Главная  Микропроцессорные системы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [ 32 ] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92]

Обмен информацией между микро-ЭВМ и внешними устройствами осуществляется через совокупность интерфейсных схем (рис. 3.21), которые воспринимают информацию с адресных шин, идентифицируют ее принадлежность данному внешнему устройству и далее осуществляют двунаправленный обмен необходимыми управляющими сигналами и данными.

В зависимости от типа взаимодействия внешнего устройства и микро-ЭВМ возможны три способа обмена:

программный обмен,

обмен с прерыванием программы,

обмен с помощью прямого доступа к памяти (ПДП).

Первый способ обмена инициируется исполняемой в микро-ЭВМ программой, использующей для этого специальные команды ввода - вывода. Два других способа обмена осуществляются по инициативе внешнего устройства, которое в этом случае посылает в микро-ЭВМ специальные сигналы готовности к обмену,

В системах обработки сигналов РТС, использующих микро-ЭВМ, находят применение все три способа обмена. Рассмотрим их более подробно.

Программный обмен данными. Этот вид обмена осуществляется под управле- Рис. 3.22. Формат команды нием программы с одновре- ввода-вывода

менной проверкой готовности внешнего устройства к

обмену. Для этой цели в соответствующих местах программы применяются специальные команды ввода - вывода, для которых в общем случае используется мнемоническое обозначение ЮТ (input and output trans-ег). Типичный формат этой команды, как правило, состоит из трех частей (рис. 3.22)

5 кода операции, по которому микро-ЭВМ начинает выполнение определенной последовательности действий, обеспечивающих взаимодействие с ВУ;

адреса выбираемого ВУ, обеспечивающего обращение к конкретному ВУ;

управляющего кода, определяющего конкретное действие ВУ (чтение или запись информации, сброс триггера флага и т. п.).

Лдрес ВУ

Управляющий ков



Основная программа


Программный обмен, называемый иногда условной передачей данных, осуществляется по инициативе микро-ЭВМ. В соответствующем месте программы происходит обращение к подпрограмме обмена, схема которой приведена на рис. 3.23. Временная диаграмма этого вида обмена показана на рис. 3.24.

Основными командами программы являются:

команда ЮТ1 - «Опрос флага», по которой производится проверка готовности ВУ к обмену;

команда ЮТ2 - собственно команда ввода -вывода, которая непосредственно инициирует информационный обмен.

По первой команде осуществляется проверка состояния триггера флага внешнего устройства. Если этот триггер находится в состоянии «1», что свидетельствует о готовности ВУ к обмену информацией с микро-ЭВМ, то происходит переход к следующей команде /0Г2 (рис. 3.24,а). Если триггер флага ВУ находится в состоянии «О», то команда /ОГ/ повторится многократно до тех пор, пока не появится сигнал готовности, инициирующий переход к команде ЮТ2 (рис. 3.24,6). Управляющий код второй команды предписывает данному устройству конкретное действие в соответствии с запрограммированным алгоритмом обработки сигнала (например, ввод или вывод данных). По окончании информационного обмена (после выполнения команды /0Г2) может быть выработана третья команда-/0Г5-команда снятия готовности, называемая также командой «Сброс флага». Однако эта команда не всегда является обязательной, так как готовность ВУ к обмену может определяться свойствами самого ВУ и не зависеть от микро-ЭВМ, т. е. сигнал снятия готовности может формироваться внутри ВУ.

Основным недостатком описанного способа взаимодействия микро-ЭВМ с ВУ является затрата времени на ожидание готовности ВУ. Этот недостаток становится особенно существенным при предельном использовании

JOT г

УОТЗ

Основная программа.

Рис. 3.23. Схема программного обмена



вычислительных возможностей МП и большом числе обслуживаемых ВУ.

Обмен данными с прерыванием программы. Более эффективным с точки зрения использования вычислительного времени является обмен данными с прерыванием программы. Этот вид обмена инициируется ВУ, которое посылает в микро-ЭВМ специальный сигнал «Запрос прерывания», поступающий на отдельный вход МП. После выполнения Текущей команды МП прекращает вычисления по основной программе, на специаль-

Команды программы

Сигнал готовности [состояние триггера г флага ВУ)

Шина данных


Данные, вводимые (выводимые) из микро-ЭВМ

Рис. 3.24. Временная диаграмма программного обмена

ном выходе МП появляется сигнал «Подтверждение прерывания» и МП осуществляет переход к подпрограмме обмена, расположенной в фиксированной области памяти. После выполнения этой подпрограммы происходит возврат к основной программе.

Для реализации программы обработки прерываний в МП должны выполняться следующие действия:

прием запроса на прерывание и его подтверждение,

идентификация источника прерывания,

сохранение состояния основных регистров ЦП, счетчика команд, аккумулятора, РОН с тем, чтобы после окончания обмена можно было бы возобновить вычисления по прерванной программе,

восстановление исходного состояния основных регистров Центрального процессора и возврат к выполнению основной программы.



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [ 32 ] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92]

0.0009