рез так называемые модули или блоки, обеспечивающие преобразование сигналов к виду, удобному для восприятия.

Кроме интерфейсных модулей, представляющих собой электронные схемы, для организации взаимодействия между элементами микроЭВМ необходимо соответствующее программное обеспечение. Входящие в это обеспечение программы должны устанавливать (идентифицировать) тип передаваемой или получаемой информации (данные или управляющие сигналы), преобразовывать формат данных к установленному стандарту, подготавливать к работе какое-либо периферийное устройство или внутреннюю схему микроЭВМ.

Основываясь на рассмотренных выше понятиях, можно дать определение интерфейса, под которым будем понимать набор аппаратных и программных средств, обеспечивающих соединение отдельных элементов микроЭВМ в единую вычислительную систему для решения определенного класса задач.

В данной главе будет рассматриваться в основном только интерфейс, используемый для создания систем обработки информации путем объединения центрального процессора, периферийных устройств, устройств связи с объектом и т. п. Это так называемый межблочный интерфейс. Отметим, что помимо этого типа интерфейса существуют внутриплатный (внутримодульный), межплатный (внутриблочный) интерфейс, а также интерфейс распределенных систем управления.

Межблочный интерфейс применяется для организации взаимодействия больших или сверхбольших интегральных схем (БИС и СБИС), размещенных на печатных платах и связанных соответствующими магистралями (шинами).

Межплатный (внутриблочный) интерфейс обычно используется для создания многопроцессорных систем в целях повышения производительности и надежности работы элементов вычислительной техники.

Интерфейс распределенных систем позволяет строить вычислительные системы, включающие как отдельные периферийные устройства, так и самостоятельные системы на базе микроЭВМ.

Как уже отмечалось, единицей обработки информации в микроэвм является машинное слово, которое обычно содержит 8 или 16 (реже 32) двоичных разрядов, т. е. битов. Следовательно, интерфейс между блоками

микроэвм должен обеспечивать возможность передачи этой совокупности битов. По методу передачи разрядов машинного слова по шинам данных различают параллельный и последовательный интерфейсы.

При параллельном интерфейсе между источником и приемником сразу передаются все разряды машинного слова. При последовательном интерфейсе передача разрядов машинного слова осушествляется в следующие друг за другом интервалы времени. Основное отличие двух рассмотренных видов интерфейса состоит в том, что параллельный интерфейс используется для передачи данных только на небольшие расстояния (порядка 1 - 2 м), на большие расстояния без соответствующих дополнительных устройств параллельный интерфейс передавать данные не позволяет. Последовательный интерфейс позволяет передавать сигналы на значительные расстояния с помощью специальных или обычных телефонных линий связи.

Помимо рассмотренного типа передачи данных интерфейс может характеризоваться еще рядом свойств. В связи с широким развитием и распространением микроэлектронной вычислительной техники и появлением новых видов и типов периферийных устройств важное значение имеет решение вопросов стандартизации интерфейсов. Этими вопросами занимаются национальные и международные организации.

Важную роль в микроЭВМ играет обмен данными; можно выделить четыре направления такого обмена: 1) от центрального микропроцессора к оперативной памяти (запись информации в определенную ячейку памяти); 2) от оперативной памяти к центральному микропроцессору (выборка информации из определенной ячейки памяти и передача ее в аккумулятор микропроцессора); 3) из устройства ввода в центральный микропроцессор; 4) из центрального микропроцессора на устройство вывода.

Первые два вида обмена достаточно ясны, поскольку каждая ячейка памяти характеризуется своим номером, который является ее адресом. Таким образом, вопрос, откуда взять данные или куда их поместить в оператив ной памяти, достаточно ясен. Передача данных к перифе рийным устройствам или от них происходит через специ альные регистры, называе.мые портами ввода-вывода

Портами ввода-вывода можно назвать средства со прялсения микропроцессора и устройства ввода-вывода

Порты ввода-вывода имеют свои адреса, поэтому для осуществления операций ввода или вывода с того или иного периферийного устройства необходимо указать адрес соответствующего порта.

Существует два подхода к рассмотрению адресов памяти и адресов портов ввода - вывода периферийных устройств микроэвм.

При первом подходе адреса оперативной памяти и адреса портов периферийных устройств рассматриваются как две самостоятельные группы. Такой подход получил название интерфейса с изолированной шиной. В этом случае обращение к памяти и внешним устройствам осуществляют разные команды микропроцессора. Например, для записи информации в память используется команда MOV, а для вывода на устройство - команда OUT.

При втором подходе микроЭВМ может быть реализована по принципу интерфейса с общей шиной. Общее адресное пространство, т. е. все множество адресов, доступное микропроцессору, делится на адреса памяти и адреса периферийных устройств. При этом каждое устрйство, подключаемое к общей шине, имеет свой фиксирован- ный адрес или номер. В этом случае обращение к памя- ти и внешним устройствам происходит по одним и тем же командам, например по команде MOV, которая в зависимости от адреса может означать пересылку данных либо в ячейку памяти, либо в порт ввода-вывода.

Как уже отмечалось, интерфейс предусматривает определенный регламент - порядок взаимодействия между устройствами микроЭВМ в процессе передачи информации. Этот порядок называется протоколом взаимодействия устройств и является, по сути дела, определенным набором правил обмена. Для подключения к микропроцессору устройств можно выделить три основных вида протоколов: программируемый ввод - вывод; обработка прерываний; прямой доступ к памяти.

В обмене информацией между микропроцессором и периферийными устройствами на основе программируемого ввода-вывода основную роль играет микропроцессор. Именно он определяет моменты приема (передачи) информации с (на) устройства ввода-вывода, а так-же выбор этих устройств. По сигналам, вырабатываемым микропроцессором в результате обработки соответствующих команд программы, осуществляется либо засылка данных в порт вывода, либо выборка данных из порта