18 Pav. Magistralinės kaskadinės struktūros funkcinė grandinė: smv – sistemos magistralės valdiklis; vsm – vidinė sistemos magistralė; p0, p1... Pn – portai.

19 Pav. Magistralinės radialinės struktūros funkcinė grandinė

Sistemos elementai, tarp kurių vyksta duomenų mainai yra vadinami aktyviais elementais. Paprasčiausiu atveju aktyvus yra CP ir vienas adresuotas sistemos elementas.

Sudėtingais atvejais, kai prie SM prijungta daug įvairiausių modulių (lygiagrečiai dirbantis MP, aritmetinis, periferinis MP, tiesioginių duomenų mainų adapteris ir panaš.), kurie turi savo MP ir sudaro atskiras žemesnio lygio posistemes, bendra SM turi būti paskirstyta tarp atskirų modulių. SM paskirstoma pagal šiuos principus:

1. SM užėmimo reikalavimų nuoseklumą (eilę);

2. Atskirų modulių reikšmingumo (prioritetinę) eilę.

Sudėtingais atvejais duomenų mainus (SM paskirstymą) organizuoja specialus įtaisas vadinamas SM arbitru. Vidutinio sudėtingumo MPS šis įtaisas dažniausiai turi MP, kuris pagal tam tikrą algoritmą paskirsto duomenų mainus tarp atskirų sistemos modulių.

14. Duomenų įvesties ir išvesties organizavimas

Dirbant bet kuriai MPS, nuolat vyksta duomenų įvedimas ir išvedimas tiek sistemos viduje, tiek ir tarp sistemos bei išorės. Duomenų mainų organizavimas yra viena iš svarbiausiųjų sistemos darbo grandžių.

Duomenų įvedimą ir išvedimą tarp sistemos bei išorės atlieka Įv.Iš. posistemė (Įv.Iš. Į.M). Ji atsakinga už ryšį tarp MPS ir išorinių (periferinių) įrenginių ir kai kuriais atvejai netgi apsprendžia periferinių įrenginių organizaciją. Programuotojo požiūriu, komandiniame lygmenyje, Įv.Iš. posistemę galima įsivaizduoti, kaip tam tikrą IOSEG ir eilę komandų, kuriomis valdomi duomenų mainai su šia sritimi (IOSEG + komandos). Daugeliu atvejų IOSEG turi baitinę organizacija, tačiau galimi ir didesni dariniai (DW, ar keletas baitų).

Mainų metu tarp sistemos ir periferinio įrenginio perduodami dviejų rūšių duomenys:

1. Tarnybiniai duomenys;

2. Informacijos duomenys;

Tarnybiniai duomenys turi dvi kryptis:

1. Iš MPS į periferinį įrenginį;

2. Iš periferinio įrenginio į MPS.

Pirmosios krypties tarnybiniai duomenys vadinami CW (angl. Control Word) valdymo žodžiu. Jie iššaukia (inicijuoja) veiksmus, susijusius su duomenų mainais.

Antrąja kryptimi perduodami tarnybiniai duomenis vadinami SW (angl. Status Word) būsenos žodžiu. Šie duomenys informuoja sistemą apie periferinio įrenginio būseną.

Informacijos duomenys gali būti perduodami abiem kryptimis, kaip DW (angl. Data Word) duomenų žodis.

Duomenų mainai gali būti [6]:

1. Programiniai;

2. Pertrauktiniai;

3. Tiesioginiai.

14.1. Programiniai duomenų mainai

Duomenų mainai, kuriuos iššaukia (inicijuoja) ir betarpiškai pagal programą vykdo MP vadinamas programiniais duomenų mainais. Kartais šis būdas dar vadinamas programiškai valdomais duomenų mainais. Toks duomenų mainų būdas nėra vienintelis, tačiau jis pakankamai efektyvus (nedidelės techninių priemonių sąnaudos), todėl plačiai naudojamas.

Programiniai duomenų mainai gali būti:

1. Besąlyginiai;

2. Sąlyginiai:

1. cikliniai;

2. cikliniai laikiniai;

3. necikliniai.

Besąlyginiai programiniai duomenų mainai yra paprasčiausi. Jie naudojami paprastiems periferiniams įrenginiams ir vyksta, nepriklausomai nuo periferinio įrenginio būsenos (pvz. duomenų (bito) išvedimas įjungti šviesos diodą arba duomenų (bito) įvedimas nustatyti mygtuko būseną). Šio duomenų mainų būdo algoritmas pateiktas 20 pav.

Besąlyginiuose duomenų mainuose naudojami tik informacijos duomenys ir nenaudojami tarnybiniai, nes periferiniai įrenginiai visada pasirengę dalyvauti duomenų mainuose.

Paprasčiausiai duomenų baitas įvedamas ir išvedamas, kreipiantys į IOSEG srities baitinius portus. Įvesties ir išvesties portų funkcinė grandinė pateikta 21 pav.