Електроніка та мікропроцесорна техніка
Методическое пособие - Компьютеры, программирование
Другие методички по предмету Компьютеры, программирование
°) передача йде по відповідній команді, записаній в програмі процесора, йде від памяті до процесора і назад (мал. 8.27).
Другий спосіб (програмно-керована передача по запиту переривання від периферійного пристрою ПП) показаний на мал. 8.28.
Мал. 8.27
Мал. 8.28
Мікропроцесор під час виконання програми по запиту переривання відсторонений від своєї основної програми. Для швидкого вводу, виводу даних і очищення мікропроцесора від керування цими операціями використовується третій спосіб (прямий доступ до памяті) (мал. 8.29).
Мал. 8.29
При прямому доступі до памяті здійснюється обмін даними між ОЗП і ПП. Прямий доступ до памяті (ПДП) підвищує швидкість вводу - виводу інформації і загальну продуктивність МП системи. На вимогу процесора або ПП контролер ПДП задає розмір передаваного блоку даних і область памяті, використовуваної при передачі, формує адреси осередків ОЗП, що беруть участь в передачі, підраховує число байт, передаваних через інтерфейс, і визначає момент завершення операції вводу - виводу.
У мікропроцесорних системах і МІКРОЕОМ, побудованих на однокристальних 8-, 16-розрядних мікропроцесорах К580 і К1810, використовується системний інтерфейс И-41, спрощена структурна схема якого приведена на мал. 8.30. Інтерфейс є уніфікованою шиною з функціонально обєднаних ліній, по яких передаються необхідна інформація і сигнали керування для функціонування ЕОМ, і електроживлення.
Мал. 8.30
Інтерфейс містить всього 72 лінії. З них 20 ліній адреси, 16 - даних, 8 - запиту переривання, сигнали керування і ін. Ці лінії розділені на три шини: адреси з 16 лініями для памяті місткістю 64 кбайт і з 4 резервними для розширення місткості памяті; даних з 8 двонаправленими лініями і 8 резервними для роботи з 16-розрядними МП; керування з 36 лініями.
У будь-який момент при передачі інформації беруть участь два пристрої (одне з них передає, інше приймає). Передаючий основний пристрій - активний, задатчик. Приймальне додатковий пристрій - пасивний, виконавець. Задатчик, починаючи (ініціюючи) передачу, займає шини інтерфейсу, виставляє адресу виконавця на шину адреси, задає напрям передачі (вводу - виводу, читання - запис), видає інформацію виконавцеві або приймає її з нього.
Задатчиком можуть бути всі пристрої, окрім памяті, а виконавцем всі пристрої, підключені до інтерфейсу. Один і той же пристрій може бути і виконавцем, і задатчиком. При зверненні до памяті процесор - задатчик, а при обробці запиту переривання - виконавець.
У МП-системі може бути декілька джерел запиту переривання і тому між запитами повинні бути пріоритетні відносини. Блок пріоритетних переривань (БПП) виділяє із запитів, що поступили, найбільш важливий, і по його сигналу МП, що управляє, тимчасово припинить виконання поточної програми і передасть керування іншій програмі. Одночасно може виникати декілька запитів переривання і необхідно визначити найбільш пріоритетний. Це встановлює схема Арбітр. Схема формування сигналів інтерфейсу (ФСІ) створює сигнали, підтверджуючі переривання, і сигнали для роботи адаптера.
Різноманітні периферійні пристрої сполучаються з МП-системою за допомогою невеликого числа уніфікованих інтерфейсних ВІС. Шляхом програмування виконуваних ними функцій досягається висока універсальність.
У простих випадках використовуються регістри вводу, що адресуються, - виводи (їх називають порти). Перепрограмування їх обмежено. При керуванні простим периферійним пристроєм, що виконує лише декілька операцій, найбільш ефективне застосування портів. Наприклад, управляти через порт периферійним пристроєм можна командами вводу- виводу.
При побудові мікропроцесорних систем використовується магістрально-модульна організація. Вона полягає в тому, що окремі мікропроцесорні засоби виконані у вигляді закінчених модулів ВІС, які обєднані в систему за допомогою шин (магістралей), розділених пристроями (модулями) в часі при передачі інформації. У них використовуються уніфіковані, тобто не залежні від периферійних пристроїв, команди вводу - виводу даних. У спеціальних блоках керування (адаптерах і контролерах) уніфіковані дані і команди перетворяться в коди і сигнали для окремих ПП. Периферійні пристрої через них підключаються до загальних шин мікропроцесора.
Набір ліній і шин, схеми підключення, сигнали і алгоритми передачі інформації створюють уніфікований інтерфейс.
Різноманітні периферійні пристрої за допомогою невеликої кількості уніфікованих інтерфейсних ВІС сполучаються з мікропроцесорною системою.
Ці ВІС програмовані по виконуваних функціях. Вони універсальні. Функціональне призначення інтерфейсних ВІС встановлюється подачею на них сигналів керування приходять від датчиків (зовнішніх джерел), або від мікропроцесора, а також шляхом комутації їх входів керування. У простих випадках при керуванні простим ПП використовуються буферні регістри вводу, що адресуються, - виводу (порти). Якщо ж мікропроцесорна система містить складні периферійні пристрої, які виконують багато різноманітних операцій, необхідні периферійні програмовані пристрої (ППА). У їх склад входить регістр керування. Мікропроцесор через нього здійснює програмоване керування периферійними пристроями. ППА - універсальний засіб керування, яке може використовуватися майже для всіх існуючих периферійних пристроїв вводу - виводу.
Контрольні запитання: