20 Pav. Programiniai besąlyginiai duomenų mainai
21 Pav. Įvesties ir išvesties portų funkcinė grandinė
Informacijos duomenims įvesti (angl. DI – Data Input) naudojamas trijų būsenų įvesties formuotuvas (angl. BFI – Buffer Input), kuriame duomenis neįsimenami.
Duomenis išvedami (angl. DO –
Data Output) juos įrašant į registrą (angl. RG - Register). BFI
ir RG adresuoti naudojamas DC dešifratorius, kurio įėjime veikia
AB signalai ir, kai kada CB signalai, nurodantys duomenų ilgį
(baitas, žodis, dvigubas žodis). DC išėjimo
ir
,
signalais, panaudojant loginius ARBA elementus, aktyvuojami įvesties
arba išvesties portai. Vienu metu veikia (aktyvus) tik vienas
portas, todėl abu portai gali turėti vienodus adresus (vienas
signalas, bet skirtingi
,
ir
bei
signalai).
Formuotuvų ir registrų
grandinės yra pakankamai greitaeigės, kad galėtų veikti greičiu,
kurį nustato MP (SM sinchroninis darbo režimas). Todėl nedidelėse
MPS, laikant, kad
signalas
visą laiką aktyvus, jo formavimo loginė grandinė nenaudojama (žr.
21 pav.).
Didinant duomenų mainų patikimumą, kai naudojamas tiesioginis XACK signalas (loginis 1), jo loginė grandinė sudaroma pagal šią loginę funkciją:
Tais atvejais, kai sistemoje
naudojamas inversinis
signalas (loginis 0), sudarant bendrąjį patvirtinimo signalą,
atskirų elementų patvirtinimo signalus patogu sujungti pagal taip
vadinamą loginę „montažinę ARBA” schemą. Taip pat tikslinga
atskiras įvesties (DI) ir išvesties (DO) linijas sujungti į
bendrąją DIO (angl. DIO – Data Input / Output) įvesties ir
išvesties liniją, nes du kartus sumažėja linijų skaičius. Be
to, galima skaityti anksčiau išvestus ir RG saugomus, duomenis. Tai
gali būti naudinga testuojant išėjimo portą arba kontroliuojant
išvestus duomenis.
Dvikrypčiams duomenų mainams per bendrąją įvesties ir išvesties liniją (DIO), plačiai naudojamas tariamasis (pseudo) dvikryptis portas, kurio funkcinė grandinė pateikta 22 pav.
22 Pav. Pseudo dvikrypčio porto funkcinė grandinė
22 pav. schemoje RG išėjime prijungtas BFO (angl. BFO – Buffer Ouput) išvesties formuotuvas, turintis atvirojo kolektoriaus išėjimus su RK rezistoriais, kurie gali būti jungiami BF išorėje arba būti jo viduje. DO išėjimai su DI įėjimais sujungti pagal „montažinę ARBA” schemą. Išvedus į RG aukšto loginio lygio (loginio 1) signalus galima įvesti neiškraipytus informacijos duomenis. Be to, norimos DI linijos gali būti draudžiamos (maskuojamos, nuolat nustatomas loginis 0), išvedant atitinkamose DO linijose žemo loginio lygio (loginio 0) signalus.
Pseudo dvikrypčio porto grandinė yra gana universali, todėl plačiai naudojama vienkristaliuose mikrovaldikliuose.
Sąlyginiai programiniai duomenų mainai yra sudėtingesni, nes jų metu kontroliuojama periferinio įrenginio būsena ir naudojami tarnybiniai duomenys (CW, SW). Dažniausiai tokie duomenų mainai taikomi lėtaeigiams periferiniaims įrenginiams, nes MP greitaeigiškumas yra pakankamai didelis. Šiuose duomenų mainuose turi būti numatytos tam tikros tarnybinių ir informacijos duomenų perdavimo taisyklės vadinamos mainų protokolu. Šio protokolo detalus aprašymas naudojamas, sudarant duomenų mainų su periferiniai įrenginiais programas (paprogrames) vadinamas draiveriais. Sąlyginiuose programiniuose mainuose naudojami šie signalai:
periferinio įrenginio RDY (angl. Ready) pasiruošimo signalas;
MP patvirtinimo (kvitavimo) ACK (angl. Acknowledgement) signalas.
RDY signalus perduoda periferinis įrenginys, kai jis yra pasiruošęs priimti (RDY INP) arba perduoti (RDY OUT) informacijos duomenis (DW). RDY signalai yra SW sudedamoji dalis.
ACK signalus generuoja MP, informuodamas periferinį įrenginį apie informacijos duomenų įvesties (ACK INP) pabaigą arba naujų duomenų išvesties (ACK OUT) pradžią. ACK signalai įeina į CW sudėtį. Duomenų mainai, naudojant RDY, ACK signalus vadinami duomenų įvedimu ir išvedimu su kvitavimu.
Tipinės įvesties ir išvesties su kvitavimu laikinės diagramos pateiktos 23 pav.
