- •2013 Оглавление
- •Режимы обмена информации
- •Режим программного ввода/вывода
- •Режим ввода/вывода по прерываниям
- •Режим с квитированием
- •Режим с прямым доступом к памяти
- •Порты ввода-вывода
- •Протоколы портов ввода-вывода Параллельный ввод-вывод
- •Последовательный ввод-вывод
- •Microwire
- •Периферийные устройства
- •Классификация пу
- •Устройства связи с пользователем
- •Устройства памяти
- •Устройства связи с объектом управления (усо)
- •Контроллеры прерываний
- •Контроллер прямого доступа к памяти
Федеральное агентство по образованию
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет «ЛЭТИ»
Кафедра ВТ
Реферат № 4
по дисциплине
«Микропроцессорные системы»
на тему
«Организация подсистемы ввода-вывода»
«Периферийные устройства»
Выполнил:
Группа:
Санкт-Петербург
2013 Оглавление
Оглавление 2
Режимы обмена информации 3
Режим программного ввода/вывода 3
Режим ввода/вывода по прерываниям 4
Режим с квитированием 6
Режим с прямым доступом к памяти 7
Порты ввода-вывода 7
Протоколы портов ввода-вывода 9
Параллельный ввод-вывод 9
Последовательный ввод-вывод 10
Microwire 11
SPI 12
Периферийные устройства 12
Классификация ПУ 12
Устройства связи с пользователем 12
Устройства памяти 13
Устройства связи с объектом управления (УСО) 14
Контроллеры прерываний 15
Контроллер прямого доступа к памяти 16
Каждый МК имеет некоторое количество линий ввода/вывода, которые объединены в многоразрядные параллельные порты. В памяти МК каждому порту ввода/вывода соответствует свой адрес регистра данных. Обращение к регистру данных порта ввода/вывода производится теми же командами, что и обращение к памяти данных. Кроме того, во многих МК отдельные разряды портов могут быть опрошены или установлены командами битового процессора. Через порты ввода/вывода также происходит обмен данными с периферийными устройствами.
В зависимости от реализуемых функций различают следующие типы параллельных портов:
однонаправленные порты;
двунаправленные порты, направление передачи определяется в процессе инициализации МК;
порты с альтернативной функцией. Отдельные линии этих портов используются совместно со встроенными периферийными устройствами МК (таймеры, АЦП);
порты с программно-управляемой схемотехникой входного/выходного буфера.
Порты выполняют роль устройств временного согласования функционирования МК и объекта управления.
Режимы обмена информации
Различают три типа алгоритмов обмена информацией между МК и внешним устройством через параллельные порты ввода/вывода:
режим простого программного ввода/вывода;
режим ввода/вывода по прерываниям;
режим ввода/вывода с квитированием;
режим ввода/вывода с прямым доступом к памяти.
Режим программного ввода/вывода
Данный режим характеризуется тем, что все действия по вводу/выводу (ВВ) реализуются командами прикладной программы. Наиболее простыми эти действия оказываются для "всегда готовых" внешних устройств, например индикатора на светодиодах. При необходимости ввода/вывода в соответствующем месте программы используются команды IN или OUT. Такая передача данных называется синхронным или безусловным ВВ.
Однако для большинства внешних устройств до выполнения операций ВВ надо убедиться в их готовности к обмену, т.е. ВВ является асинхронным. Общее состояние устройства характеризуется флагом готовности «READY», называемым также флагом готовности/занятости. Иногда состояния готовности и занятости идентифицируются отдельными флагами «READY» и «BUSY».
Процессор проверяет флаг готовности с помощью команд. Если флаг установлен, то инициируются ввод или вывод одного или нескольких слов данных. Когда же флаг сброшен, процессор выполняет цикл из нескольких команд с повторной проверкой состояния «READY» до тех пор, пока устройство не будет готово к операциям ввода/вывода.
Данный цикл называется циклом ожидания готовности ВУ и реализуется в различных процессорах по-разному.