Cтраница 3
Канал данных, подобно каналу данных и системе на базе КР580ВМ80А, позволяет осуществлять три типа обмена информацией: программный обмен, обмен в режиме прямого доступа к памяти и обмен в режиме прерывания программы. [31]
Интерфейс И41 предназначен для построения сосредоточенных многопроцессорных модульных систем обработки данных, микропроцессорных комплексов, микроЭВМ, ПЭВМ, обеспечивает программный обмен данными одного или нескольких процессоров с памятью и с контроллерами ввода-вывода, ПДП и генерацию прерываний. Интерфейс использует два независимых адресных пространства ( памяти и ввсда-вывода) и обеспечивает прямую адресацию до 16 Мбайт памяти с использованием 24-разрядного адреса и до 64 Кбайт ПВВ с использованием 16-разрядного адреса. В циклах обращения к памяти и в циклах ввода-вывода возможны передачи 8 - и 16-разрядных данных. Задатчики с байтовой организацией используют 16 адресных линий для адресации памяти и 8 - для выборки ПВВ, адресуя 64 Кбайт памяти и 256 ПВВ. [32]
![]() |
Интерфейс про - одновременно ко всем ВУ. Каждое ВУ граммного обмена данными сравнивает собственный адрес с заданным. ВУ, адрес которого совпадает. [33] |
Программный обмен - передача отдельных слов данных по командам ввода-вывода - производится через совокупность цепей, изображенных на рис. 5.4. Шины, номера цепей которых указаны в скобках, и отдельные цепи служат для передачи следующих сигналов. [34]
![]() |
Состав исполнений микро - ЭВМ Электроника 60М. [35] |
Канал ЭВМ обеспечивает три типа обмена информацией: программный, в режиме прямого доступа к памяти ( ПДП), в режиме прерывания программы. Программный обмен представляет собой передачу данных по инициативе и под управлением программы. Обмен в режиме прямого доступа к памяти является самым быстрым способом передачи данных между внешними устройствами и памятью. Он не меняет состояния ЦП и поэтому может выполняться в промежутках между циклами обращения к каналу, проводимых ЦП. Обмен данными в режиме прерывания программы заключается в выполнении программы обслуживания по требованию периферийного устройства. Каждое устройство, способное работать в режимах ПДП или прерывания программы, имеет приоритет обслуживания, основанный на его расположении по отношению к процессору. [36]
Дальнейшая детализация аппаратных средств и программного обеспечения должна производиться в тесном взаимодействии друг с другом. Она является типичной для программного обмена и отражает основные функциональные связи в процессе ввода / вывода, реализуемые на практике с помощью специализированных интерфейсных БИС. Вопросы применения таких БИС будут рассмотрены далее. На данном этапе интересны принципиальные вопросы организации ввода / вывода и способы генерирования основных управляющих сигналов МП-системы, обеспечивающих программный обмен. [37]
Мини - и микроЭВМ строятся чаще с использованием единого интерфейса, соединяющего процессор, память и все ПУ. В таких ЭВМ находят применение другие рассмотренные выше принципы и способы: программный обмен и канал прямого доступа в память. В едином интерфейсе шины адреса и данных доступны всем ПУ и ОП. Поэтому нумерация ПУ, точнее, регистров контроллеров ПУ продолжает нумерацию ячеек ОП, а команды ввода-вывода процессора и команды обращения к ОП отличаются лишь адресами. За каждым ПУ закреплено один, два или более адресов в зависимости от числа регистров в устройстве управления ПУ. По терминологии мини - и микроЭВМ этот адрес называют вектором прерывания. [38]
Если однокристальный АЦП используется для ввода информации по нескольким каналам - через мультиплексор, то к программе добавляются команды переключения кода мультиплексора. Если сбор данных от АЦП идет на частоте, значительно меньшей максимальной частоты программного обмена, то одновременно со сбором данных можно выполнять программу предварительной обработки, например масштабирование или калибровку. При этом после инициализации прерывания ( см. предыдущую программу) следует вместо останова перейти в программу предварительной обработки, а после прерывания выйти из данной программы в подпрограмму обслуживания прерывания. Если цикл обработки полностью завершается перед вводом очередного отсчета и все результаты находятся в оперативной памяти, то все время, оставшееся от ввода, может быть использовано для обработки. Если обработка продолжается в момент прерывания для очередного ввода, то необходимо сохранить значения регистров в стеке и восстановить их после конца ввода отсчета. [39]
Обмен информацией между ВУ и процессором организуется в рамках программы, выполняемой процессором, с помощью команд ввода-вывода, которые служат для инициирования работы ВУ, проверки готовности ВУ к приему-выдаче данных и передачи данных - слов информации. Ввод-вывод информации на основе программы, управляющей работой ВУ и передачей данных, называется программным обменом данными. При программном обмене В У выполняет пассивную функцию источника - приемника информации, состояние которого контролируется и изменяется с помощью программы. За счет этого устройство управления ВУ становится максимально простым и уменьшается стоимость системы ввода-вывода, что крайне существенно для мини - ЭВМ. Однако при программном обмене команда ввода-вывода инициирует передачу только одного слова информации, и процессор работает в темпе ВУ, которые обычно имеют невысокое быстродействие, а это приводит к большим потерям процессорного времени. Чтобы избежать простоев процессора, используется режим ввода-вывода по прерыванию, при котором сигнал прерывания, формируемый в момент готовности ВУ к приему - передаче слова информации, переключает процессор на выполнение программы ввода-вывода, по окончании которой обработка данных продолжается до следующего сигнала прерывания. Однако режим ввода-вывода по прерыванию не обеспечивает высокой скорости передачи данных, поскольку передача одного слова программируется несколькими командами. Поэтому такой режим приемлем лишь для передачи небольших объемов информации. [40]
Таким образом, при программном обмене ввод-вывод информации происходит через аккумулятор МЛ. При таком обмене магистрали и аппаратные средства микроЭВМ используются неэффективно, так как МП занят только выполнением процедуры программного обмена. Для согласования передачи данных между МП и ПфУ включен интерфейс ввода-вывода. [41]
![]() |
Основные характеристики устройств последовательного обмена. [42] |
Устройства предназначены для обмена информацией между двумя ЭВМ, между ЭВМ и устройством пользователя. По типу обмена разделяются на устройства с последовательным и параллельным обменом, по режиму обмена - на устройства с программным обменом и прерыванием программы, а также обменом в режиме ПДП. [43]
В то же время начальное состояние регистров контроллера и операция задается процессором и контроллер в этом случае работает как пассивное устройство. Синхронизация работы процессора и контроллера при прямом доступе в память базируется на тех же принципах, что и при программном обмене. [44]
Устройства ( за исключением процессора), которые могут стать ведущими, формируют сигналы запроса и по подшине управления передают их в арбитр. Ширина управления имеет две группы линий запроса и разрешения обмена: запрос прямого доступа ( внепроцессорного обмена) и запрос ОШ для программного обмена. Получив разрешение на внепроцессор-ный обмен и став ведущим, ПУ непосредственно передает или получает информацию из ОЗУ, а текущий адрес ячейки ОЗУ формируется в КПДП. [45]