Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Общие принципы построенияСтр 1 из 4Следующая ⇒ Периферийные устройства средств вычислительной техники. Как вы думаете: чем различаются ПУ? · Принципом действия · Форматами и скоростью передачи информации · Набором управляющих сигналов Всем понятно, что запросы со стороны ПУ на установление связи и обмен данными могут поступать в произвольные моменты времени. Следовательно, для организации обмена требуются специальные электронные средства согласования форматов и синхронизации процессов. С их помощью решают проблемы индивидуального интерфейса каждого периферийного устройства, подключаемого к системной шине ПК. При организации ПК используются принцип модульности и принцип магистральности. Модульность предполагает построение системы из модулей со стандартным интерфейсом. Под модулем понимается печатная плата (плата расширения), на которой реализован адаптер или контроллер, соединяющий периферийное устройство с шиной. Возможность подключения модулей к системной шине обеспечивает гибкость в выборе и изменении состава системы. Принцип магистральности означает использование для информационного обмена между устройствами ПК магистралей (шин), к которым подключаются модули. В современных компьютерах используется иерархия шин, отличающихся пропускной способностью, набором сигналов и протоколом. Принципы организации информационного взаимодействия модулей по шинам являются общими для всех шин. Важнейшими принципами являются: · принцип подчиненности · принцип квитирования · принцип унификации характеристик модулей. Принцип подчиненности предполагает, что одно из обменивающихся информацией по шине устройств является ведущим, управляющим процессом обмена, а другое (или несколько других) – ведомыми. Ведущий - ведомый Активное устройство -- пассивное устройство Задатчик – исполнитель Инициирующее устройство – целевое устройство bus masters - bus slaves Принцип квитирования базируется на использовании специального сигнала quit(квитации), формируемого ведомым устройством и используемого ведущим как разрешение завершения цикла обмена. Это позволяет организовать обмен между модулями с различным быстродействием. Принцип унификации характеристик модулей состоит в обеспечении o информационной, o электрической o конструктивной совместимости интерфейсов модулей ВС. Информационная совместимость – одинаковый состав управляющих сигналов в линиях шины, форматов адресов и данных, а также протоколов обмена, устанавливающих причинно-следственные связи и временные интервалы между сигналами. Электрическая совместимость – это согласованность параметров электрических сигналов, нагрузочной способности источников сигнала и входных токов приемников, паразитных параметров линий связи. Конструктивная совместимость – это унификация модулей, шины и корпуса ВМ по конструктивным параметрам: размерам, типам соединителей, месту их установки. К основным принципам организации шинных интерфейсов следует отнести применение контроллеров(адаптеров) ввода-вывода, с помощью которых ПУ через шину связываются с ЦП. Проблемы организации обмена данными между периферийными устройствами и вычислительным ядром (процессором и ОП) связаны с асинхронным характером процессов, обусловленных случайным характером событий, инициирующих начало и конец обмена. В ВС используют три способа организации обмена, каждый из которых по-разному решает отмеченные проблемы: - программно-управляемая передача, инициируемая процессором - передача информации с прерыванием программы, активизируемая по запросу прерывания от периферийного устройства - передача информации в режиме прямого доступа к памяти.
Основная программа Основная программа
1) 2) При программно-управляемой передаче обмен осуществляется под управлением ЦП. Операции ввода вывода при таких обменах инициируются текущей командой программы. Программно-управляемая синхронная передача (рис. 1)применяется при взаимодействии с быстродействующими ПУ, для обмена с которыми не требуется дополнительной синхронизации (такие устройства ввода-вывода всегда готовы к обмену информацией). Этот способ передачи реализуется при минимальных затратах аппаратных и программных средств. Асинхронный обмен (рис.2)является более универсальным и более сложным способом программно-управляемого обмена. Он используется при работе с ПУ, быстродействие которых ниже быстродействия ЦП. И тогда приходится использовать специальные средства, синхронизирующие процесс приема-передачи. Эти средства содержатся в адаптере(контроллере) ПУ. Любой адаптер содержит регистр данных(порт данных). В режиме ввода данные из ПУ поступают в порт и хранятся в нем до момента пересылки по шине в вычислительное ядро. В режиме вывода данные записываются в порт процессором и хранятся там до передачи с помощью адаптера в устройство вывода. Большинство адаптеров ПУ кроме регистра данных содержат в своем составе специальные регистры управления (РУ) и состояния(РС). Эти регистры, подключаемые к шине и доступные ЦП для чтения(записи) необходимы для управления процессом обмена. РС отражает факт подключения ПУ и его работоспособность. Один из разрядов этого регистра может использоваться в качестве флага готовности(READY), который устанавливается ПУ при готовности к приему-передаче данных через шину. Проверка готовности к обмену может осуществляться программно или аппаратно. Недостатком такого способа обмена как программно-управляемая передача являются вынужденные непроизводительные затраты времени ЦП на ожидание готовности ПУ к обмену. Более серьезные последствия возникают в ситуациях, когда по каким-либо причинам(например, из-за возникшей неисправности) сигнал готовности вообще не может быть сформирован ПУ. В такой ситуации ЦП не сможет выйти из режима ожидания, и его работа будет заблокирована. Для исключения подобных ситуаций в современных выч.системах используют специальный программный прием, называемый тайм-аутом. (Тайм-аут – это средство восстановления работоспособности ВМ при не поступлении сигнала готовности в течение заданного интервала времени.)
|