Лекция №14 Обмен данными между эвм и ву в режиме пдп.
Режим ПДП – режим прямого доступа к памяти.
Рис. 14.1 Функциональная схема соединения компонентов системы, участвующих в обмене ПДП.
Если скорость обмена между памятью и ВУ относительно невелика, то используется один из методов программного обмена.
Ведущим обычно является процессор или КПДП, ведомый – ОЗУ; ведущий всегда управляет ШД и ШУ.
Контроллер формирует сигнал запрос шины, ЦП возвращает сигнал разрешение шины и отключается от магистрали. КПДП остается ведущим и сам определяет, когда нужно снять сигнал запроса шины.
Рис. 14.2 Схема обслуживания сигнала запроса шины.
Рис. 14.3 Функциональная схема соединения компонентов системы при обмене ПДП.
Запрос ПДП – DREQ (Direct Memory Request); Разрешение ПДП – DACK – (Direct Acknowledge).
Конец передачи – EOP (End of Process). Запрос шины –HOLD, Разрешение шины –HLDA.
14.1 Алгоритм обмена в режиме пдп.
Инициатор обмена – ВУ.
Последовательность действий:
ВУ передает сигнал готовности и данные в интерфейс.
Интерфейс посылает сигнал запрос ПДП в КПДП.
КПДП посылает сигнал запрос шины в ЦП.
ЦП отвечает сигналом разрешение шины и отключается от магистрали.
КПДП посылает сигнал разрешение ПДП в интерфейс ВУ, разрешая начать обмен, помещает адрес ячейки памяти на шину адреса магистрали ЭВМ, и управляющие сигналы типа чтение/запись (MEMR/IOWилиMEMW/IOR) на шину управления. Под их воздействием байт данных передается непосредственно между ячейкой ОЗУ и регистром данных интерфейса ВУ.
КПДП снимает сигнал запрос шины, и управление возвращается к ЦП.
ЦП снимает сигнал разрешение шины и возобновляет управление магистралью. В каждом следующем цикле обмена используется смежная ячейка памяти.
По завершении передачи заданного блока данных контроллер ПДП формирует сигнал конец передачи. Интерфейс ВУ также может устанавливать активный сигнал на линию конец передачи при невозможности ВУ продолжать обмен.
14.2 Программная модель интерфейса ву и кпдп (минимальная конфигурация).
Интерфейс ВУ содержит: регистр состояния, регистр управления, регистры данных.
Назначение отдельных разрядов регистра состояния ВУ:
|
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|
1/0 |
|
|
|
|
|
1/0 |
|
Бит 7 показывает состояние ВУ до начала обмена: 1/0 – готов/не готов.
Бит 1 указывает состояние ВУ в процессе обмена данными: 1/0 – обмен завершен/обмен выполняется.
Назначение отдельных разрядов регистра управления ВУ:
|
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|
|
1/0 |
|
|
|
|
|
1/0 |
Бит 6: 1/0 – обмен разрешен/обмен запрещен.
Бит 0: 1/0 – ввод в ВУ/вывод из ВУ.
Чаще всего используется несколько регистров для ввода и вывода данных.
Программная модель кпдп.
Программная модель КПДП включает: блок управления контроллером, 4 канала обмена данными в режиме ПДП, буферный регистр временного хранения данных при передаче память-память. Блок управления контроллером содержит два 8-разрядных и два 4-разрядных регистра.
Регистр состояния КПДП:
Бит 6 РС КПДП показывает состояние завершения обмена: 1/0, завершен/выполняется.
Регистр управления КПДПопределяет основные параметры работы контроллера, тип цикла ПДП по отношению к ОЗУ, режим обмена данными, разрешение ПДП.
Бит 7 – 1/0, разрешение/запрет ПДП.
Бит 4 – 1/0, блочный/одиночный обмен.
Бит 2 – Тип цикла ПДП: 1/0, запись в ОЗУ/чтение из ОЗУ.
Регистр адреса используется для указания адреса текущей ячейки памяти, с которой выполняется обмен. До начала обмена заносится начальный адрес ОЗУ.
Регистр счетчикаиспользуется для управления длиной массива данных, передаваемого по каналу ПДП.
В каждом цикле обмена содержимое регистра счетчика декрементируется на 1, а содержимое регистра адреса инкрементируется на 1. Когда содержимое регистра счетчика достигает конечного значения (-1), на линии EOP устанавливается активный уровень сигнала, сбрасывается бит “начать обмен”, и в регистре состояния устанавливается бит “обмен завершен”. Активный уровень может устанавливаться не только КПДП, но и интерфейсом ВУ, он завершает обмен данными. Процедура завершения проверяет содержимое регистров КПДП и ВУ и предпринимает действия: обмен завершен, обнаружение ошибок.
У КПДП есть 2 режима обмена данными:
КПДП – ведомое устройство, доступен процессору.
Выполнение операций ПДП – КПДП ведущий, недоступен процессору.