Программный обмен - Авдеев В.А. и др., 2001

Главная

Новости

Библиотека

Исследования

Законодательство

Консалтинг

Бизнес-форумы

Контакты

Библиотека

3.1. Программный обмен

В системных интерфейсах выполняются три основных способа обмена данными: программный (условный и безусловный), программный с прерыванием и прямой доступ к памяти (ПДП). Программный обмен осуществляется по инициативе задатчика (З) и может иметь как условный, так и безусловный характер. Безусловный обмен заключается в непосредственной передаче данных в регистр адаптера ПУ. Условный обмен состоит в том, что З непрерывно сканирует (опрашивает) флаг готовности адаптера ПУ и как только флаг готовности будет установлен со стороны ПУ, З (например, процессор) осуществляет ввод или вывод данных. Рассмотрим процедуру ввода данных из регистра РВв П с опросом флага готовности (ФГВв). На рис. 3.1 изображена схема координации работы П и ПУ, содержащая порты адаптера: регистр РВв и 1–разрядный регистр состояния (РСВв).

Рис. 3.1. Схема координации работы ПУ и П в режиме ввода

В этом режиме ПУ (устройство ввода) передает в РДВв по линиям BD0–BD7 байт данных и записывает его сигналом строб (СТР). Кроме того, сигнал строб устанавливает бит РСВв, формирующий на своем выходе сигнал ФГВв (флаг готовности), равный 1. Процессор по единичному значению ФГВв определяет, что РДВв полон, и осуществляет чтение данных. При выполнении операции чтения ДшУС адаптера (см. рис. 2.3) вырабатывает сигнал ЧтРДВв, осуществляющий чтение содержимого РДВв на шину D0–D7 и сброс бита РСВв (ФГВв). ПУ по ФГВв=0 узнает, что РДВв пуст и снова загружает его, устанавливая ФГВв=1 и т.д. Координация работы ПУ и П в режиме вывод состоит в следующем (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Схема координации ПУ и П в режиме вывод

По сигналу общий сброс в 1–разрядном регистре РСВыв устанавливается бит и ФГВыв=1, что указывает П о пустом РДВыв. Процессор выполняет операции OUT и загружает РДВыв байтом данных по линиям D0–D7. Во время выполнения цикла шины запись (см. рис. 2.8) ДшУС адаптера формирует сигнал ЗпРДВыв, по которому осуществляется запись данных в РДВыв и сброс флага готовности (ФГВыв = 0). ПУ по сигналу ФГВыв=0 определяет, что РДВыв полон и считывает его содержимое. После этого ПУ формирует сигнал подтверждения приема данных АСК, устанавливающий вновь ФГВыв в единичное состояние. После чего П передает байт данных в РДВыв и т.д.

Режим прерывания выполняется по инициативе ПУ, требует дополнительных аппаратурных затрат, но является более производительным для П, так как П не тратит время на сканирование флага готовности, а может выполнять другую полезную работу. В этом режиме в регистре состояния (РС) используется еще один бит, называемый разрешение прерывания (РП), который устанавливается и сбрасывается со стороны П. Бит РП РС – это бит с передачей бита BD_i (0 или 1) из П. На рис. 3.3 показана схема синхронизации ПУ и П в режиме прерывания при вводе данных в П.

Рис. 3.3. Схема синхронизации ПУ и П в режиме прерывания при вводе данных

В этом режиме П предварительно устанавливает бит РП РСВв путем выполнения операции OUT (бит BD_i =1). Затем ПУ записывает байт данных в РДВв и устанавливает бит ФГ в РСВв (ФГВв=1). При выполнении условия ФГВв=РПВв=1 на выходе элемента И формируется сигнал прерывания IRQ N, поступающий в контроллер прерывания и сообщающий П, что РДВв полон. После чего с помощью контроллера прерываний и П находится драйвер (обработчик прерывания), который вводит байт данных РДВв в регистр П. Аналогичным образом при выполнении условия ФГВыв=РПВыв=1 формируется сигнал прерывания IRQ N при выводе байта данных из П в ПУ, сообщающий П о том, что РДВыв пуст и можно выводить данные.

Оглавление

3. Способы обмена данными

3.1. Программный обмен