УВВ осуществляют его декодирование с помощью дешиф, ратора адреса и выбирают соответствующую ячейку памяти или порт ввода-вывода. Пока производится декодирование адреса, микропроцессор находится в состоянии ожидания. После расщифровки адреса данные из памяти поступают на шину данных, а на микропроцессор по шине управления поступает сигнал готовности. Время, затрачиваемое на декодирование адреса и выборку данных, т. е. время, пока микропроцессор находится в состоянии ожидания, называется временем доступа. Чем меньше это время, тем быстрее происходит обработка данных на микроЭВМ.

Сигнал на обмен данными между микропроцессором н УВВ поступает на так называемый интерфейсный модуль ввода-вывода, который включает схему дешифратора адреса порта ввода-вывода; совокупность портов вывода данных, которые реализованы в виде регистров (буферов) для хранения поступивших от микропроцессора данных перед их передачей на УВВ; совокупность портов ввода, представляющих собой буферы, через которые данные передаются от УВВ на микропроцессор.

Последовательность операций вывода следующая:

1. Передача на модуль ввода-вывода адреса УВВ и управляющего сигнала. 2. Декодирование адреса и выбор порта вывода. 3. Обработка команды OUT и пересылка данных в порт вывода. 4. Прием данных портом вывода и последующая их выборка УВВ.

Операция ввода реализуется после выполнения следующих операций: 1. Формирования микропроцессором соответствующих сигналов по адресной и управляющей шинам с указанием требуемых УВВ и типа операции.

2. Определения требуемого порта интерфейсным модулем. 3. Передачи в микропроцессор из порта ввода данных через шину по команде Ш.

Рассмотрим передачу информации на большие расстояния и использование линий связи. Для организации такого обмена, как уже отмечалось, используется последовательный интерфейс. Данные вначале преобразуют из параллельной формы в последовательную с помощью сдвигового регистра, в который информация заносится параллельным кодом, а затем по каждому тактовому импульсу микроЭВМ на выходе сдвигового регистра появляется один разряд содержащихся в нем данных. На другом конце линии передачи находится

устройство, преобразующее последовательное представление данных снова в параллельное.

При передаче данных в последовательном виде используются два дополнительных бита: СТАРТ-бит, предшествующий передаваемому слову, и СТОП-бит, который следует за последним битом передаваемого числа. Подобная форма представления машинного слова длиной 8 бит представлена на рис. 6.3.

Рис. 6.3. Последовательное представление слова длиной • 8 бит

В ряде случаев при передаче слов возможны искажения отдельных разрядов, поэтому применяют различные способы обнаружения, а иногда и исправления таких искажений. Наиболее простым способом обнаружения является контроль на четность (или нечетность). При контроле на четность значение старшего бита («О» или «1») должно быть таким, чтобы общая сумма единиц в числе была четной; при контроле на нечетность соответствующая сумма должна быть нечетной. Отметим, что старший разряд в этом случае не входит в число значащих разрядов слова. Например, при передаче числа 5 машинное слово в двоичном коде выглядит следующим образом: 00000101; если используется контроль на четность, то значение машинного слова остается неизменным, так как число единиц четное (2), при контроле на нечетность получим 10000101.

6.3. Аппаратные средства интерфейса

Для организации работы интерфейса, логика которого была рассмотрена в предыдущем параграфе, необходим определенный набор электронных схем, соединение которых друг с другом, микропроцессором, оперативной памятью иУВВ определяют аппаратную реализацию интерфейса.

Для организации интерфейсов используются следующие аппаратные средства: буферные регистры, блоки Прерываний, шинные формирователи, универсальный

асинхронный приемопередатчик, таймер, устройства со. пряжения вычислительных машин, средства удаленного подключения к ЭВМ.

Буферные регистры широко применяются для органи-зацин интерфейсов микроЭВМ, в частности, они находят применение при подключении периферийных устройств, организации двунаправленных линий связи и т. д. Рассматриваемое устройство представляет собой совокупность триггеров (как правило, их восемь), которые кроме обычных для триггеров состояний «О» и «1» могут находиться в некотором отключенном - тристабильном - состоянии. Такое состояние используется, когда микропроцессор должен быть отключен от своих шин при прямом доступе к памяти. Помимо триггеров в буферный регистр входит специальная электронная схема, позволяющая задавать режим работы буфера (запись, считывание, формирование сигнала прерывания).

Блоки прерывания используются в случае подключения к микроэвм внешних устройств, которые по своему назначению и конструктивным особенностям могут быть источником прерывания, например клавиатура терминала. На вход блока поступают запросы на прерывание от внешних устройств (или других элементов микроЭВМ). Среди всех поступивших запросов определяется тот, у которого имеется наивысший приоритет. Одновременно с этим формируется сигнал, который на время обработки прерывания запрещает поступление в блок новых сигналов прерываний. Блок прерываний передает соответствующий сигнал на вход микропроцессора, который пос-ле обработки текущей команды переходит на обработку по программе прерывания, адрес которой в виде вектора прерывания передается на микропроцессор из рассматриваемого блока.

Шинные формирователи являются вспомогательными устройствами при организации интерфейса. Они призваны обеспечить оптимальный режим нагрузки на шины микроэвм, могут осуществлять обмен информацией в двух направлениях и согласовывать электрические характеристики сигналов. Кроме того, с их помощью возможно отключение от шин источников и приемников информации.

Универсальный асинхронный приемопередатчик - это устройство, которое обеспечивает преобразование данных, представленных в параллельной форме, в последовательную и наоборот, в этом устройстве также осуще-