6. Deney Paralel İletişim Arabirimi (PİA)

6. Deney
Paralel İletişim Arabirimi (PİA)
Deneyin Amacı
¾
¾
¾
¾
Paralel iletişim arabiriminin tanınması
PİA’nın koşullanması
Yedi kollu bir göstergenin PİA’ya bağlanması yönteminin öğrenilmesi
Göstergeyi çalıştıracak yazılımın temelinin anlaşılması
Deney Öncesi Yapılması Gerekenler
1. PİA hakkında, Mikroişlemci Sistemleri dersinde öğrenilenler gözden geçirilmelidir. Ayrıca,
deneyde kullanılacak olan PİA’ya (MC6821) ilişkin teknik bilgiler incelenmelidir.
2. İTÜ-Eğit’te bulunan ve kullanıcı deneyleri için ayrılmış bulunan PİA’nın temel adresi ve
kütüklerinin adresleri tanıtım kısmından öğrenilmelidir. Bu PİA nın iskele kapılarının bağlı
olduğu konnektörde, kapıların bağlı olduğu konnektör ayak numaraları tanıtım kısmından
öğrenilip laboratuvara hazırlıklı gelinmelidir.
3. Işık saçan diyot (LED) hakkında temel bilgiler edinilmelidir.
4. Yedi kollu göstergeler hakkında bilgi edinilmeli; ortak katot ve ortak anotlu gösterge
kavramları öğrenilmelidir.
Deney İçeriği
PİA, bilgisayarın çevre birimleri ile paralel iletişimini sağlayan birimdir. Bu deneyde, PİA’nın
kullanımını öğretmek üzere bazı uygulamalar yapılacaktır. İTÜ-Eğit’te PİA deneylerini
gerçekleyebilmek üzere bir PİA bulunmaktadır. PİA olarak kullanılan kırmığın adı MC6821 dir ve bu
PİA’nın iç yapısı Şekil-1’de verilmiştir.
MC6821 PİA kırmığı içinde, özdeş iki PİA bulunmaktadır ve bunlar PİA-A ve PİA-B olarak
adlandırılmaktadır. Her PİA’nın iskelesi, yönlendiricisi ve durum/denetim kütüğü bulunmaktadır.
Aynı kırmık içinde iki PİA olması nedeniyle kütüklerin sayısı altıdır. MC6821’de temel adres seçiciye
ek olarak, Şekil-1’de görüldüğü gibi iki adet kütük seçici girişi (RS0, RS1) bulunmaktadır. Bu iki
seçici ile altı kütüğün nasıl seçildiği aşağıdaki tabloda açıklanmıştır.
Kütük seçiciler
RS1
RS0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
1
1
Denetim kütüğü
CA2
CB2
1
X
0
X
X
X
X
1
X
0
X
X
Seçim
İskele – A
Yönlendirici – A
Durum/Denetim Kütüğü - A
İskele – B
Yönlendirici – B
Durum/Denetim Kütüğü – B
CA2, PİA-A’nın Durum/Denetim Kütüğünün üçüncü bitidir. Benzer şekilde, CB2 PİA-B’nin
Durum/Denetim Kütüğünün üçüncü bitidir. Yukarıdaki tablodan anlaşılacağı gibi, PİA’nın iskele ve
yönlendiricisinin adresleri aynıdır. İskele ya da yönlendiricinin seçimi, Durum/Denetim kütüğünün
üçüncü bitine 0 ya da 1 yazılarak belirlenmektedir.
Mikrobilgisayar Lab. 6. Deney - 1
İTÜ-Eğit’teki kullanıcı PİA’sının adresleri aşağıdaki gibidir:
Şekil-1: MC6821’in iç yapısı
İskele – A
Yönlendirici – A
Durum/Denetim kütüğü – A
İskele – B
Yönlendirici – B
Durum/Denetim kütüğü – B
: $8300
: $8300
: $8301
: $8302
: $8302
: $8303
MC6821’in iskelesinde bulunan her kapı, alıcı ya da verici olarak kullanılabilmektedir. Her bir kapının
alıcı mı yoksa verici mi olduğu yönlendirici ile belirlenmektedir. Bir kapıyı verici yapmak için
yönlendiricinin ilgili gözesine 1, alıcı yapmak için 0 yazmak gerekir. Bu özeliği açıklamak üzere
aşağıdaki örnek verilmiştir.
V
V
V
A
A
V
A
V
İskele
1
1
1
0
0
1
0
1
Yönlendirici
PİA’nın iskelesinde bulunan her kapı TTL kapı özeliğindedir. Alıcı kapının içeriği, okuma işlemi ile
okunur. Verici kapıdan bir değer gönderme ise yazma işlemiyle sağlanır.
