нается с установки Н-уровня на любой из линий DRQ запроса ПДП. Контроллер переходит в состояние So, формирует сигнал запроса HRQ в процессор и ожидает сигнала подтверждения HLDA. В этом состоянии продолжается опрос линий DRQ с учетом их приоритетов. При получении сигнала HLDA от процессора контроллер выдает сигнал подтверждения DACK в запрашивающее устройство с наивысшим приоритетом и переходит в состояние Si. Н-уровень на линии DRQ должен сохраняться до получения сиг-* нала DACK, когда передается один байт, или до выполнения условия DACK = 0 и ТС=1, свидетельствующего о передаче блока данных в пакетном режиме. Каждый цикл ПДП состоит минимум из четырех состояний (S1S2S3S4). Если быстродействие основной или внешней памяти недостаточно для передачи во временном интервале, определяемом сигналами синхронизации, с помощью L-уровня на входе готовности READY между состояниями S3 и S4 вводится необходимое число состояний ожидания Sw- В режиме проверки (VERIFY) сигнал READY не используется.

При передаче данных в основную память выходной сиг-нал I/OR генерируется в начале состояния S2, а сигнал MEMW - в начале состояния S3. При передаче данных из основной памяти в начале состояния Sa генерируется сигнал MEMR, а сигнал I/OW - в начале состояния S3. Указанные последовательности формирования управляющих сигналов обеспечивают правильную передачу данных. Сигнал расширенной записи I/OW или MEMW формируется в состоянии S2. Управляющие сигналы записи и считывания при работе канала ПДП в режиме проверки не генерируются.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что понимается под архитектурой ввода-вывода?

2. Каковы достоинства и недостатки изолированного ввода-вывода и ввода-вывода, отображенного на память?

3. Каким образом в системе с вводом-выводом, отображенным на память, можно упростить дешифраторы адреса регистров периферийных устройств?

4. Какие режимы ввода-вывода используются в мини- и микро-ЭВМ? Сравнить их по быстродействию и дополнительным аппаратным и программным средствам.

5. В чем главное отличие маскируемых и немаскируемых прерываний?

6. Можно ли использовать команду повторного старта RST в прикладных программах? Рассмотреть особенности ее выполнения и отличия от команды CALL.

7. В чем заключаются достоинства и недостатки программного и аппаратного полинга?

8. Какие характеристики периферийных устройств определяют назначаемые им приоритеты?

9. Какую информацию необходимо включать в стек прн обслуживании прерываний?

10. Какие операции целесообразно предусмотреть в системе команд процессора для ускорения контекстного переключения?

И. В чем заключаются особенности всех режимов работы программируемого контроллера прерываний?

12. Сколько ведомых контроллеров можно подключить к одному ведущему контроллеру прерываний?

13. Какие функции выполняет контроллер прямого доступа к памяти?

14. Какие факторы определяют максимальную скорость передачи данных в режиме прямого доступа к памяти?

15. Каким образом операции прямого доступа к памяти влияют на реальную производительность системы?

ГЛАВА ШЕСТАЯ

ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА

6-1. КЛАССИФИКАЦИЯ ПЕРИФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ

Периферийные (или внешние) устройства, обеспечивающие взаимодействие ядра ЭВМ с окружающей средой, играют важную роль во всех применениях ЭВМ, так как их технические характеристики в значительной степени определяют производительность и эффективность всего комплекса. Параллельно с эволюцией собственно ЭВМ непрерывно идет совершенствование периферийных устройств. Значение периферийного оборудования особенно возрастает в связи с массовым производством дешевых мини- и микро-ЭВМ. Их стоимость часто оказывается ниже стоимости традиционного периферийного оборудования средних и больших ЭВМ, рассчитанного на эксплуатацию в условиях вычислительных центров и имеющего значительные габариты и массу. Необходимы исследования и разработки новых малогабаритных, дешевых и надежных средств ввода, вывода и хранения цифровых данных. Без этих средств ЭВМ превращается в бесполезный набор электронных схем. За последние годы в области периферийного оборудования достигнут заметный прогресс, который в перспективе обещает быть еще более значительным.

в данной главе приводится классификация периферийного оборудования, дается обзор перспективных разработок и более подробно рассматриваются дисплеи и устройства массовой памяти.

По быстродействию периферийные устройства традиционно делятся на два больших класса: 1) устройства ввода и вывода данных со сравнительно невысокой скоростью обмена данными, достигающей ЮК байт/с; 2) внешние запоминающие устройства (или устройства массовой памяти), обеспечивающие после локализации необходимых данных гораздо более высокую скорость обмена.

Такая классификация, являясь в общем правильной, оказывается неполной и требует дальнейшей детализации. Представляется удобным учитывать специфику разнообразных периферийных устройств, если придерживаться следующей классификации:

1. Периферийные устройства, предназначенные для связи с пользователем. Их, в свою очередь, можно разделить на устройства ввода (клавиатура, переключатели, перфо-ленточные считыватели и графические планшеты), устройства вывода (индикаторы, различные печатающие устройства, или принтеры, ленточные перфораторы и графопостроители) и интерактивные (диалоговые) устройства, включающие в себя дисплеи и принтеры с клавиатурой, устройства речевого ввода и вывода.

2. Устройства массовой памяти, представленные разнообразными накопителями на магнитных лентах и дисках, памятью на приборах с зарядовой связью и цилиндрических магнитных доменах.

3. Устройства связи с объектом управления, включающие в себя аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи, многочисленные датчики, цифровые регуляторы и исполнительные устройства (типа шаговых двигателей), сигнализаторы, реле, таймеры и счетчики событий и т. д. Этот класс периферийных устройств наиболее динамичен и широк, поскольку многие новые применения ЭВМ ассоциируются с разработкой новых типов таких периферийных устройств.

4. Средства передачи данных на большие расстояния (средства телекоммуникации), к которым относятся модемы, л1ультиплексоры, демультиплексоры и концентраторы данных.