Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Марта 2013 в 18:31, реферат
Обычно выделяют три класса компьютеров:
а) большие компьютеры, которые обслуживают значительное число терминалов пользователей и периферийных устройств. Они применяются в больших системах обработки данных, например при бухгалтерских расчетах;
Таблица 2.8
Входные сигналы |
Направление передачи |
Вид передаваемой информации | |||
ЧТ |
ЗП |
ВУ | |||
0 0 1 1 |
0 1 0 1 |
1 0 1 0 |
0 0 0 0 |
УСАПП®ШД ШД®УСАПП УСАПП®ШД ШД®УСАПП |
Данные Данные Слово состояния Управляющее слово |
В качестве сигнала выборки устройства ВУ в системах с малым числом интерфейсных устройств может быть выбрано содержимое одного из старших разрядов шины адреса МПУ. В системах с большим числом интерфейсных устройств этот сигнал формируется путем дешифрирования адреса (исключая младший разряд адреса). Низкий уровень сигнала ВУ обеспечивает включение устройства в работу.
Сигнал определяет вид информации: при низком уровне лог. 0 передаваемая информация представляет собой данные; при высоком уровне лог. 1 передаваемая информация является словом состояния (служебной информацией, определяющей состояние УСАПП) либо представляет собой управляющие слова, передаваемые из МП для обеспечения в УСАПП требуемых функций. В качестве сигнала обычно используется содержимое младшего разряда А0 шины адреса. Таким образом, при программировании обращения к УСАПП в младшем разряде его адреса указывается значение сигнала .
Направление передачи (УСАПП ® ШД либо ШД ® УСАПП) определяет команда МП: при команде ввода (IN) формирователь системных управляющих сигналов выдает сигнал Вв = 0, который поступает на вход УСАПП и настраивает устройство на передачу в направлении УСАПП ® ШД; при команде вывода (OUT) формируется сигнал =0, который поступает на вход ЗП и настраивает устройство на передачу в направлении ШД ® УСАПП.
Управляющими словами являются инструкция режима (формат инструкции представлен на рис. 2.31) и инструкция команды (формат команды приведен на рис. 2.32). Формат слова состояния приведен на рис. 2.33.
Сейчас не будем обсуждать форматы управляющих слов и слова состояния. Они будут рассмотрены при описании работы устройства в отдельных режимах.
Асинхронный вывод. В схеме алгоритма на рис.2.34 представлены действия, которые должны быть предусмотрены в программе МП для обеспечения процессов асинхронного вывода.
Подачей системного сигнала Сброс УСАПП устанавливается в исходное состояние. Далее командой МП OUT (Вывод) из МП передается в УСАПП инструкция режима (так как по команде OUT МП выдает содержимое аккумулятора А, то, очевидно, предварительно в А должно быть сформировано соответствующее слово инструкции режима). В режиме асинхронного вывода УСАПП к каждому выдаваемому байту данных подключает вначале стартовый сигнал уровня лог. О длиной в 1 бит и вслед за битами данных — бит контроля (если контроль предусматривается) и стоповый сигнал. Длина стопового сигнала может быть программно установлена равной 1; 1,5; 2 битам. Таким образом, данные выдаются в следующем формате:
ВыхПд |
Стартовый сигнал |
Биты данных |
Бит контроля |
Стоповый сигнал |
Выдача этого слова на выход передатчика может осуществляться с тактовой частотой, равной 1/1; 1/16; 1/64 частоты сигнала синхронизации передатчика на входе Синхр Пд.
Эти сведения по формату выдаваемого из УСАПП слова и тактовой частоте выдачи его битов программно указываются в инструкции режима.
В соответствии с представленным на рис. 2.31 форматом разряды D1, D0 в инструкции режима определяют синхронный (при комбинации значений 00) либо асинхронный режим; в последнем случае комбинации значений 01, 10, 11 задают тактовую частоту выдачи, соответственно равную 1/1, 1/16, 1/64 частоты сигнала синхронизации передатчика на входе Синхр Пд. Разряды D3, D2 определяют количество битов в выдаваемых данных (5...8), при этом свободные биты заполняются нулями. Разряд D4 определяет, требуется ли контроль; если он предусматривается (D4 = 1), то разряд D5 определяет вид контроля (на четность либо нечетность количества единиц в битах данных). Разряды D7, D6 задают длину стопового сигнала.
Пусть, например, тактовая частота выдачи битов должна быть равна частоте сигнала синхронизации передатчика (D1=0, D0=1); длина данных должна составлять байт D3=1, D2=1); контроль не предусматривается (D5=0, D4=0); длина стопового сигнала равна 2 бита (D7=1; D6=1). При этих условиях инструкция режима будет иметь следующее значение:
D7 |
D6 |
D5 |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
Вслед за выдачей в УСАПП инструкции
режима в программе следует предусмотр
D7 |
D6 |
D5 |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Значение D5=1 означает выдачу устройством сигнала (запрос готовности приемника терминала), т.е. сигнала запроса готовности приемника ПУ к приему данных, которые будут выдаваться УСАПП.
