 3 Registre de direction (DDRB) 1 0 X 1 3 Registre de sortie B (ORB) 1 1 X X 4 Registre de contrôle (CRB) L'accès au registre DDR n'est possible que si auparavant les bits CR2 ont été mis au niveau "0". Exemple : Accéder au DDRA Exemple : Accéder au ORB LE CIRCUIT D’INTERFACE PIA6821 PAGE 6 SUR 10 CRA DDRA/ORA CRA DDRA ORA 2 1 CRB DDRB/ORB CRB DDRB ORB 4 3 BEP ELECTRONIQUE 1 ER ANNÉE SYSTÈMES MICRO- D. Programmation :  Accès aux DDR : Il faut auparavant mettre 0 sur le CRA2 pour avoir accès au DDRA. Il faut auparavant mettre 0 sur le CRB2 pour avoir accès au DDRB. Le chargement du DDRA s'effectuera par écriture dans le contenu de 1. Le chargement du DDRB s'effectuera par écriture dans le contenu de 3.  Verrouillage des DDR ET Accès aux OR : Pour éviter des modifications accidentelles du DDR et pour accéder aux OR, il suffit de mettre : Un niveau "1" sur le CRA2 pour le DDRA et l’ORA. Un niveau "1" sur le CRB2 pour le DDRB et l’ORB.  Programmation ou lecture des lignes de contrôle (CR) : Elle s'effectue en lisant ou en écrivant dans les cases mémoires du registre de contrôle CRA pointé par l'adresse 2. CRB pointé par l'adresse 4.  Transfert de données (OR): Celle-ci ne peuvent avoir lieu que si les registres DDR sont chargés et verrouillés (CR2 au niveau "1"). Le port "A" correspond à l'adresse 1 Le port "B" correspond à l'adresse 3 LE CIRCUIT D’INTERFACE PIA6821 PAGE 7 SUR 10 ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………. Programmation des lignes E/S Chargement du CR Envoi et réception des données Verrouillage ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… BEP ELECTRONIQUE 1 ER ANNÉE SYSTÈMES MICRO- E. Fonctionnement : On veut à l’aide d’un PIA 6821, dialoguer avec les éléments extérieurs suivants : 1) Indiquez l’état (entrée ou sortie) de chaque ligne PB0 à PB7. PB0 :............................ PB4 :.............................. PB1 :............................ PB5 :.............................. PB2 :............................ PB6 :.............................. PB3 :............................ PB7 :.............................. 2) quel est le registre interne que vous allez utiliser pour configurer les lignes ci-dessus ? ..................………………. Adresse :………………... 3) Comment allez-vous accéder à ce registre sachant que l’adresse de base du PIA est l’adresse  1 ? LE CIRCUIT D’INTERFACE PIA6821 PAGE 8 SUR 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 28 27 26 25 24 23 22 21 6821 VSS PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7 PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7 CB1 CB2 VCC CA1 CA2 IRQA IRQB RS0 RS1 RESET D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 E CS1 CS2 CS0 R/w +5V +5V +5V Relais INT Convertisseur Analogique> Numérique 4 bits BEP ELECTRONIQUE 1 ER ANNÉE SYSTÈMES MICRO- ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... 4) Compléter le registre …………. suivant pour accéder au registre DDRB. Adresse :.......... Valeur présente sur le bus de données du PIA.......……… 5) Compléter le registre ...........(réponse à la question2) pour satisfaire à la question 1. Adresse :.......... Valeur présente sur le bus de données du PIA.......……….. 6) Pour forcer les Leds ou le relais dans un certain état, quel registre utilise t-on ? .................................... Adresse :………… Par quel autre registre y accède t-on ? ........................................... Adresse :.......... Valeur présente sur le bus de données du PIA.......………… 7) On souhaite éclairer la led de la ligne 0, éteindre la led de la ligne 1 et enclencher le relais de la ligne 3. Compléter le registre suivant : …………………… LE CIRCUIT D’INTERFACE PIA6821 PAGE 9 SUR 10 Registre de ................. b7 b7 b7 Registre de ................. Registre de ................. Registre de ................. b0 b0 b0 b0 b7 BEP ELECTRONIQUE 1 ER ANNÉE SYSTÈMES MICRO- ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… Adresse :......... Valeur présente sur le bus de données du PIA.......………… F. Exemples d’initialisation : Langage algorithmique Langage algorithmique Langage algorithmique LE CIRCUIT D’INTERFACE PIA6821 PAGE 10 SUR 10 Accès au registre DDRA Programmation du port A en sortie Accès au registre ORA …………………… …………………… …………………… …………………… …………………… ……………………  CRA  CRA  DDRA DEBUT RETOUR DEBUT Accès à DDRA Accès à ORA Port A en sortie Ecriture (4D) sur Port A uploads/Management/ le-pia-td.pdf