Mikrobilgisayar Lab. 6. Deney - 2
Temel Giriş ve Çıkış İşlemleri
İTÜ-Eğit’te, PİA-B nin iskelesine bağlı 8 adet anahtar ve PİA-A iskelesine bağlı 8 adet LED (iskele
ile LED ler arasında bir sürücü devre yer almaktadır) bulunmaktadır. Şekil-2’de bu donanım
gösterilmiştir.
5V
MC6821
Vcc
top
19
18
17
16
15
14
13
12
11
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A iskelesi
20
Veri yolu
RS0
A1
RS1
A8
CS0
A9
CS1
DIŞ
CS2
O/Y
O/Y
RESET
5V
5V
5V
5V
5V
B iskelesi
A0
Top
top
5V
5V
5V
RESET
E
E
CA1
$83XX
Şekil-2: 8 Minik anahtar ve LED’in PİA ya bağlantısı
Anahtarların konumlarını okuyan ve anahtarların konumlarına bağlı olarak LED’leri yakan bir
program yazınız. Bu deneyi yapabilmek için, ilk aşamada PİA-B’nin tüm kapılarını alıcı ve PİA-A’nın
tüm kapılarını verici olacak şekilde koşullayınız.
Bu deneyi gerçeklerken, PİA-B’yi verici olarak koşullamayınız. Ya da deney öncesinde, minik
anahtarların açık durumda olup olmadığına dikkat ediniz.
Gösterge Deneyi
TOP
Vcc
CB2
BK7
CA1
Vcc
BK6
AK0
CB1
BK5
AK1
CA2
BK4
AK2
BK3
AK3
BK2
AK4
BK1
AK5
BK0
AK6
AK7
İSKELE-A
İSKELE-B
İTÜ-Eğit’te bulunan kullanıcı PİA’sı, değişik deneyleri yapabilmek amacıyla tasarıma eklenmiştir. Bu
PİA’nın iskele ayakları yanında bulunan konnektöre aktarılmıştır. PİA’nın kapılarının konnektörün
hangi ayaklarına bağlı olduğu Şekil-3’te gösterilmiştir.
Şekil-3: Kullanıcı PİA’sı erişim konnektörü
Mikrobilgisayar Lab. 6. Deney - 3
Yedi kollu gösterge elemanları ortak anot ya da ortak katotlu olarak üretilmektedir. Şekil-4’te ortak
katotlu yedi kollu bir gösterge elemanı yeniden gösterilmiştir.
a
b
f
g
c
e
d
ortak katot
Şekil-4: Ortak katotlu yedi kollu gösterge
Deneyde kullanılacak olan ortak katotlu göstergenin ayak bağlantıları Şekil-5’teki gibidir.
a
Ortak
katot
b
c
d
f
e
g
Şekil-5: Ortak katotlu yedi kollu göstergenin ayak bağlantıları
Deney aşamaları
Şekil-6 da gösterildiği gibi, yedi kollu gösterge elemanını, kullanıcı PİA’sına bağlayınız. Donanımda
kullanılacak olan tranzistorlar BC557, bu tranzistorun bazına bağlı olan dirençler 5K6 dır.
Bu bağlantının ardından, göstergede onaltılık sayıları görüntüleyecek program parçaları yazınız.
Minik tuşların ilk dörtlüğünün konumlarını okuyan ve okuduğu değeri gösterge elemanında onaltılık
düzende gösteren bir programı yazınız.
Mikrobilgisayar Lab. 6. Deney - 4
Veri yolu
A0
RS0
A1
RS1
A9
CS0
A10
CS1
İÇ
CS2
O/Y
RE SET
E
O/Y
B iskelesi
A iskelesi
MC6821
RESET
E
CA1
Şekil-6: Yedi kollu gösterge donanımı
Raporda İstenenler
Temel İşlemler ile ilgili:
1. Programı simgesel dilde, makine dilindeki kodları ile birlikte rapora yazınız.
Gösterge ile ilgili:
1. Minik anahtarlardan okunan sayıyı göstergede gösteren proghramı simgesel dilde, makine
dilindeki kodları ile birlikte rapora yazınız.
Taramaklı çalışma:
1. Şekil-6’da tek bir göstergenin PİA’ya nasıl bağlandığı gösterilmiştir. Birden fazla gösterge
bağlandığında taramalı yöntem kullanılır. Taramalı yönteme ilişkin donanımı, altı gösterge
elemanı için çiziniz.
2. Altı adet yedi kollu gösterge elemanı olan donanımın çalışmasını sağlayacak olan yazılımı
simgesel dilde, makine dilindeki kodları ile birlikte rapora yazınız.
Mikrobilgisayar Lab. 6. Deney - 5