Далее командой OUT МП выдает в УСАПП содержимое аккумулятора А в качестве 1-го байта данных. Принятый в УСАПП байт данных совместно со стартовым сигналом, битом контроля и стоповым сигналом будет выдаваться на выход передатчика УСАПП при условии, если на вход поступит уровень лог.0, свидетельствующий о готовности приемника ПУ к приему данных.
Если необходимо выдавать из МП не один байт данных, а массив байтов, то прежде чем выдавать из МП каждый очередной байт, необходимо удостовериться, что выдача из УСАПП предыдущего байта завершена. Завершение выдачи УСАПП сигнализирует уровнем лог. 1 на своем выходе ГПд и значением D0=1 в слове состояния (см. формат слова состояния на рис. 2.33). Следовательно, окончание процесса выдачи УСАПП предыдущего байта можно установить, циклически считывая из УСАПП слово состояния (по командам МП IN и установки в младшем разряде адреса А0=У/ =1) и анализируя в МП значение младшего разряда принятого в аккумулятор слова состояния (например, путем сдвига вправо и анализа содержимого триггера переноса Тс в регистре признаков).
При готовности передатчика УСАПП в аккумулятор МП передается очередной подлежащей выдаче байт и командой OUT он выдается в УСАПП.
После выдачи последнего байта данных в аккумуляторе МП формируется инструкция команды, содержащая либо D3=1, либо D0=0 (если следующий обмен данными с ПУ не потребует изменения режима УСАПП), либо D6=1 (если следующий обмен данными потребует иного режима УСАПП).
В рассматриваемом процессе информация об окончании выдачи передатчиком принятого из МП байта данных выбиралась из слова состояния. Как отмечалось выше, эта информация содержится и на выходе ГПд. Этот сигнал может быть использован в качестве сигнала запроса прерывания. При этом по сигналу ГПд = 1 МП переходит на выполнение прерывающей программы вывода данных через УСАПП.
Асинхронный ввод. Программа процесса асинхронного ввода данных в МП от ПУ через УСАПП представлена на рис. 2.35.
Пусть из МП в УСАПП передается инструкция режима того же содержания, что и в рассмотренном выше случае асинхронного вывода
D7 |
D6 |
D5 |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
Затем передаётся инструкция команды
D7 |
D6 |
D5 |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
В ней D1=1 предусматривает выдачу из УСАПП в ПУ сигнала запроса готовности передатчика терминала ; D2 = 1 свидетельствует о том, что предстоит ввод данных ПУ в МП.
Затем в программе предусматривается циклический ввод слова состояния из УСАПП в МП и проверка в нем содержимого разряда D1 (готовность приемника УСАПП), т.е. проверка завершения приема очередного слова из ПУ в УСАПП. При D1=1 МП должен выполнить команду ввода (IN) принятого в УСАПП слова.
О готовности приемника УСАПП сообщает не только значением лог.1 в разряде слова состояния, но и сигналом уровня лог.1 на выходе ГПр. Этот сигнал может быть использован в качестве сигнала запроса прерывания, по которому МП можно перевести на выполнение прерывающей программы ввода данных из ПУ.
После ввода данных из УСАПП в МП снимается сигнал готовности с выхода ГПд и УСАПП принимает следующий байт из периферийного устройства. Прекращение ввода данных обеспечивается передачей из МП в УСАПП инструкции команды, содержащей D2=0, или D3= 1, или D6 = 1.
Синхронный вывод. На рис.2.36 представлена схема алгоритма синхронного вывода данных из МП через УСАПП в периферийное устройство.
В этом режиме данные из передатчика УСАПП выдаются в следующем виде
ВыхПд |
Биты данных |
Синхронизирующее слово 1 |
Синхронизирующее слово 2 |
Биты данных |
Синхронизирующее слово 1 |
Синхронизирующее слово 2 |
Биты данных |
Инструкция режима (см. рис. 2.31,б) в этом случае содержит в разрядах D1, D0 комбинацию значений 00, соответствующую синхронному режиму; значение разряда D6 определяет вид синхронизации (внутренняя или внешняя), значение разряда D7 определяет количество синхронизирующих слов.
Инструкция режима может иметь следующее значение:
D7 |
D6 |
D5 |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
После вывода из МП в УСАПП инструкции
режима в программе предусматривается
вывод в УСАПП кодовой
Затем в программе МП предусматривается передача в УСАПП инструкции команды. Команда строится так же, как и при асинхронном выводе.
Далее командой вывода (OUT) из МП в УСАПП передается слово данных. При этом следует иметь в виду, что этому первому слову данных на выходе передатчика УСАПП не предшествуют синхронизирующие слова. Поэтому это слово данных не принимается в приемник ПУ и при программировании оно может быть задано произвольным. В остальном программа совпадает с программой асинхронного вывода.
Синхронный ввод с внутренней синхронизацией. В этом режиме информация, поступающая от ПУ на вход приемника УСАПП ВхПр, имеет следующий формат:
ВхПр |
Синхронизирующее слово 1 |
Синхронизирующее слово 2 |
Биты данных |