ЭУМК по дисциплине "Проектирование проблемно-ориентированных вычислительных средств" › Теория › Тема 7. Модуль аналого-цифрового ввода–вывода и обработки информации на базе ЦПОС

# Электронный учебно-методический
комплекс по дисциплине
"Проектирование проблемно-ориентированных вычислительных средств"

для специальности

1-40 02 02 «Электронные вычислительные средства»

Оглавление | Программа | Теория | Практика | Контроль знаний | Об авторах

7.3. Подключение модуля к системной шине ПЭВМ
7.3.1. Общие принципы подключения устройств к системной шине ПЭВМ

Для подключения модуля к системной шине ПЭВМ с обеспечением возможности обмена информацией через порт ввода-вывода и непосредственный доступ к памяти модуля в общем случае необходимо четыре 8-разрядных регистра и два 8-разрядных формирователя (рис. 7.5). При этом регистры Рг.1 и Рг.2 служат для приема информации из ПЭВМ и выдачи ее в TMS, а регистры Рг.3 и Рг.4 соответственно для приема информации от TMS и выдачи ее в ПЭВМ. Каждый регистр в паре соединяется со своей половиной шины данных. Для обмена информацией между ПЭВМ и внешней памятью модуля предназначены двунаправленные формирователи Ф1 и Ф2. Регистры Рг.1-4 представляют собой пару 16-разрядных буферных регистров (один 16-разрядный двунаправленный регистр данных) которые позволяют передавать данные между модулем и HOST-компьютером под управлением программы ввода-вывода.

######

###### Рисунок 7.5 – Подключение регистров к ПЭВМ

С каждым буферным регистром связан флаг (триггер) "буфер заполнен/буфер пуст". Каждый флаг устанавливается в 1 или сбрасывается в 0, когда к соответствующему буферному регистру выполняется обращение по чтению или записи. Состояние этих флагов отражается в регистре состояния модуля и может быть проанализировано TMS и в регистре управления и состояния, который доступен по чтению HOST-компьютеру. Кроме того, эти флаги могут быть подключены к линиям запроса прерывания HOST-компьютера и процессора TMS.
Практически вся схема выполнена на двух 8-разрядных двунаправленных приемопередатчиках с регистром и тремя состояниями на выходе (рис. 7.6).

######

###### Рисунок 7.6 – Схема приемопередатчика с регистром

7.3.2. Подключение модуля к системной шине ПЭВМ

Полная схема связи модуля с шиной данных компьютера включает два приемопередатчика, один 8-разрядный двунаправленный формирователь (DIR = 0 – B à A), два триггера готовности и два 4-разрядных однонаправленных формирователя (рис. 7.7).

######

###### Рисунок 7.7 – Подключение модуля к ПЭВМ (регистры)

7.3.3. Интерфейс шины HOST-компьютера

Интерфейс шины HOST-компьютера обеспечивает подключение модуля к персональным компьютерам архитектурно и конструктивно совместимым с ПЭВМ IBM PC (286, 386,...), имеющим стандартную AT (или XT) шину. Осуществляет дешифрацию адресов пространства ввода-вывода и окна памяти HOST-компьютера и формирование соответствующих управляющих сигналов. Схема дешифрации портов ввода-вывода включает блок сравнения адресов и дешифратор портов (рис. 7.8).

######

###### Рисунок 7.8 – Интерфейс регистров модуля

Аналогичным образом строится и схема обращения к внешней памяти TMS через окно в адресном пространстве ПЭВМ (рис. 7.9).

######

###### Рисунок 7.9 – Интерфейс памяти модуля

Формирование сигналов обращения к памяти данных при работе через окно в памяти компьютера и сигналов сброса и управления режимом осуществляет схема, построенная на 4-разрядном однонаправленном формирователе и трех триггерах (рис. 7.10).

######

###### Рисунок 7.10 – Регистр управления модуля

7.3.4. Обмен данными с модулем, регистры данных, команд и управления

С точки зрения программиста HOST-компьютера модуль представляет собой один 16-разрядный и два 8-разрядных (в которых используются не все разряды) последовательно расположенных в пространстве ввода-вывода компьютера регистра, через которые осуществляется межпроцессорная передача данных, а также передача управляющей информации и информации о состоянии модуля. Кроме того, модуль занимает 64 Кбайт в пространстве памяти HOST-компьютера, образуя окно, через которое HOST-компьютер может обращаться к ресурсам модуля (внешняя память данных и внешняя память программ/данных). Доступ через окно выполняется напрямую процессором HOST-компьютера с использованием обычных команд работы с памятью. При этом регистры ввода-вывода всегда доступны, в то время как доступ через окно может быть включен или выключен по необходимости и возможен только при нахождении процессора модуля в HOLD-режиме.

Оглавление | Программа | Теория| Практика | Контроль знаний | Об авторах
© БГУИР , 2012