КР580ВР43 — расширитель ввода-вывода (аналог 8243)

Назначение

КР580ВР43 — расширитель портов ввода-вывода: миниатюрная вспомогательная микросхема, которая добавляет процессорной или контроллерной системе дополнительные линии ввода-вывода не через полноценный параллельный порт вроде КР580ВВ55, а через компактный интерфейс из считаных выводов. Разница в подходе принципиальная: ВВ55 занимает под общение с процессором почти всю системную шину и взамен даёт три честных 8-разрядных порта, а ВР43 обходится буквально четырьмя линиями данных и одним стробом — оттого и «расширитель», а не «параллельный интерфейс». Функциональный зарубежный аналог — Intel 8243, микросхема, спроектированная как штатный «довесок» портов именно для компактных однокристальных контроллеров, где на счету каждый вывод корпуса.

Как ВР43 расширяет порты через мультиплексированный интерфейс

У микросхемы четыре независимых порта — P4, P5, P6 и P7, каждый разрядностью 4 бита, то есть суммарно 16 дополнительных линий ввода-вывода с одного корпуса. Обменивается ВР43 с управляющим контроллером не по обычной шине данных с отдельными линиями чтения и записи, а всего по четырём проводам плюс строб-сигнал (PROG): по этим же четырём линиям поочерёдно передаются то код команды с номером порта, то сама порция данных — отсюда и определение «мультиплексированный». Набор команд короткий и достаточный: прочитать порт, записать порт, установить в нём биты по маске (операция ИЛИ) или сбросить их (операция И) — четыре операции на все четыре порта.

Такая экономия на числе выводов и есть главный смысл ВР43: там, где параллельный интерфейс вроде ВВ55 разводит под общение с процессором почти два десятка линий шины и управления, ВР43 занимает буквально несколько ножек, отдавая освободившееся место под сами полезные порты — то самое наращивание числа линий ввода-вывода малым числом выводов, ради которого микросхема и существует.

Где применяется

Типичная область — однокристальные микроконтроллеры вроде Intel 8048 и их отечественных аналогов: у таких кристаллов всего два восьмиразрядных порта, и как только часть линий уходит под подключение внешней памяти программ или данных, свободных ножек на клавиатуру, индикацию или датчики может не остаться. ВР43 добавляет недостающие 16 линий, не отбирая у контроллера ни одной штатной линии порта. На практике это опрос кнопочных матриц и переключателей, управление светодиодными индикаторами и сегментными дисплеями, чтение датчиков и концевых выключателей, включение реле и силовых ключей — везде, где нужно немного дополнительных линий, а не ещё один полноценный параллельный порт. Встречается расширитель и в системах на комплекте КР580 рядом с процессором КР580ВМ80, для той же экономичной прибавки портов. Похожую нишу — клавиатуру и индикацию — закрывает и специализированная КР580ВВ79, но иначе: не универсальным расширением линий, а готовой аппаратной логикой сканирования матрицы и динамической индикации.

Частые вопросы

Чем ВР43 отличается от параллельного интерфейса вроде КР580ВВ55? Числом выводов на общение с процессором и характером подключения. ВВ55 садится на полноценную системную шину и даёт три независимых 8-разрядных порта с отдельными линиями чтения и записи. ВР43 обходится четырьмя линиями и стробом ценой более простого протокола обмена: команда и данные идут по одним и тем же проводам, зато корпус экономит ножки там, где ВВ55 по числу доступных выводов просто не поместится.

Сколько дополнительных линий ввода-вывода даёт одна микросхема? 16 линий: четыре порта по 4 разряда (P4–P7). Каждый порт настраивается на ввод или вывод отдельной командой по мультиплексированному интерфейсу, без перепайки схемы.

Можно ли поставить в системе сразу несколько ВР43? Да, это штатный сценарий: у каждой микросхемы есть свои линии выбора кристалла, и несколько корпусов можно повесить на один и тот же 4-проводный интерфейс контроллера, увеличивая число дополнительных портов кратно числу установленных ВР43 — предел определяется уже не самой микросхемой, а тем, сколько линий выбора способен выделить конкретный контроллер.

Технические характеристики

Аналоги

Зарубежный функциональный аналог КР580ВР43 — микросхема Intel 8243: тот же принцип четырёх 4-разрядных портов и тот же компактный мультиплексированный интерфейс к однокристальному контроллеру. Прямой ссылки на даташит 8243 в нашей базе пока нет, соответствие — по логике работы и назначению выводов, а не обязательно по всем электрическим параметрам один в один.

Внешний вид и цоколёвка

См. также

КР580ВВ55 (ППИ), КР580ВВ79 (клавиатура/индикация), КР580ВМ80.