38. Організація вводу-виводу на базі віс пдп.

Каждое внешнее устройство должно быть связано с помощью интерфейса с шиной данных микропроцессорной системы так, чтобы данные могли быть переданы командами программы между этим уст­ройством и микропроцессором. Каждый интерфейс устройства ввода/вывода должен быть адресуемым и отвечать на сигналы шины управления микропроцессора. Наиболее общий подход состоит в том, чтобы использовать один или большее количество регистров в интерфейсе устройства как буферы между устройством и процессором. Мы знаем эти буферные регистры как порты. Данные, посланные внешнему устройству, записываются сначала в регистр в интерфейсе устройства, откуда они уже передаются внешнему устройству. Аналогично процессор обращается к данным, пересылаемым от внешнего устройства, читая регистр в интерфейсе устройства.

Прямой доступ к памяти (ПДП) позволяет передавать данные между памятью и периферийными устройствами без вмешательства процессора. Системы, которые используют прямой доступ к памяти, имеют специальное устройство, называемое контроллер прямого доступа к памяти. Контроллер берет в этом режиме под свой контроль шины системы и выполняет управление передачей данных между памятью и периферийным устройством. Когда контроллер ПДП принимает запрос от периферийного устройства, он посылает в процессор сигнал требования прямого доступа. Процессор тогда вырабатывает сигнал подтверждения ПДП и переходит в пассивный режим, переводя внешние шины адреса и данных в высокоомное состояние и не вырабатывая сигналы управления. В случаях, если процессору не требуется обращение к внешним шинам системы, он может продолжать выполнение команд из очереди команд. Контроллер ПДП выполняет передачу данных самостоятельно. Если передачи данных в режиме прямого доступа происходят относительно нечасто, то это не приводит к снижению производительности системы в целом, так как передача данных при прямом доступе прозрачна для процессора.

Передача данных в режиме ПДП начинается с запроса. Устройство, требующее прямой доступ, может иметь данные для передачи или может требовать данные от другого устройства. Кроме того, передачи данных в режиме ПДП могут быть инициализированы системным программным обеспечением без внешнего запроса.

Когда режим ПДП разрешается процессором, контроллер прямого доступа к памяти обеспечивает все необходимые сигналы шины для передачи данных. Источник и приемник данных для передачи программируемы и могут быть или в пространстве адресов ввода/вывода или в пространстве адресов памяти.

Микропроцессорные системы на основе микропроцессора 8086 используют в качестве контроллера прямого доступа к памяти микросхему 8257. Интегральная схема 8257 – программируемый 4 канальный контроллер ПДП. Каждый канал контроллера оборудован 16 разрядным регистром адреса ПДП и 16 разрядным регистром-счетчиком числа переданных байтов. Младшие 14 битов регистра-счетчика определяют количество циклов ПДП, таким образом, их максимальное количество равно 16384. Старшие 2 бита регистра-счетчика определяют тип операции ПДП для данного канала.