ЦУи МП (1086959), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Устройства ввода - вывода ( УВВi - УВВm ) подсоединяются к адресной шине (рис. 1.3.1.) через блоки селектора и интерфейса, назначением которых является идентификация адреса УВВ и согласование этого УВВ с шинами микропроцессора (МП). Микропроцессор обращается к нужным УВВ либо как к обычным ячейкам памяти, либо с помощью специальных сигналов, указывающих что выполняется именно программно - управляемая передача данных. В последнем случае для управления обменом могут использоваться обычные наборы управляющих сигналов [3].
рис. 1.3.1. Программный режим обмена данными.
При оценке программно - управляемой передачи данных необходимо учитывать следующие факторы:
-
большинство электромеханических УВВ имеют на несколько порядков меньшее быстродействие по сравнению с микропроцессором, поэтому при программно – управляемом обмене время ожидания готовности УВВ может быть очень большим;
-
микропроцессор может вообще не выйти из режима ожидания если по каким либо причинам не установится признак готовности данных УВВ;
-
программно - управляемая передача данных не может быть инициирована по запросу от УВВ.
Эти факторы во многих случаях являются существенными недостатками этого метода, что вызывает появление различных схем прерывания.
1.3.3. Организация передачи данных с использованием системы прерываний
В режиме работы по прерыванию обмен данными происходит по требованию периферийною устройства. При этом процессор приостанавливает выполнение текущей программы, чтобы обслужить запрашивающее устройство. После завершения выполнения подпрограммы обслуживания процессор возобновляет выполнение прерванной программы с того места, где она была прервана. Поскольку в общем случае процессор способен выполнить от десятка до тысячи команд в течение промежутка времени между двумя последовательными передачами данных от устройства ввода - вывода, экономически нецелесообразно вынуждать простаивать ею в течение этого времени. Передача данных по прерыванию позволяет процессору работать одновременно с процессом ввода - вывода и получать информацию о моменте его завершения.
Организация системы прерываний требует решения следующих задач [3]:
-
должно быть идентифицировано устройство, от которого поступил запрос на прерывание;
-
должно быть сохранено состояние активных регистров микропроцессора, так как оно может использоваться после возобновления выполнения основной программы;
-
после окончания обслуживания прерывания состояние этих регистров должно быть восстановлено.
1.3.4. Режим прямого доступа к памяти
В режиме прямого доступа к памяти (ПДП) обмен данными осуществляется без программного управления со стороны процессора и является одним из самых быстрым способом передачи данных между памятью и внешним устройством. Канал ПДП обычно используется для подключения к микропроцессору быстродействующих УВВ. Обмен данными через канал ПДП обеспечивает максимальную скорость ввода и вывода информации.
Работа канала ПДП основывается на непосредственной передаче данных между памятью и УВВ без участия микропроцессора. Такой обмен осуществляется при откладывании выполнения основной программы на время обращения УВВ к памяти. Поскольку память отключена от микропроцессора и подключена к УВВ только на время записи в ЗУ или чтения из ЗУ, можно говорить, что обмен происходит в режиме захвата цикла памяти.
Передача данных с помощью канала ПДП по сравнению с использованием системы прерываний не дает потерь времени на вход в прерывающую программу и выход из нее, на сохранение, a затем и на восстановление состояния счетчика команд и регистров МП. Это достигается за счет существенного усложнения интерфейса канала ПДП [3].
Обычно передача данных в режиме ПДП имеет приоритет перед другими видами обмена.