ESTRUCTURA DE MICROPROCESADORES

ESTRUCTURA DE
MICROPROCESADORES
Interfaz básica de E/S
Comunicación paralelo
Profesor Ing. Johan Carvajal Godínez
JCG-2009
Interfaz básica de entrada/salida
• Permiten la comunicación de
microprocesador con otros positivos que
facilitan la operación de la
microcomputadora
• Introducen el concepto de puerto de I/O
• Uso de instrucciones especializadas: IN,
INS, OUT, OUTS
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Instrucciones para acceso a puertos
• Entrada
– IN byte
– INS
String
• Salida
– OUT
byte
– OUTS
string
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Formato de las instrucciones para puertos
• IN REG ACUM, INMEDIATO 8 BITS
– Transfiere el contenido del acumulador: AL,
AX, EAX al puerto designado por el valor
inmediato de 8 bits
• INSB, INSW, INSD
– Almacena un byte, palabra, doble palabra
proveniente del puerto apuntado por DI y lo
guarda en la dirección del segmento extra
apuntado por DI. Incrementa DI en 1,2,4
luego de ejecutada la transferencia
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Formato de las instrucciones para puertos
• OUT INMEDIATO 8 BITS, REG ACUM
– Escribe en el puerto apuntado por el valor
inmediato el contenido del registros
acumulador: AL, AX, EAX
• OUT DX, REG ACUM
– Escribe en el puerto apuntado por el valor
de DX el contenido del registros
acumulador: AL, AX, EAX
• OUTB, OUTW, OUTD
– Almacena un byte, palabra, doble palabra
proveniente de la posición apuntada por SI
en el puerto apuntado por DX
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Administración de los puertos de E/S
• Se pueden tener dos estrategias de
administración de puertos
– Mapeo directo
– Mapeo por memoria
• La microcomputadora basada en 8086
utiliza esquema de direccionamiento
directo
– Separado mapa de memoria del mapa de
puertos
– PIN M/IO! 8086
– PIN IO/M! 8088ç
– Usa instrucciones IN/OUT
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Mapeo directo de puertos
• Requiere diseño de mapa de puerto
– Escogencia de deposición en el mapa
– Diseño de la lógica de selección
• Para la microcomputadora basada en
8086/8088 se definió un sector
reservado del mapa para los dispositivos
estándar
– Primer 1K de mapa de puertos para I/O
estándar
– La parte alta del mapa de puertos para
dispositivos de expansión de funciones
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Implementación del HW para puertos
• Se requieren dispositivos con capacidad
de retención de la información: Latches,
registros, FF
• Se requieren dispositivos con capacidad
de controlar la dirección de la
información
– Entrada
– Salida
• Se busca simplicidad, versatilidad e
integración de los dispositivos que
interactúan con el CPU para la
transferencia de datos
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Interfaz periférica programable: PPI
• Ofrece las ventajas necesarias
para implementación de
comunicación paralela con
dispositivos
–Versatilidad
–Bajo costo
–Integración
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Características generales 82C55
• Dispositivo programable
– Configuración de acuerdo a la aplicación
• Funciona para puertos de entrada y/o
salida
• Configuración del ancho del bus de
datos
– 4 bits
– 8 bits
• 3 modos de operación básicos
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Descripción de pines
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Diagrama de bloques interno
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Especificación de la operación del PPI
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Modos de operación del PPI
• Modo 0
– Escritura/Lectura sin control de flujo
• Modo 1
– Escritura/Lectura de puertos con control de
flujo unidireccional
• Modo 2
– Escritura/Lectura de puertos bidirecionales
con control de flujo
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Agrupación de los puertos en el PPI
• Los 3 puertos del PPI se organizan en
dos grupos
– Grupo A
• PA0-PA7
• PC4-PC7
– Grupo B
• PB0-PB7
• PC0-PC3
• Los grupos pueden ser I/O generales o
pueden tener funciones especificas
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Programación de PPI
• Se hace accediendo el registro de
control
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Operación en modo 0
• Se asignan los puertos como entradas o
salidas digitales sin control, de flujo
– 8 bits para los puertos A, B
– 4 u 8 bits para PC
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Ejemplo de conexión en modo 0: entrada
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Ejemplo de conexión en modo 0: salida
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Operación en modo 1
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Palabra de configuración para modo 1
8086
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Diagrama de tiempos de sincronización
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Configuración modo 1: Puerto A
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Configuración modo 1: Puerto B
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Operación en modo 2: Bidireccional
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Configuración del PPI en modo 2
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Aplicación comercial del PPI
• Conectores comerciales
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Buses usados para comunicación paralela
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Problema de diseño
• Dos computadoras iguales requieren
conectarse por puerto paralelo.
– Escoja numero de puerto estándar
– Diseñe el deco de puerto
– Conecte el 8255 con el 8086
– Conecte ambas computadoras
– Especifique el programa de inicialización del
8255 en ensamblador
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