Guide til retrocomputere

CA82C55A-guide: 24 I/O-linjer til en retrocomputer

En CPU har kun et begrænset antal ben. En programmerbar periferigrænseflade (PPI) giver parallelle ind- og udgange til kontakter, displays og anden enkel hardware. CA82C55A har tre porte med otte bit – i alt 24 linjer – men software skal vælge og indstille dem først.

Begynd med at vælge den rigtige chip

CA82C55A sidder mellem CPU’ens ottebit-databus (D0–D7) og port A (PA0–PA7), port B (PB0–PB7) og port C (PC0–PC7). Port C kan opdeles i en øvre og en nedre gruppe med fire bit. En særskilt adresseafkoder gør /CS lav, når CPU’en tilgår netop denne chip. A1 og A0 vælger derefter port eller kontrolregister. /RD og /WR er aktive ved lavt niveau. Når /CS er høj, ignorerer chippen styresignalerne og driver ikke CPU’ens databus.

Principdiagram: CPU-bus til CA82C55A; adresseafkoder vælger chippen, mens A1 og A0 vælger port eller kontrolregister.
Vælg først chippen og derefter et register. Pilene viser princippet, ikke et færdigt ledningsdiagram. Åbn diagram i fuld størrelse.

Fire registre i et eksempel på et adresseområde

Forestil dig en 6502-computer, hvor PPI’en får $C000–$C003. Adresseafkoderen skal genkende hele det ønskede område; hvis kun A0 og A1 forbindes uden afkodning af de øvre adressebit, spejles chippen andre steder. Guiden om 74HC138-adresseafkodning forklarer chipvalg. Når chippen er valgt, giver A1:A0 = 00 port A ($C000), 01 port B ($C001), 10 port C ($C002) og 11 kontrolregisteret ($C003). Adresserne er et eksempel, ikke faste adresser inde i CA82C55A.

Et helt læse- og skriveforløb

Antag, at kontakter går til port B, og et LED-display med driver følger port A. Efter reset er portene indgange. Skriv $82 (1000 0010) til kontrolregisteret: Mode 0, port A som udgang, port B som indgang og begge halvdele af port C som udgange. Læs derefter $C001: CPU’en vælger chip og port B, udfører en gyldig læsning, og PPI’en lægger kontaktens byte på D0–D7. Skriv byten til $C000: CPU’en vælger port A og skriver, så port A fastholder den nye værdi. Med 6502-lignende notation er den principielle rækkefølge LDA #$82 / STA $C003 / LDA $C001 / STA $C000. Et rigtigt print kræver stadig læse-/skrivesignaler afgrænset til CPU’ens gyldige busfase og kontrol af timing. Kontakter skal have veldefinerede niveauer; LED’er kræver strømbegrænsning eller drivere. Dette er ikke et færdigt kredsløbsdiagram.

Mode 0 er kun begyndelsen

Mode 0 er enkel ind- og udgang: udgange fastholder deres værdi, mens indgange læses uden handshake. Mode 1 giver synkroniserede overførsler og bruger nogle port C-ben som styre- og statussignaler. Mode 2 giver port A en tovejsbus med handshake. Alle port C-ben er derfor ikke frie generelle I/O-ben i disse tilstande. Kontrolregisteret understøtter også set/reset af enkelte port C-bit; det er en anden kommando end tilstandsordet $82.

Kontrollér PLCC-44-kapslingen før montering

Butikkens Newbridge CA82C55A-5CN er en 44-bens PLCC, ikke en 40-bens DIP til hulmontering. Set ovenfra er ben 29 +5 V (VDD), ben 8 stel (VSS), ben 7 /CS, ben 9 og 10 A1 og A0, ben 6 /RD, ben 40 /WR og ben 39 RESET (aktiv høj). Kontrollér hjørnemærket og soklens orientering. Et DIP-8255-pinout er ikke en PLCC-forbindelsesplan, selv om funktionen er kompatibel. Brug PLCC-sokkel eller egnet print; delen passer ikke direkte i et breadboard.

CA82C55A PLCC-44-pinout set ovenfra med PA-, PB- og PC-ben, D0–D7, adresse- og styreben, +5 V og stel.
44-bens PLCC set ovenfra, tegnet efter CA82C55A-komponentmanualen. Ben 1 ligger på den øvre kant; følg kapslingens mærke. Åbn diagram i fuld størrelse.

Før du tænder

Brug reguleret 5 V; manualen angiver 4,5–5,5 V drift. Montér afkobling tæt på chippen, kontrollér logikniveauer, og undgå at to enheder driver databussen samtidigt. Manualen angiver reset- og bustiming: sammenlign dem med CPU og afkoder i stedet for at antage, at alle 8255-kompatible varianter er elektrisk direkte udskiftelige. For overblikket over CPU, RAM og ROM: læs guiden til 6502-dele og SRAM-guiden. Varesiden for CA82C55A-5CN viser aktuel kapsling og lagerstatus.

Teknisk reference: Tundra 8000 Series Components Manual, kapitlet om CA82C55A. Butikkens parti er mærket Newbridge; sammenlign den fysiske mærkning før produktionsbrug. PDF.