5.2 Организация интерфейса ввода-вывода мпс. Интерфейсные бис.

Общие сведения.

Функциональные блоки (устройства МПС) связываются друг с другом через магистрали данных, адреса и управления при помощи устройств сопряжения, называемых интерфейсами.

Интерфейс представляет собой совокупность линий и шин, сигналов, электронных схем, алгоритмов процедур, обеспечивающих обмен информацией между устройствами системы.

Производительность, надежность и эффективность использования МПС определяется не только характеристиками входящих в ее состав устройств, но и в очень большой степени характеристиками интерфейсов, связывающих устройства системы в одно целое. Создание эффективной и гибкой организации взаимодействия и обмена информацией между устройствами осложняются тем, что объединяемые в систему устройства различаются по физическим принципам действия, выполняемым рабочим операциям, используемым командам и приказам, скоростям передачи информации. Входящие в состав системы ВУ работают асинхронно относительно друг друга и относительно процессора (программы) и запросы с их стороны на установление связи и обмена информацией могут возникнуть в произвольные моменты времени.

Интерфейс ввода-вывода должен выполнять следующие функции:

- интерпретировать сигналы адреса и выбора между памятью и вводом-выводом, чтобы определить обращение к нему, и в случае такого обращения определить, к каким регистрам происходит обращение;

-  определять, выполняется ввод или вывод; при выводе воспринять с шины выходные данные или управляющую информацию, а при вводе поместить на шину входные данные или информацию о состоянии;

- вводить или выводить данные в подключенное устройство ввода-вывода и преобразовывать параллельные данные в формат, воспринимаемый устройством, или наоборот;

     - посылать сигнал готовности, когда данные восприняты или помещены на шину данных, информируя процессор о завершении передачи;

- формировать запросы прерываний и (при отсутствии в логике управления шиной управления приоритетными прерываниями) принимать подтверждения прерываний и выдавать тип прерывания;

- принимать сигнал сброса и реинициализировать себя и, возможно, подключенное устройство.

5.2.1. Способы организации передачи информации между устройствами мпс.

Для подключения к МПС одного или нескольких устройств ввода-вывода (УВВ) каждому устройству требуется схема сопряжения, называемая интерфейсом УВВ (ИУВВ). Для ИУВВ характерны следующие функции:

- дешифрация адреса устройства;

- согласование форматов слов;

- синхронизация обмена информацией;

- электрическое сопряжение сигналов МП и УВВ.

Различают два способа организации обмена данными между МП и УВВ в зависимости от того, какое устройство управляет обменом:

- программно управляемая передача данных;

- передача данных с прямым доступом к памяти.

Программно управляемая передача данных.

Программно управляемую передачу данных осуществляет специальная программа, выполняемая в МП. Организация такого обмена может быть реализована тремя способами:

- синхронный обмен;

- асинхронный обмен;

- обмен с прерыванием программы (обмен по прерыванию).