Контролер синхронно послідовного передавання даних - Дипломная работа

3.3 Визначення показників економічної ефективності проектних рішеньПідключення зовнішніх пристроїв до системної шини здійснюється за допомогою електронних схем, що називаються контролерами вводу/виводу (інтерфейсами вводу/виводу). Існують два способи передачі слів інформації по лініях даних: паралельний, коли одночасно пересилаються всі біти слова, і послідовний, коли біти слова пересилаються по черзі, починаючи, наприклад, з його молодшого розряду. Так як між окремими провідниками шини для паралельної передачі даних існує електрична ємність, то при зміні сигналу, переданого по одному з провідників, виникає перешкода (короткий викид напруги) на інших провідниках. Зі збільшенням довжини шини (збільшенням ємності провідників) перешкоди зростають і можуть сприйматися приймачем як сигнали. Тому робоча відстань для шини паралельної передачі даних обмежується довжиною 1-2 м, і лише за рахунок істотного подорожчання шини або зниження швидкості передачі довжину шини можна збільшити до 10-20 м.Введенням/виведенням (ВВ) називається передача даних між ядром ЕОМ, що включає в себе мікропроцесор і основну память, і зовнішніми пристроями (ЗП). В процесі введення/виводу передається інформація двох видів: керуючі дані (слова) і власне дані, або дані-повідомлення. Керуючі дані від зовнішніх пристроїв називаються словами стану, вони містять інформацію про певні ознаки, наприклад про готовність пристрою до передачі даних, про наявність помилок при обміні і т.п. Таким чином, найбільш загальна програмна модель зовнішнього пристрою, який може виконувати введення та виведення, містить чотири реєстри ВВ: реєстр вихідних даних (вихідний порт), реєстр вхідних даних (вхідний порт), реєстр управління і реєстр стану (Рис 1.1).Кожен з цих реєстрів повинен мати однозначну адресу, який ідентифікується дешифратором адреси. Залежно від особливостей пристрою загальна модель конкретизується, наприклад, окремі реєстри стану та управління обєднуються в один реєстр, у пристрої введення (виведення) є тільки реєстр вхідних (вихідних) даних, для введення і виведення використовується двонаправлений порт.Для формування керуючого сигналу "Вихідні дані готові" і прийому з ЗП керуючого сигналу "Дані прийняті" в контролері використовується однорозрядних адресується реєстр стану й керування А2 (зазвичай використовуються роздільні реєстр стану і реєстр управління). При цьому формуються керуючий сигнал системного інтерфейсу "Готовність ЗП" і ознака готовності ЗП до обміну, рухаючись в процесор по одній з ліній шини даних системного інтерфейсу за допомогою стандартної операції введення при реалізації програми асинхронного обміну. Логіка управління контролера забезпечує селекцію адрес реєстрів контролера, прийом керуючих сигналів системного інтерфейсу і формування на їх основі внутрішніх керуючих сигналів контролера, формування керуючого сигналу системного інтерфейсу "Готовність ЗП".Для сполучення реєстрів контролера з шинами адреси і даних системного інтерфейсу в контролері використовуються відповідно приймачі шини адреси і приймачі шини даних. Якщо ЗП готово до прийому даних (в даному випадку це логічний 0 в нульовому розряді реєстру А2), то дані передаються з шини даних системного інтерфейсу в реєстр даних А1 контролера і далі в ЗП. (Далі контролер ЗП по цьому сигналу може сформувати і передати в процесор сигнал "Готовність ЗП", який в даному випадку сповіщає процесор про прийом даних зовнішнім пристроєм і дозволяє процесору зняти сигнал "Висновок" і тим самим завершити цикл виведення даних в команді пересилання, проте в IBM-сумісних персональних компютерах з шиною ISA сигнал "Готовність ЗП" не формується, а є сигнал IO CH RDY #, що дозволяє продовжити цикл обміну, якщо пристрій недостатньо швидкий.Якщо ж передавач (наприклад, МІКРОЕОМ) і приймач (наприклад, дисплей) рознесені на кілька метрів, то кожен з сигналів (інформаційний і синхронізуючий) доведеться посилати або за екрановані (телевізійного) кабелю, або за допомогою витої пари дротів, один з яких заземлений або передає сигнал, інверсний основного. Асинхронна послідовна передача даних означає, що у передавача і приймача немає загального генератора синхроімпульсів і що синхронізуючий сигнал не посилається разом з даними. Опишемо просту процедуру, яку можна використовувати, якщо передавач і приймач асинхронної послідовної передачі даних узгоджені по формату і швидкості передачі. Стандартний формат асинхронної послідовної передачі даних, що використовується в ЕОМ і ЗП, містить п. пересилаються біт інформації (при пересиланні символів одно N 7 або 8 бітам) і 3-4 додаткових біта: стартовий біт, біт контролю парності (або непарності) і 1 або 2 степових бита (Рис 1.3, а). Відразу після степових біт передавач може посилати новий стартовий біт, якщо є інший символ для передачі, в іншому випадку рівень логічної 1 може зберігатися протягом усього часу, поки не діє передавач.Організація асинхронного послідовного обміну даними із зовнішнім при

Зміст

Вступ

1. Основна частина

1.1 Обмін даними

1.2 Паралельна передача даних

1.3 Огляд послідовної передачі даних

1.3.1 Асинхронний послідовний інтерфейс

1.3.2 Синхронний послідовний інтерфейс

1.4 Вибір та опис структурної схеми контролера послідовного синхронного приймання даних

2. Розроблення принципової схеми контролера

2.1 Опис елементної бази контролера

2.2 Дешифратор К555ИД7

2.3 Буферний реєстр КР580ИР82

2.4 Реєстр зсуву К155ИР13

2.5 D-тригер К155ТМ2 і RS-тригер К555ТР2

2.6 Логічні елементи

2.7 Мікросхема К555АГЗ

3. Економічна частина