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