59. Методы передачи информации между устройствами вычислительной системы (со стробированием и квитированием)
В микропроцессорных системах используются два основных метода передачи дискретной информации: синхронный и асинхронный.
Рассмотрим эти методы сначала для случая последовательной, а затем параллельной передачи кода.
При стробировании информация передаётся по линиям Л1, …, Лn в интервале времени, когда сигнал на линии Л0 соответствует 1.
Л0
В противном случае сигналы на линиях Л1, …, Лn не имеют смысла.
Для гарантированной передачи данных по линиям Л1,…, Лn передаваемый код устанавливается как минимум на время Т раньше, чем появляется единичный сигнал на линии Л0.
Снятие сигналов с линий Л1,…, Лn может закончиться на время Т позже времени установления нулевого состояния на линии Л0.
Следовательно, период передачи определяется равенством = 0 + 2Т + '.
Передача со стробированием используется главным образом для пересылок информации внутри устройства, например между регистрами.
При передаче с квитированием фронт сигнала на линии Л0 извещает устройство У2, что устройство У1 подготовило передаваемую информацию на линиях Л1,…, Лn.
Фронт сигнала на линии Лn+1 извещает устройство У1, что устройство У2 приняло информацию.
Восприняв извещающий сигнал, устройство У1 снимает информацию с линий Л1,…, Лn и гасит сигнал на линии Л0.
Срез сигнала на этой линии оповещает устройство У2 об окончании передачи данных.
В ответ устройство У2 гасит сигнал на линии Лn+1, срез которого извещает устройство У1 о готовности устройства У2 к приёму следующей порции данных.
Период передачи данных при использовании квитирования определяется формулой, аналогичной предыдущему случаю. Однако следует помнить, что, как правило, время 2t значительно меньше времени Т.
Передача с квитированием обычно используется, когда приёмное устройство не всегда готово к приёму информации (например, занято выполнением других операций).
61.Структура ввода-вывода с одним общим интерфейсом
предполагает наличие общей шины (магистрали), к которой подсоединяются все модули, в совокупности образующие МПС: (МП), основная (оперативная) память и периферийные устройства.
Периферийные устройства (ПУ) подсоединяются к общей шине с помощью блоков управления (контроллеров).
Контроллеры (К) осуществляют согласование форматов данных, используемых в ПУ, с форматом, принятым для передачи по общей шине.
Контроллеры ПДП обеспечивают возможность подключения ПУ с поблочной передачей данных (ЗУ на дисках, лентах и некоторые другие ПУ).
Обмен информацией между МП, памятью и ПУ осуществляется по единому правилу: 1) информация передаётся словами; 2) все передачи осуществляются по методу квитирования; 3) в каждый данный момент времени обмен данными может происходить только между одной парой модулей.
Взаимодействие двух устройств по общей шине основано на принципе "ведущий-ведомый" (master-slave). Ведущий управляет общей шиной, а ведомый выполняет операцию в соответствии с указаниями ведущего.
В зависимости от операции одно и то же устройство может быть как ведущим, так и ведомым. Исключение составляет основная (оперативная) память, которая может быть только ведомым устройством.
Каждое из устройств, которое может стать ведущим, имеет присвоенный ему приоритет.
Устройство с более высоким приоритетом берёт на себя функции ведущего после освобождения общей шины микропроцессором.
Выбор ведущего осуществляется схемой приоритета, находящейся в МП.
Принцип "ведущий-ведомый" позволяет организовать на общей шине автономный обмен (без участия МП) между двумя ПУ, например магнитным диском и ОП.
Интерфейс основной (оперативной) памяти предназначается для передачи информации между ОП и каналами ввода-вывода, а также между ОП и процессором.