Реферат: Обзор процессоров и шин ПВМ начиная с 386 машин
портами ввода-вывода: программное управление, режим прерываний
и прямой доступ к памяти (ПДП).
Программно-управляемый ввод-вывод инициируется процессором,
который выполняет программу, управляющую работой внешнего уст-
ройства. Режим прерываний отличается тем, что инициатором вво-
да-вывода является внешнее устройство. Устройство, подключен-
ное к выводу прерываний процессора, повышает уровень сигнала
на этом выводе (или в зависимости от типа процессора понижает
- 14 -
его). В ответ процессор, закончив выполнение текущей команды,
сохраняет содержимое программного счетчика в соответствующем
стеке и переходит на выполнение программы, называемой програм-
мой обработки прерываний, чтобы завершить передачу данных.
ПДП тоже инициируется устройством. Передача данных между
памятью и устройством ввода-вывода осуществляется без вмеша-
тельства процессора. Как правило, для организации ПДП исполь-
зуются контроллеры ПДП, выполненные в виде интегральных схем.
3.5 Униварсальный синхронно-асинхронный
приемопередатчик
Микропроцессор взаимодействует с перифирийными устройства-
ми, принимающими и передающими данные в последовательной фор-
ме. В процессе этого взаимодействия процессор должен выполнять
преобразование параллельного кода в последовательный, а также
последовательного в параллельный.
Чаще всего пересылка данных между процессором и периферий-
ными устройствами выполняются асинхронно. Другими словами,
устройство может передавать данные в любой момент времени. Ес-
ли данные не передаются, устройство посылает просто биты мар-
кера, обычно высокий уровень сигнала, что дает возможность не-
медленно обнаружить любой разрыв цепи передачи. Если устройс-
тво готово передавать данные, передатчик посылает нулевой бит,
обозначающий начало посылки. За этим нулевым битом следуют
данные, затем бит четности и , наконец, один или два стоп-би-
та. Закончив передачу, отправитель продолжает посылать высокий
уровень сигнала в знак того, что данные отсутствуют.
Для удобства проектирования интерфейса процессора с уст-
- 15 -
ройствами последовательного ввода-вывода (как синхронными, так
и асинхронными) разработаны микросхемы универсальных синхрон-
но-асинхронных приемопередатчиков (УСАПП). В состав УСАПП вхо-
дят функционирующие независимо секции приемника-передатчика.
Типичный УСАПП изображен на рис. 4
Рисунок 4 расположен на следующей странице.
- 16 -
Разреше- От триггера
ние по- 8 7 6 5 4 3 2 1 " Буфер
лучения Данные передатчика
данных ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ свободен"
──┬─── ├─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┤ ж е а б в г д ─────┬─────
└─────┤ Вентили И │ │ │ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ │
├─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┤ │ │ ┌┴──┴──┴──┴──┴┐ │
├─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┤ ┌──────┐ └──_│ Вентили И │ │
│ Буферный ре-│ │ R ├─────_│ │_─────┘
│ гистр прием-│_─┬_│Триггер│ └─┬───┬────┬──┘
│ ника │ │ │"Данные│ │ │ │
└─────────────┘ │ │готовы"│ ┌─┴───┴────┴──┐
‑ │ │S │ │ Регистр сос-│_──────┐
└────────┐ │ └┬──────┘ │ тояния │ │
Биты управления │ │ └────────────_└─────────────┘ │
от регистра состояния│ └────────────────────────┐ │
└─────────────┐ ┌──────┴────┐ │
├──────────────────────┐ └──────┤ Сдвиговый ├────────┘
┌────┴────┐ ┌────┴─────┐ │ регистр │
│ Логика ├───────────_│ Логика ├─────_│ приемника │
│проверки │ │ проверки │ │СР │
│паритета │ │ границы │ └───────────┘
│ │ │ кадра │ ‑
└───‑─────┘ └──────────┘ │
┌───┴─────┐ ┌──────────┐ │
│Проверка │ │Синхрони- │ │
│стартово-│ │зирующий │ │
│го бита │_───────────┤генератор ├───────┘
- 17 -
‑ Последовательный вход ‑ Частота 16хТ Рис. 4
Буквами обозначено: а - Данные готовы; б - Наложение; в - Ошибка
кадра; г - Ошибка четности; д - Буфер пере-
датчика свободен; е - Разрешение чтения слова
состояния; ж - Сброс триггера " Данные гото-
вы"
УСАПП заключен в корпус с 40 выводами и является дуплексным
устройством (т. е. может передавать и принимать одновременно).
Он выполняет логическое форматирование посылок. Для подключе-
ния УСАПП могут потребоваться дополнительные схемы, однако нет
необходимости в общем тактовом генераторе, синхронизирующем
УСАПП и то устройство, с которым установлена связь. В передат-
чике УСАПП предусмотрена двойная буферизация, поэтому следую-
щий байт данных может приниматься из процессора, как только
текущий байт подготовлен для передачи.
Выпускаются микросхемы УСАПП со скоростями передачи до 200
Кбод. Скорость работы передатчика и приемника (не обязательно
одинаковые) устанавливаются с помощью внешних генераторов,
частота которых должна в 16 раз превышать требуемую скорость
передачи. Сигналы от внешних генераторов поступают на раздель-
ные тактовые входы приемника и передатчика.
Обычно и микропроцессор, и устройства ввода-вывода подклю-
чаются к своим УСАПП параллельно. Между УСАПП действует после-
довательная связь (например по стандарту RS-232C).
- 18 -
4. MULTIBUS
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
