Un microprocessore non sarebbe di grande utilità di per sé. Per svolgere un lavoro utile ha bisogno di essere collegato ad altri componenti elettronici. Per progettare un computer, un microprocessore deve essere interfacciato alla memoria principale, un sottosistema grafico, memoria su disco, tastiera e porte USB, per non dire altro.
Per la progettazione di sistemi di automazione industriale come controller di sistema di energia alternativa, il microprocessore dovrà essere interfacciato ad una miriade di dispositivi elettromeccanici e sensori. Per la progettazione dei supercomputer, microprocessori, il microprocessore deve essere interfacciato alle banche di non solo 10 o 20, ma migliaia di altri microprocessori.
Fondamenti di interfaccia
Un numero di circuiti elettronici intermediari è necessari un microprocessore a un altro componente di interfaccia. Componenti di interfaccia a microprocessore comuni includono un controller interfaccia periferica (PIC), un controller di interrupt, e driver, noto anche come buffer. Logica di colla, un miscuglio di porte logiche, è anche spesso utilizzato per microprocessori di interfaccia.
8255 peripheral Interface Controller
Il Controller di interfaccia periferici 8255 è l'interfaccia essenziale utilizzato con 8086 microprocessore 8255 Common interface design sono motori passo-passo e interfacce di convertitore da digitale ad analogico.
Il controller di interfaccia periferici 8255 prende i segnali da 8086 microprocessori e reindirizza i segnali proprie porte interne. Le porte sono collegate direttamente alla periferica da controllare.
Ci sono un numero di linee di controllo che collegano direttamente tra l'8086 e il 8255. Queste linee di controllo sono usate per abilitare le porte di 8255 per una lettura o operazione di scrittura. L'8086 affronta il 8255 attraverso le linee di indirizzo 8086 e lo alimenta 8 bit di dati attraverso il bus 8086 dati.
Generatore di forma d'onda controllata microprocessore
Un generatore di forma d'onda controllata microprocessore, trovato in strumenti musicali, può essere costruito con il 8255 e un convertitore da digitale ad analogico (DAC). Il DAC riceve dati parallela forma d'onda da microprocessore tramite la porta della 8255.
Per generare forme d'onda, deve essere scritto un programma in linguaggio assembly. Quando il microprocessore esegue questo programma, invierà dati digitali attraverso il 8255 al DAC. Il DAC convertirà quindi i dati digitali in una forma d'onda analogica. I dati determinerà la forma della forma d'onda.
La frequenza della forma d'onda analogica dal DAC può anche essere controllata. Per effettuare questa operazione, può essere utilizzato il clock del microprocessore. La frequenza di clock può essere cambiata con un chip di divisore di frequenza programmabile. L'output di questo chip viene quindi inviato al pin di input di orologio del CAS.
Controller di Interrupt programmabile
Un controller di interrupt programmabile è un altro componente di interfaccia a microprocessore. Per il microprocessore 8086, controller di 8259 interrupt viene spesso utilizzato. Questo controller di interrupt accetta le richieste di servizio da sensori, motori o altri tipi di dispositivi elettronici. Dirige poi tali richieste per i porti di interrupt del processore 8086. In risposta, il microprocessore sarà recuperare ed eseguire un Interrupt Service Routine che viene memorizzato nella memoria principale.
Esterno gli interrupt vengono da circuiti come sensori di temperatura e luce. Ad esempio, un sensore di luce può output un segnale per indicare che il livello di luce che è receiveing è sotto un certo livello. Questo segnale sarebbe essere alimentato alla porta di ingresso di un controller di interrupt, che poi trasmette il segnale al microprocessore.
In risposta, il microprocessore interrompe qualunque sua elaborazione ed esegue una routine di elaborazione per soddisfare le esigenze del dispositivo. Per il sensore di luce, potrebbe inviare un'istruzione attraverso il controller di interfaccia periferici che dirigerà, ad esempio, un otturatore della fotocamera per aprire.
Interfaccia del driver
I driver o i buffer sono utilizzati anche nella progettazione dell'interfaccia a microprocessore. Tuttavia, essi sono di solito necessaria solo quando il carico sulle linee dati, di indirizzo o di controllo a microprocessore è troppo alto. E che di solito è perché le linee di indirizzo, di dati o di controllo a microprocessore sono collegate in parallelo al gran numero di componenti elettronici esterni. Un'altra situazione che richiede driver è quando il microprocessore è collegato ai cavi lunghi.
In entrambi i casi sono necessari driver affinché i tempi di ritardo, ascesa e caduta tempi e livelli di rumore non influenzano negativamente l'affidabilità dei dati e calcoli del microprocessore.