Передача информации по системной магистрали

Передача по системной магистрали байта или слова данных называется циклом шины. При передаче данных используются все шины магистрали. На магистрали всегда действуют два устройства: задатчик и исполнитель. Задатчиком чаще всего является процессор, исполнителем — ячейка ОЗУ или регистр внешнего устройства. Задатчик управляет шиной адреса и шиной управления. Исполнитель может принимать данные с шины данных или передавать данные на шину данных.

Вывод данных Ввод данных

Рис. 2.6. Передача информации по системной шине

Лекция №3 Принципы организации обмена данными между эвм и внешними устройствами.

3.1 Режимы обмена данными

Возможны два режима обмена данными по системной магистрали:

1. Программно – управляемая передача данных.

2. Прямой доступ ВУ к оперативной памяти ЭВМ (режим ПДП).

Если данные передаются из ВУ в ОЗУ (из ОЗУ к ВУ), то выполняются действия, изображенные на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Блок-схема программно – управляемой передачи данных

1. Режим ПДП

В режиме ПДП данные передаются, как показано на рис. 3.2.

Рис. 3.2. Блок-схема обмена данными в режиме ПДП

Обмен выполняется аппаратными средствами КПДП и интерфейса ВУ.

Интерфейс может выполнять следующие функции при обмене данными:

• Буферное хранение данных.

• Устранение временных различий в работе ВУ и ЦП (или ВУ и КПДП).

• Передача информации о состоянии ВУ либо в процессор, либо в КПДП.

• Передача приказов ВУ от процессора или КПДП.

Известны три способа программно управляемой передачи данных:

1. Безусловная передача;

2. Обмен по готовности ВУ;

3. Обмен с прерыванием текущей программы процессора.

3.2 Безусловная передача данных.

Может выполняться только для устройств, быстродействие которых выше быстродействия процессора.

Плюсы: реализуется при минимальных затратах программных и аппаратных средств.

Недостаток: устройство всегда должно быть готово к обмену.

Рис. 3.3. Интерфейс безусловного вывода данных.

РД - регистр данных, служит для временного хранения n-разрядного слова данных для вывода в ВУ.

2И – информационные вентили, пропускают данные с шины данных в регистр данных, если поступает внутренняя команда интерфейса «Запись в РД».

ДВК – дешифратор внутренних команд, формирует внутреннюю команду интерфейса «запись в РД» на выходе, когда на ША установлен адрес РД, а на ШУ сигнал «Вывод». Вентили 2И открываются и данные с ЩД поступают в РД.

РД представляет собой набор триггеров Т1…Тn(рис.3.4.).

Рис. 3.4. Регистр данных

Рис. 3.5. Функциональная схема интерфейса безусловного ввода данных.

Интерфейс безусловного ввода данных содержит в себе все компоненты интерфейса безусловного вывода данных. Количество и назначение регистров интерфейса может меняться. Интерфейс вывода может содержать регистры управления, которые передают ВУ не данные, а приказы, позволяющие изменять режим работы ВУ.

Для программного управления подобными устройствами необходимо знать их программную модель.

В понятие программная модель интерфейса входят:

1. Число регистров интерфейса и их назначение.

2. Адреса регистров.

3. Число бит и назначение отдельных бит регистров.

4. Способ доступа процессора к каждому из регистров.