Канал связи (магистраль)

Обмен информацией между модулями осуществляется с помощью канала связи, называемого магистралью.

В основу организации микроЭВМ положен магистрально-модульный принцип, обеспечивающий совместимость модулей на конструктивном, электрическом, функциональном и программных уровнях.

Канал связи представляет собой унифицированную магистраль, объединяющую от 33 до 42 (для различных моделей микроЭВМ) линий связи, по которым осуществляется передача информации, необходимой для функционирования комплекса ( например, системы числового программного управления ).

Магистраль устроена таким образом, что все функциональные блоки, включая процессор, подключены к нему параллельно.

Устройство ввода

Предназначено для ввода информации в микроЭВМ и преобразования ее в цифровую форму. В качестве устройств ввода в системах программного управления используются блоки клавиатуры, фотосчитывающие устройства, кассетный накопитель на магнитных лентах, кассета ОЗУ ВП.

Устройства вывода

Предназначено для вывода результатов обработки информации в цифровом виде и для преобразования их в аналоговую форму. В качестве устройств вывода используются блоки оотбражения символьной информации и некоторые другие виды периферийных устройств.

Во всех видах обмена информации по каналу связи участвуют два типа устройств: активное – инициатор обмена и пассивное.

В каждый момент времени только одно устройство является активным. Оно управляет всеми циклами обращения к каналу связи, а через канал связи – управляет пассивным устройством.

Активное устройство в составе микроЭВМ – микропроцессор.

Пассивное устройство – исполнитель команд микропроцессора (он может принимать или передавать информацию)

Связь между устройствами микропроцессорной управляющей вычислительной системы, осуществляемая через системный канал связи, является замкнутой и асинхронной.

Асинхронность связи между активным и пассивным устройствами заключается в том, что в ответ на управляющий сигнал, поступающий из центрального процессора, их пассивного устройства, например, ОЗУ, поступает ответ в виде сигнала. Процесс обмена информацией между активными и пассивными устройствами должен осуществляться в течении интервала (промежутка)времени, не превышающего 10 мксек.

Асинхронность является одним из средств повышения быстродействия микровычислительной системы путем создания автономных модулей. Кроме того, асинхронность дает возможность подключения периферийных устройств различного действия.

Обмен информацией между двумя устройствами может выполняться как 16-разрядными (16-ти битными) словами, так и байтами (8 бит).

Канал микроЭВМ обеспечивает два типа обмена данными:

• Программный обмен

• Обмен в режиме прямого доступа к памяти

• Прерывание программы

Программный обмен данными можно отразить в виде следующего алгоритма:

УП→Уввода→ ОЗУ↔ ПРЦ→ АЛУ→У вывода, где

УП – управляющая программа

У вода – устройство ввода

ОЗУ – оперативное запоминающее устройство

ПРЦ – процессор

АЛУ - арифметико-логическое устройство

У вывод – устройство вывода

Прямой доступ к оперативной памяти – способ обмена информацией между оперативной памятью и периферийными устройствами без участия микропроцессора. Во время работы микроЭВМ в составе УВС возникают ситуации, когда необходимо прервать вычислительный процесс, прекратить его или прервать после выполнения некоторой процедуры (например, после поступления из УП команды); после окончания цикла работы; смены инструмента; смены позиции заготовки и т.д.

Такой режим работы называется режимом прерывания команды.