Послідовні COM-порти
Методі та засоби комп'ютерних інформаційних технологій
Функції контролерів та їх організація
Контролер-процесор із шинною системою команд
Він визначає що саме повинні робити пристрої, прийнявши інформацію через свій порт і яким чином вони повинні постачати інформацію через порт.
Контролер може безпосередньо керувати окремим пристроєм, а може керувати кількома пристроями одночасно, зв'язуючись з ними за допомогою спец шин введення-виведення.
зазвичай кожен контролер має 4 всередину регістру: сост-я, управління, вхідних та вихідних даних.
Для доступу до цих регістрів сис-ма може мати 1 або дек. портів.
Регістр сост-я містить біти, знач-е кіт. опр-ся станом пристрою вводу-виводу та кіт. доступні тільки для читання обчислить сис-мою. Ці біти індикують:
-біт зайнятості (показ завершення вип-я поточної команди на устр-ві)
-біт гот-ти даних (показ наявність чергового даного в регістрі вихідних даних)
-біт помилки (каже про виникнення помилки при вип-ії прогр).
Регістр управління отримує дані, кіт-е записуються обчислить. системою для ініціалізації пристрою вводу-виводу або вип-я чергової команди і зміни режиму роботи устр-ва. Частина бітів у цьому регістрі може бути відведена під код виконання команди, а частина кодуватиме режим роботи устр-ва.
Біт гот-ти команди говорить про те, що її можна виконати.
Регістри вхідних та вихідних даних служать для обміну даними та зовнішніми пристроями.
Зазвичай ємність цих регістрів вбирається у ширини лінії даних
Шинна організація комп-ра та особливості організації обміну з пам'яттю
Шина-це не тільки набір провідників, а й набір жорстко заданих протоколів,визначальних правила обміну та перелік повідомлень, кот0й може бути переданий з пом-ю електричних сигналів за цими провідниками.
У совр. комп-рах виділяють як хв. 3 шини:
1) даних, що складається з ліній даних і службовця передачі інф-ії між процесором і пам'яттю, проц-ром і пристроями вводу-вывода, пам'яттю і внешн. устр-ми
3) управління. Складається з ліній управління локальною магістраллю і ліній її стану, що визначають поведінку локальної магістралі.
Схема роботи у заг случ-е з прикладу команди читання з пам'яті
-на шину керування пост. сигнал готовності та читання
-Пам'ять виставляє на шині даних необхідну інформацію
-Пам'ять виставляє на шині упр-я сигнал готовності
-проц читає дані з шини даних у свої регістри
Дії, кот-е повинні бути виконані для передачі інф з проц-ра на згадку
2) на шину даних виставити сигнали, соотв. інф, кот-я має бути записана на згадку
3) після вип-я 1 та 2 на шину даних виставляють сигнал соотв. операції запису та роботи з пам'яттю
ПОНЯТТЯ ПОРТУ. ПРИЗНАЧЕННЯ ПОРТУ. ВИКОРИСТАННЯ ПОРТІВ, НАСЛІДНІ СОМ-ПОРТИ. ХАРАКТЕРИСТИКА ТА СПОСІБ ОРГАНІЗАЦІЇ ОБМІНУ.
Порт - сукупність засобів, що уніфікують та спрощують спосіб взаємодії мікропроцесора із зовнішнім світом.
Порт забезпечує єдину можливість прийому/передачі інформації будь-яким об'єктам, крім пам'яті.
Всім пристроям, з якими повинен взаємодіяти процесор, виділяється власний порт. Порт є гіпотетичним шляхом даних, якому присвоєно номер і який може приймати/передавати дані по команді процесора.
Якщо мікропроцесор передає дані в порт, використовується команда out, в якійвказується номер порту і дані, що передаються.
Команда in працює аналогічно, забезпечує введення даних у процесор, які зчитуються та порту з відповідним номером.
Порти можуть використовуватися у поєднанні з перериваннями.
Є кілька способів використання портів в IBM/PC.
1. Використання порту як шляху даних
2. Передача через порти керуючої інформації для зовнішніх пристроїв та отримання від цих пристроїв інформації про стан.
3. Зчитування положень перемикачів у системному блоці, що вказують на конфігурацію системи.
Послідовні COM-порти
COM-порт (communication port) – найстаріший із послідовних портів ПК. Послідовний означає, що дані в такому інтерфейсі передаються по одному провіднику. Послідовний інтерфейс – асинхронний та синхронний.
Передача інф. на фізичному рівні – це зміна електричних сигналів. Залежно від швидкості передачі, в імпульсах однакової тривалості може бути різна кількість одиниць. Синхроімпульси вказують, у який час потрібно знімати інформацію. Якщо вони передаються від одного пристрою іншому, така передача називається синхронною. Асинхронною вважається така передача, коли з фіксованою швидкістю пересилається лише інформація, а приймач та передавач синхронізують процес обміну даними самостійно.
COM-порт є асинхронним. Основне завдання – запуск синхронізатора. Максимальна довжина кабелю з'єднувача – 15 метрів. За допомогою спеціальних кабелів можна збільшити довжину до 150 метрів. Для додаткового збільшення використовуються репітери.
COM-порт працює за стандартом RS-232C, який визначає електричні рівні сигналів та протокол обміну.
Порт містить 2 лініїдля обміну інформацією та 9 ліній для управління обміном. Якщо для управління обміном задіяні ці лінії, то обмін називатиметься «апаратним» (протокол RTS/CTS). Можна організувати обмін, використовуючи лінії прийому/передачі. Тоді протокол називатиметься «програмним» (протокол XON/XOFF). У такому режимі надсилається символ початку передачі XON, закінчення передачі XOFF.
Початок роботи відзначається старт бітом, який має значення 0, закінчення стоп-бітом.
Апаратною основою COM-порту є мікросхема UART.
5.ПАРАЛЕЛЬНИЙ LPT-ПОРТ. ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПІВ SPP, EPP, ECP.
LPT призначався для підключення до комп'ютерів «рядкових» принтерів, тому його назва LinePrinTer.
LPT-порт утворює паралельний інтерфейс. Він є 8-розрядним, тобто. за цикл роботи пересилає 1 байт.
Структура: 8 бітів – шина даних, 5 бітів – шина сигналів стану, 4 біта – шина управляючих сигналів.
3 підвиди LPT-портів: SPP, EPP, ECP.
SPP – стандартний паралельний порт. Односпрямований призначений тільки для виведення інформації в порт. Його програмний інтерфейс відповідає протоколу Centronics. За замовчуванням на всіх платах LPT-порт працює в режимі SPP.
Якщо до порту LPT підключається пристрій введення, наприклад сканер, режим функціонування порту змінюється. При цьому можна використовувати введення інформації лінії опитування стану. За ними здійснюється симетричний двонаправлений зв'язок у режимі напівбайтового обміну. За один раз передається 4 біта інф., Отже швидкість зменшується.
Для програміста SPP-порт – це регістр даних, стану та управління.
Максимальна швидкість обміну EPP-портом досягає 2 Мб/с. Стало можливим підключати до такогопорту зовнішні приводи CD-ROM, мережеві адаптери, влаштовувати пряме з'єднання з ін. ПК.
Основна перевага цього порту – робота у реальному режимі часу. Для цього порту з'являється програмний драйвер, який постійно відстежує стан порту і подає команди в певний момент часу.
Широкий порт – ECP (Extended Capability Port), запропонований компаніями Hewlett Packed та Microsoft.
Переваги: апаратна компресія даних, буферизація FIFO, робота в режимі DMA (прямий доступ до пам'яті).