Реклама

Наш канал:

Таненбаум Э.- Архитектура компьютера. стр.179

Интерфейсы

Обычная компьютерная система малого или среднего размера состоит из микросхемы процессора, микросхем памяти и нескольких контроллеров ввода-вывода. Все эти микросхемы соединены шиной. Мы уже рассмотрели память, центральные процессоры и шины. Теперь настало время изучить микросхемы ввода-вывода. Именно через эти микросхемы компьютер обменивается информацией с внешними устройствами.

Микросхемы ввода-вывода

В настоящее время существует множество различных микросхем ввода-вывода. Новые микросхемы появляются постоянно. Из наиболее распространенных можно назвать UART, USART, контроллеры CRT, дисковые контроллеры и РЮ. UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter — универсальный асинхронный приемопередатчик) — это микросхема, которая может считать байт из шины данных и побитно передать этот байт в линию последовательной передачи к терминалу или от терминала. Скорость работы микросхем UART различна: от 50 до 19 200 бит/с; ширина символа от 5 до 8 бит; 1, 1,5 или 2 стоповых бита. Микросхема может обеспечивать проверку на четность или на нечетность, проверка может также отсутствовать, все управляется программно. Микросхема USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter — универсальный синхронно-асинхронный приемопередатчик) может осуществлять синхронную передачу, используя ряд протоколов. Она также поддерживает все функции микросхемы UART. Теперь в качестве примера микросхемы ввода-вывода рассмотрим параллельный интерфейс РЮ.

Микросхемы РЮ

Типичным примером микросхемы интерфейса РЮ (Parallel Input/Output — параллельный ввод-вывод) является микросхема Intel 8255А (рис. 3.56). Она содержит 24 линии ввода-вывода и может сопрягаться с любыми устройствами, совместимыми с TTL-схемами (например, клавиатурами, переключателями, индикаторами, принтерами). Программа центрального процессора может записать О или 1 на любую линию или считать входное состояние любой линии, обеспечивая высокую гибкость. Микросхема РЮ часто заменяет целую плату с микросхемами МИС и СИС (особенно во встроенных системах).

Рис. 3.56. Микросхема 8255А

Центральный процессор может конфигурировать микросхему 8255А различными способами, загружая регистры состояния микросхемы; мы остановимся на некоторых наиболее простых режимах работы. Можно представить данную микросхему в виде трех 8-разрядных портов: А, В и С. С каждым портом связан 8-разрядный регистр. Чтобы настроить линии на порт, центральный процессор записывает 8-разрядное число в соответствующий регистр, и это 8-разрядное число появляется на выходных линиях и остается там до тех пор, пока регистр не будет перезаписан. Чтобы использовать порт для ввода, центральный процессор просто считывает соответствующий регистр.

Другие режимы работы предусматривают квитирование связи с внешними устройствами. Например, чтобы передать данные устройству, микросхема 8255А может передать данные в порт вывода и подождать, пока устройство не выдаст сигнал о том, что данные получены и можно посылать еще. В микросхему включены необходимые логические схемы для фиксации таких сигналов и передачи их центральному процессору.