8) Режимы обмена по магистрали - Прямой доступ к памяти (пдп, dma)
Прямой доступ к памяти освобождает процессор от управления операциями ввода - вывода, позволяя осуществлять параллельно во времени выполнение процессором программы с обменом данными между периферийными устройствами (ПУ) и оперативной памятью (ОП), и производить этот обмен со скоростью, ограниченной только пропускной способностью ПУ и ОП. Таким образом, увеличивается производительность ЭВМ. Прямым доступом к памяти управляет контроллер ПДП, который выполняет следующие функции: 1) Управление инициируемой процессором или ПУ передачей данных между ПУ и ОП; 2) Задание размеров блока данных, который подлежит передаче, и области памяти, используемой при передаче; 3) Формирование адресов ячеек ОП, участвующих при передаче.
9) Архитектуры микропроцессорных систем.
Типовая архитектура микропроцессорного устройства и ее основные элементы: шины данных (ШД), адреса (ША), управления (ШУ), память, порты ввода/вывода.
Архитектура микропроцессорной системы
На схеме видны основные элементы простейшего микропроцессорного устройства. Все названия даны в русском и английском вариантах.
CPU - центральный процессор (центральное процессорное устройство - ЦПУ) RAM - оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) ROM - постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) Port I/O - порт ввода/вывода
Процессор - это основной управляющий элемент всей схемы. ОЗУ и ПЗУ - это два вида памяти. Их можно было бы не разделять. Процессор их и не разделяет и работает с обоими видами памяти одинаково. Но между ними есть одно довольно существенное различие. ОЗУ хранит информацию только при наличии напряжения питания. ПЗУ строятся по другой технологии. Они называются постоянными запоминающими устройствами потому, что информация в них записывается один раз либо при их производстве, либо непосредственно перед применением, при помощи специальных программаторов. Принцип хранения информации основан на пережигании внутренних перемычек в специальных микросхемах. Порты ввода/вывода - это обыкновенные регистры. Они служат для того, что бы микропроцессорная система могла управлять, какими ни будь внешними устройствами. С одной стороны к ним подключены системные шины, а с другой подключаются внешние устройства.
10) Архитектура с раздельными шинами данных и команд.
Архитектура с раздельными шинами данных и команд – это двухшинная, или гарвардская, архитектура. Эта архитектура предполагает наличие в системе отдельной памяти для данных и отдельной памяти для команд. Обмен процессора с каждым из двух типов памяти происходит по своей шине. Эта архитектура применяется в основном в однокристальных микроконтроллерах.
Архитектура с раздельными шинами данных и команд сложнее, она заставляет процессор работать одновременно с двумя потоками кодов, обслуживать обмен по двум шинам одновременно. Программа может размещаться только в памяти команд, данные — только в памяти данных. Такая узкая специализация ограничивает круг задач, решаемых системой, так как не дает возможности гибкого перераспределения памяти. Память данных и память команд в этом случае имеют не слишком большой объем. Одно из преимуществ архитектуры с двумя шинами (гарвардской) это быстродействие. Так же в случае двухшинной архитектуры обмен по обеим шинам может быть независимым, параллельным во времени.