Исследование системы ввода и отображения информации

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Вятский государственный университет»

(ФГБОУ ВПО «ВятГУ»)

Факультет автоматики и вычислительной техники

Кафедра электронных вычислительных машин

ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВВОДА И ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

Отчет

Лабораторная работа №6 по дисциплине

«Микропроцессорные системы»

Вариант 16

Выполнил студент группы ВМ-41 ____________//

Проверил преподаватель ____________//

Киров 2012

Цель работы:

-изучение принципов организации системы ввода и отображения информации на основе МПК К580 и К1810 и программируемого контроллера клавиатуры и индикации (ПККИ) ВВ79;

-изучение режимов работы и программирования ПККИ;

-изучение формы представления символов в памяти микроЭВМ;

-изучение принципов прошивок знакогенераторов и кодогенератора для преобразования кодов клавиш и символов.

Задание:

-разработать программы инициализации для разных режимов работы ПККИ;

-разработать программы обработки прерываний для системы ввода и отображения информации;

-разработать текст пользовательской программы, во время которой приходят запросы от клавиатуры или матрицы датчиков;

-выполнить исследования принципов обслуживания запросов на прерывание для следующих клавиатурных режимов работы ПККИ:

а) режима стандартной клавиатуры;

б) режима игровой клавиатуры;

в) режима игровой клавиатуры с подключением средств обнаружения ошибок (ПСОО);

г) режима ввода по стробу;

д) режима анализа матрицы датчиков.

-выполнить исследование режимов отображения информации (с младших и старших разрядов дисплея);

-выполнить сравнительный анализ различных режимов ввода и отображения информации и определить области их применения.

Исходные данные для исследования работы ПККИ представлены в таблицах 1-3.

Таблица 1 — Таблица соответствия кодов клавиш и выводимых символов

Символ	F	L	b	o	8	C	P	U	5	F	F	U	P	4	6	5	4	'	H
Код клавиши	137	136	040	041	017	132	140	141	014	137	137	141	140	013	015	014	013	060	131

Таблица 2 — Задания на исследование клавиатурных режимов

Клавиатурный режим	Вывод на индикатор	Разрядность дисплея	Число линеек	Данные в ОЗУ индикации	Кодогенератор	Вывод мл. цифры на нижнюю линейку
Стандартная клавиатура	С мл. разрядов	16	1	Код клавиши	Нет	*
Игровая клавиатура	Со ст. разрядов	16	1	КОИ-8	Да	*
Игровая клавиатура с ПСОО	С мл. разрядов	8	1	16СС	Да	*
Ввод по стробу	С мл. разрядов	8	1	7-сегм. код	Нет	*
Анализ матрицы датчиков	Со ст. разрядов	4	2	*	*	Да

Таблица 3 — Последовательности изменения датчиков

Первая последовательность	04, 05, 07, 12, 22, 36, 37
Вторая последовательность	02, 04, 05, 22, 26, 34, 37

Режим стандартной клавиатуры ПККИ

Программа инициализации:

Текст ППОП:

Режим игровой клавиатуры ПККИ

Программа инициализации:

Текст ППОП:

Дополнительная информация:

Режим игровой клавиатуры с ПСОО ПККИ

Программа инициализации:

Схема алгоритма ППОП:

Текст ППОП:

Дополнительная информация:

Режим ввода по стробу

Программа инициализации:

Текст ППОП:

Дополнительная информация:

Режим анализа матрицы датчиков

Программа инициализации:

Результатом работы ППОП должен быть вывод количества датчиков, изменивших состояние на противоположное.

Схема алгоритма ППОП:

Текст ППОП:

Дополнительная информация:

Выводы: в ходе лабораторной работы были рассмотрены основные режимы работы клавиатуры и индикации в ПККИ ВВ79. Данные режимы не являются относительно друг друга переходом от простого к сложному — каждый из них имеет собственные характерные особенности и может быть применён в строго определённой предметной области.

Режим стандартной клавиатуры — наиболее простой для применения в вычислительных системах, требующих строго последовательного ввода кодов клавиш. Вместе с выводом на индикатор с младших разрядов данный режим работы ПККИ применяется в электронных калькуляторах. Однако он имеет существенный недостаток — при обнаружении нажатия двух или более клавиш контроллер входит в состояние бесконечного ожидания отжатия одной из них, что при случае механической неисправности клавиши может привести к невозможности дальнейшей работы системы.

Некоторым улучшением режима стандартной клавиатуры является режим игровой клавиатуры с подключением средств обнаружения ошибок. ПККИ в данном режиме, как и в обычном игровом, анализирует нажатие нескольких клавиш и выдаёт сигнал прерывания в процессор. Однако отличием режима игровой клавиатуры с ПСОО от обычного является то, что в подпрограмме обработке прерывания от клавиатуры факт нажатия нескольких клавиш анализируется путём чтения слова состояния контроллера и пользователю выдаётся сообщение об ошибке (чаще звуковой сигнал), после чего клавиатурный буфер сбрасывается. Данный режим более предпочтителен, чем стандартный, поскольку позволяет быстрее локализовать и исправить ошибку. Однако правильность работы данного режима во многом зависит от правильности составления подпрограммы обработки прерывания.

Обычный режим игровой клавиатуры — наиболее надёжный среди всех режимов. Как и режим стандартной клавиатуры, он не требует анализа слова состояния контроллера, однако в отличие от него позволяет одновременно вводить несколько кодов клавиш. При вводе соответственно количеству нажатых клавиш выделяется место в клавиатурном буфере путём прибавления его к счётчику записи. Таким образом, корректно режим способен обрабатывать восемь последних из введённых кодов клавиш. Данный режим, как следует из названия, используется в компьютерных играх, где важны сочетания клавиш, а не их последовательность.

Все вышеописанные клавиатурные режимы используют в своей работе схему подавления дребезга контактов. Работа схемы сводится к задержке поступления кодов клавиш в МОЗУ в течение двух циклов сканирования клавиатуры, в результате чего предупреждается ввод кодов случайно нажатых клавиш. Однако применение этого метода значительно замедляет работу контроллера. Для ускорения работы применяется режим ввода кодов клавиш по стробирующему импульсу. Суть его заключается в том, что на один из каналов контроллера поступает уже сформированный код клавиши, который по тактовому сигналу записывается в МОЗУ. Данный режим значительно выигрывает в быстродействии, однако проигрывает в удобстве использования, связанному с фактическим отсутствием клавиатуры.

Режим анализа матрицы датчиков показывает, что ПККИ ВВ79 можно применять не только в сфере вычислительной техники, но и в строительном деле, метеорологии и других сферах деятельности, связанных с фиксацией изменений некоторых датчиков. Вместо клавиатуры к контроллеру подключается матрица датчиков, любое изменение которых вызовет запись состояния строк матрицы в МОЗУ в двоичном коде и выдачу сигнала прерывания в процессор. Из недостатков данного режима следует выделить необходимость программного сброса сигнала прерывания и возможность работы только с датчиками, имеющими два активных состояния, что сужает потенциально неограниченную область применения ВВ79.