Параллельные интерфейсы

December 11, 2010 by admin Комментировать »

Появление современных последовательных интерфейсов значительно сократило области применения интерфейсов с параллельным форматом данных. Большое число сигналов и отдельных линий связи для их передачи считается неэффективным, поэтому параллельные интерфейсы почти полностью потеряли значение, как средство передачи данных. Ограниченный круг задач, связанных с высокой скоростью доступа к данным, возможностью синхронизации и постоянной готовностью к обмену данными, требует применения параллельных интерфейсов. Такого рода задачи необходимо решать только при взаимодействии отдельных элементов одного и того же функционального модуля. Следовательно, применение параллельного формата ограничено внутренними приборными интерфейсами с особыми требованиями к алгоритмам обмена данными.

Классический пример внутреннего параллельного интерфейса – интерфейс оперативных запоминающих устройств, дополнительно подключаемых к микроконтроллерам. Обмен данными в этом случае должен строго синхронизироваться микроконтроллером, скорость обмена должна соответствовать скорости работы микроконтроллера, необходимо обеспечить постоянную готовность и к чтению (RD), и к записи (WR) данных. Дополнительно интерфейсом должна поддерживаться адресация данных, средства адресации обычно позволяют поддерживать адресацию не только данных, но и устройств. В таком интерфейсе несложно создавать многоточечные структуры с одним управляющим устройством (Master), функции которого обычно выполняет микроконтроллер. При многоточечных соединениях Master интерфейса (микроконтроллер) передает адрес данных, а дополнительный внешний селектор адреса производит по этому адресу формирование сигналов выбора одного из устройств для обмена данными.

Рис. 2.1. Интерфейс внешней памяти микроконтроллера AVR

На рис. 2.1 приведена структура интерфейса внешней памяти микроконтроллера семейства AVR [www.atmel.com]. Данные в параллельном формате (один байт) передаются через порт ввода-вывода микроконтроллера по его сигналам управления RD (чтение из памяти) и WR (запись в память). Адресация данных производится 16-битовым адресом, также формируемым микроконтроллером. Для уменьшения числа линий ввода-вывода младший байт адреса и байт данных передаются поочередно через один и тот же параллельный порт микроконтроллера. Поочередная передача адреса и данных требует записи и хранения младшего байта адреса во внешнем параллельном регистре (рис. 2.1) на период передачи байта данных.

Временные диаграммы сигналов интерфейса для записи (write) и чтения (read) приведены на рис. 2.2. Обмен данными начинается с передачи адреса и записи его младшего байта во внешний параллельный регистр по сигналу ALE микроконтроллера. Только после подготовки адреса производится передача данных по сигналам управления RD или WR. Следовательно, обмен данными выполняется в два этапа и требует не менее 2 тактов работы микроконтроллера. Общее количество линий связи для передачи байта данных в интерфейсе велико – 19. Достоинства параллельного интерфейса: постоянная готовность к обмену данными, быстрый цикл обмена (2 такта микроконтроллера), отсутствие каких-либо операций преобразования данных для передачи.

Рис. 2.2. Временные диаграммы сигналов параллельного интерфейса

Средства управления обычно поддерживают на аппаратном уровне современные универсальные интерфейсы с небольшим количеством линий связи и, как правило, не требуют применения параллельных интерфейсов. В отдельных случаях, когда такие средства могут производить передачу данных только в параллельном формате, возможно применение специальных микросхем – преобразователей интерфейсов. Со стороны параллельного интерфейса они работают по сигналам, аналогичным показанным на рис. 2.2, со стороны второго интерфейса – реализуют, как правило, более сложные процедуры обмена данными. Примеры таких преобразователей интерфейсов уже рассматривались для RS-232 и SPI, а также в дальнейшем будут рассматриваться для других интерфейсов.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты