Представление текстовой и графической информации в электронном виде
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
едуры обмена информацией по этим шинам,
- механические подключения (разъёмы).
ПУ периферийные устройства
К канал ввода/вывода (в/в)
В вычислительной системе различают:
1) интерфейс процессор - оперативная память процессор каналы ввода/вывода (самый быстрый);
2) интерфейс ввода/вывода (расширения), с помощью которого контроллеры ПУ подключаются к системе;
3) интерфейс периферийных устройств, с помощью которого они подключаются к своим контроллерам (адаптерам). Адаптер простейшее устройство, преобразующее сигналы одного интерфейса в сигналы другого. Контроллер более сложная система (блок управления).
Виды интерфейсов
По способу передачи
- Параллельные: разряды данных передаются одновременно, параллельно (шины ISA, PCI, IDE, Centronics).
- Последовательные: информация передается последовательно по одному биту (шины USB, RS-232)
Синхронизация обмена
2 способа синхронизации:
1) механизм стробирования данных: по линии шины данных передаются либо “1” либо “0” Для того чтобы приемник надежно различал эти события, используют специальный стробирующий сигнал, который подается одновременно с данными в момент времени, когда на линии устанавливаются действительное значение данных.
2) синхронизация квитированием. Данный способ использует для реализации 2 сигнала прямой и обратный. После того, как данные с передающего устройства будут зафиксированы в принимающем устройстве, последнее выдаст сигнал, что данные приняты, затем будет выдан сигнал о готовности принимать следующую информацию.
По топологии (характеру связи между устройствами) бывают:
1) с индивидуальной (радиальной) системой шин, которая включает в себя
- главное устройство, к которому подключаются другие, ведомые;
-провода прямой и обратной передачи;
- сигналы синхронизации и управления (сигнал выборки со стороны главного устройства, указывающий, что с главным устройством устройству можно работать).
У - устройство
2) с коммунальной (магистральной) системой шин: все устройства взаимодействуют через общую магистраль.
У0 выставляет по шине адреса номер вызываемого абонента. Каждое устройство сравнивает его со своим. В случае совпадения устройство начинает работать (только одно) В противном случае, устройство не реагирует на сигнал.
А шина адреса
D шина данных
С шина управления и синхронизации
Организация ввода/вывода
Организацией обмена между системой и периферийными устройствами управляет комплекс аппаратно-программных средств, называемый каналом ввода/вывода.
2 типа:
- программно управляемые (ПУК)
- канал прямого доступа в память (КПДП)
1. В программно-управляемых каналах при обмене информацией используется аппаратура ЦП с помощью команд IN/OUT (обмен между регистрами и портами ввода/вывода)
Скорость обмена определяется самым медленным устройством.
По производительности устройства делятся на классы:
Низкоскоростные: передается меньше 1000 символов/сек (например, клавиатура,)
Среднескоростные: до 100000 символов/сек (принтер, дискеты)
Высокоскоростные: более 100000 символов/сек (видеокарта, диски).
ЦП видит периферийные устройства как порты. Каждое устройство логически представлено в виде нескольких портов:
- порты (регистры) данных на в/в;
- регистр управления, содержимое которого формируется ЦП-ом и передается в периферийное устройство, его разряды используются для задания операций
- регистр состояния (статусный): отдельные биты формируются периферийным устройством и передаются в ЦП (7-ой и 15-ый бит указывают на готовность участия в обмене: готов/не готов, ошибка/нет ошибки).
При программной реализации алгоритма обмена, в свою очередь, различают два способа в/в, в зависимости от того, каким образом обнаруживается готовность ПУ к обмену:
1. Путем опроса флага готовности ПУ
2. По прерываниям процессора от ПУ.
Алгоритм обмена, основанный на опросе флага готовности (ввод- вывод по условию готовности) включает следующие шаги.
1. На этапе начальной подготовки ЦП опрашивает состояние ПУ (включено, исправно, свободно) и запускает механизм ПУ.
Функционирование ПУ начинается лишь после того, как носитель информации достигнет рабочей скорости. Только после этого начинается обмен информацией с носителем, то есть этап передачи данных.
2. Контроллер ПУ обеспечивает управление процессом считывания (записи) информации с носителя. Считывание (запись) информации обычно осуществляется байтами данных. Прочитанный с носителя байт заносится в буферный регистр данных (РД), после чего устанавливается флаг ГТ (Готов). В случае записи контроллер ПУ обеспечивает перепись байта данных из регистра данных на носитель, после чего устанавливается флаг ГТ, что означает готовность принять из ЭВМ очередной байт данных.
Процессор, обнаружив факт установки флага, осуществляет ввод (вывод) данных из РД, а контроллер ПУ - сброс флага ГТ. Далее процессор формирует адрес ячейки памяти, с которой ведется обмен и подсчитывает количество переданной информации.
Далее осуществляется анализ на конец передачи блока данных и, если переданы еще не все данные, то выполняется сканирование флага готовности.
3. На этапе завершения обмена опрашивается состояние ПУ и выключается механизм ПУ, приводящий в движение носитель информации.
Рассмотренный способ обме?/p>