Контрольная работа: Организация интерфейса в микро ЭВМ

Работа микро ЭВМ сопровождается интенсивным обменом информацией между МП, ЗУ и УВВ. В процессе выполнения программы МП принимает команды из памяти программ, обращается к памяти данных, а при исполнении команд ввода-вывода – к УВВ. Эффективность решения задачи в микро ЭВМ в значительной степени определяется организацией этого обмена и структурой связи между МП, памятью и УВВ.

Система шин, вспомогательной аппаратуры и алгоритмов, реализованных на этом оборудовании, предназначенная для организации обмена между МП, памятью и УВВ, называется интерфейсом.

В функции интерфейса входят дешифрация адреса устройств, синхронизация обмена информацией, согласование форматов слов, дешифрация кода команды, связанной с обращением к памяти или УВВ, электрическое согласование сигналов и некоторые другие операции.

Сложность задач, возлагаемых на интерфейс, а также недостаточная мощность буферных схем, входящих в состав БИС МП, привели к распределению средств интерфейса между различными устройствами:

а) устройством управления памятью и вводом-выводом, входящим в состав МП;

Возможно вы искали - Реферат: Архитектура и основные характеристики персонального компьютера

б) непосредственно интерфейсным устройством, являющимся промежуточным звеном между МП, с одной стороны, и памятью и УВВ, с другой;

в) специализированными устройствами управления (контроллерами) УВВ, предназначенными для реализации алгоритмов управления, специфических для различных УВВ.

Организация обмена между МП и памятью или УВВ в простейших случаях возможна на основе средств, содержащихся только в МП. Недостающие функции в таких случаях реализуются программно.

Более сложные ЗУ и УВВ соединяются с МП обязательно через дополнительные интерфейсные устройства, выполненные на основе СИС и МИС или (в некоторых МПК) в виде специальных БИС. Разработка БИС обусловливается значительной сложностью функции интерфейсных устройств: при отсутствии БИС в некоторых случаях может потребоваться до нескольких сотен корпусов СИС и МИС.

Наконец, существуют сложные ЗУ и УВВ со специфическими алгоритмами управления (магнитные диски и ленты, электронно-лучевые трубки и т.д.), реализация которых возможна лишь специальными контроллерами.

Похожий материал - Реферат: Интернет-технологии на клавишах телефона

Сложность внешнего интерфейса определяется как сложностью периферийных устройств, так и степенью совместимости их с ЭВМ.

Под совместимостью будем понимать возможность объединения отдельных компонентов системы в единую операционную сеть посредством программных и аппаратных средств.

Совместимость определяется четырьмя основными признаками: быстродействием, кодами, используемыми для обмена, архитектурой процессора, электрическими характеристиками. Если объединяемые компоненты не соответствуют друг другу по одному или нескольким признакам, то они не могут быть объединены без интерфейсных модулей.

В любой микроЭВМ необходимы средства обмена данными с разнообразными периферийными устройствами. В зависимости от условий конкретного применения и характеристик периферийного оборудования передача данных производится в параллельном или последовательном формате.

Общность функций ввода-вывода стимулировала разработку БИС периферийных адаптеров, представляющих собой гибкие программируемые приборы, ориентированные исключительно на ввод-вывод.

Очень интересно - Реферат: Виды и принципы работы кэш-памяти

В настоящее время такие адаптеры стали обязательными компонентами практически всех микропроцессорных систем. Они получили широко распространенные имена как LPT и COM порты соответственно для параллельных и последовательных каналов ввода/вывода.

На рис. 1 приведена структурная схема адаптера и его программная модель. Подключение периферийного оборудования производится через три двунаправленных 8-битных порта (или канала) A, B и С. Интерфейс с системной шиной осуществляется с помощью 14 линий:

Рисунок 1 – Структурная схема (а) и программная модель (б) типового параллельного адаптера

D0¸7 – двунаправленная шина данных с трехстабильными каскадами.

Вам будет интересно - Реферат: Методы и модели интеллектуального автоматизированного контроля знаний

А0 , А1 - линии адреса, которые выбирают внутренний регистр адаптера, коммутируемый на шину данных: 00 – порт А, 01 – порт В, 10 – порт С и 11 – регистр управления.

– L-активный вход выбора кристалла; высокий уровень запрещается, а низкий разрешает связь прибора с системной шиной.

– L-активный вход считывания информации из адресуемого по линиям А, регистра на шину данных.

– L-активный вход записи информации с шины данных в адресуемый внутренний регистр адаптера.

RESET – H-активный сигнал сброса для приведения прибора в начальное состояние; при действии сброса регистр управления обнуляется, а все три порта переводятся в режим ввода.

Похожий материал - Доклад: Маскировка вирусов

Отметим, что считывание из регистра управления ( = 0, A1,0 = 11) не допускается, а одновременные запись и считывание ( = 0 и = 0) приводят к непредсказуемому результату.

Программирование и обмен данными с адаптером осуществляются командами ввода IN и вывода OUT, при выполнении которых на линиях А0¸7 (и одновременно А8¸15 ) находится адресная информация.

Приемником и источником данных в микропроцессоре является аккумулятор. Входы А0,1 адаптера обычно подключаются к младшим линиям шины адреса, а подключение входа зависит от принятого способа выбора адаптеров, если их несколько. В линейном выборе с кодами адреса 011111XX, 101111XX,..., 111110XX входы подключаются без дополнительного дешифратора к соответствующим (нулевым) линиям адреса А2¸7 . В этом способе система может иметь до шести адаптеров; при большем числе адаптеров потребуется дешифратор с L-активными выходами, вход которого подключается к линиям А2¸7 .

К-во Просмотров: 191