50.Организация параллельной передачи данных.

Параллельныеинтерфейсыхарактеризуются тем, что в них для передачи бит в слове используются отдельные сигнальные линии, и биты передаются одновременно. Параллельная передача данных между МПС и ПУ является по своей организации наиболее простым способом обмена. Для организации параллельной передачи данных помимо шины данных, количество линий в которой равно числу одновременно передаваемых битов данных, используется минимальное количествоуправляющих сигналов.

В простейшем случае в контроллере параллельного интерфейса, обеспечивающем передачу данных в периферийное устройство (рис. 77), в шине связи с ПУ используются всего два управляющих сигнала – Выходные данные готовы и Данные приняты.

Рисунок 77 – Контроллер параллельного интерфейса, обеспечивающий передачу данных в ПУ

Для формирования управляющего сигнала Выходные данные готовы и приемаиз ПУуправляющего сигналаДанные приняты в контроллере используется одноразрядный адресуемый регистр состояния и управления SCR. Одновременно с записью очередного слова данных из шины данных системной магистрали в адресуемый регистр данных DR контроллера (по команде вывода) в регистр состояния и управления записывается логическая единица. Тем самым формируется управляющий сигнал Выходные данные готовы вшине связи с ПУ.

ПУ, приняв слово данных,управляющим сигналом Данные приняты обнуляет регистр состояния и управления контроллера. При этом формируетсяпризнак готовности ПУ к обмену, который может быть принят МП по одной из линий шины данных системной магистрали посредством стандартной операции ввода (чтение регистра состояния и управления).

Логика управления контроллера обеспечивает селекцию адресов регистров контроллера, прием управляющих сигналов системной магистрали и формирование на их основе внутренних управляющих сигналов контроллера. Для сопряжения регистров контроллера с шинами адреса и данных системной магистрали в контроллере используются приемники шины адреса и приемопередатчики шины данных.

Алгоритм обмена со стороны МП с использованием такого контроллера включает два шага:

1. МП проверяет готовность ПУ к приему данных, путем чтения регистра состояния и управленияконтроллера;

2. если ПУ готово к приему данных (логический 0 в регистре SCR), то МП выводитданные в регистр данных контроллера. Иначе повторяется шаг 1.

Организация простого контроллера параллельного интерфейса, обеспечивающего прием данных из ПУ, показана на рис. 78. В этом контроллере при взаимодействии с периферийным устройством также используются двауправляющих сигнала – Данные от ПУ готовы и Данные приняты.

Рисунок 78 – Контроллер параллельного интерфейса, обеспечивающий прием данных из ПУ

Для формирования управляющего сигнала Данные приняты и приема из ПУ управляющего сигнала Данные от ПУ готовы также используется одноразрядный адресуемый регистр состояния и управления SCR.

ПУ сигналом Данные от ПУ готовы записывает в регистр данных DR контроллера очередное слово данных. Этим же сигналом устанавливается в единицу регистр состояния и управления SCR. При этом формируется признак готовности ПУ к обмену, который может бытьпринятМП по одной излиний шины данных системной магистрали посредством стандартной операции ввода (чтение регистра состояния и управления). Тем самым контроллер извещает процессор о готовности данных в регистре DR. Процессор читает слово данных из регистра данных контроллера и обнуляет регистр состоянияи управления SCR. При этом формируется управляющий сигнал Данные приняты в шине связи с ПУ.

Логикауправления контроллера и приемопередатчики шин системной магистрали выполняют те же функции,что и в контроллере вывода.

Алгоритм обмена со стороны МП с использованием такого контроллера включает два шага:

1. МП проверяет наличие данных в регистре данных контроллера DR, путем чтения регистра состояния и управления контроллера;

2. если данные готовы (логическая 1 в регистре SCR), то МП считывает данные из регистра данных контроллера.Иначе повторяется шаг 1.

Как видно из рассмотренных примеров, для приема или передачи одного слова данных микропроцессору необходимо выполнить всего несколько команд, время осуществления которых и определяет максимально достижимую скорость обмена данными при параллельной передаче. При этом время обработки слова данных в электронных схемах контроллера можно неучитывать, так как оно существенно меньше времени выполнения одной команды процессора. Таким образом, при параллельной передаче обеспечивается скорость обмена, ограниченная только быстродействием ПУ.

Простота реализации и относительно высокая скорость обмена, присущиепараллельной передаче данных, обеспечили широкое распространение этого способа обмена с ПУ в микропроцессорных системах.