Взаимодействие устройств посредством системной магистрали. Тристабильная логика

1. Взаимодействие устройств посредством системной магистрали. Тристабильная логика.

Микро-эвм строится по принципу объединения устройств посредством системной магистрали.

Магистраль может быть единственная или целый комплекс взаимосвязанных системных магистралей.

Общая системная магистраль-это набор шин, то есть проводников по которым передаются данные, места нахождения этих данных адреса и управляющие сигналы.

Устройствами микро-эвм соединены с шинами системной магистрали и использует ее для обмена информацией.

В универсальной микро-эвм содержатся следующие устройства:

• микропроцессор
• оперативное запоминающее устройство
• постоянное запоминающее устройство
• устройство сопряжения (контроллеры) устройств ввода-вывода

Задача таких микро-эвм обрабатывать данные по запросу пользователя, поэтому в универсальной  ячейка озу, ячейка пзу, порт ввода-вывода контроллера  через устройство сопряжения подключаются разнообразные устройства ввода-вывода информации (дисплей, принтеры, клавиатуры устройства внешней памяти для хранения программных данных)

Процесс взаимодействия между элементами, между блоками микро-эвм и формируется общая системная магистраль, если она единственная или целый комплекс.

К общей системной магистрали физически подсоединены все устройства, но в каждый момент времени логически к общей системной магистрали подсоединены только два устройства:

• ведущий модуль, как правило это микропроцессор
• ведомый-это ячейка озу, ячейка пзу, порт ввода-вывода контроллера

Все ведомые модули  имеют уникальные адреса и построены на тристабильной логике.

Тристабильная логика-это электронные схемы, которые могут переводить свои выводы в три устойчивых состояния:

• логического нуля
• логической единицы
• высокоимпедансное, то есть они могут логически отключаться от системной магистрали

Как же происходит взаимодействие: ведущий модуль всегда начинает взаимодействие с выдачей информации об адресе, эту информацию он поставляет на системную магистраль.

Все ведомые модули, чей адрес не совпадает с выставленным, отключается от общей системной магистрали, то есть переводит свои выводы в третье высокое импедансное состояние и только один-единственный ведомый модуль, чей адрес совпал с выставленным-это может быть ячейка озу, ячейка пзу, порт ввода-вывода выдает содержащиеся по этому адресу данные или принимает посланные ведущим модулем, чтобы указать направление обмена информации, момента ее приема вырабатываются управляющие

сигналы, при этом адресные сигналы всегда на системной магистрали направлены от

ведущего модуля к ведомому, а передача данных возможна в обоих направлениях.

Существует несколько форм реализации общей системной магистрали:

• первая форма организации общей системной магистрали микро-эвм состоит в том, что для всех сигналов применяют отдельные проводники

Системную магистраль разделяют на три части:

• магистраль адреса
• магистраль данных
• магистраль управления

Общее число проводников шин определяется разрядностью слов адреса, разрядностью слов данных и числом линий управления.

• вторая форма общей системной магистрали-это общая магистраль адресов данных, когда адреса и данные передаются одни за другими разделенными по времени

При операции считывания информация направляется в ведущий модуль, ведущий модуль выставляет адрес на магистраль адреса опрашиваемый модуль через необходимое для признания адреса и протекание внутренних процессов время называется время обращения выдает информацию на магистраль данных. Во время операции записи, то есть передачи информации к ведомому модулю, ведущим модуль выставляет адрес на магистраль адреса и данные на магистраль данных, а опрашиваемый  модуль принимает информацию с магистрали данных, в этом случае ведущий может даже не ожидать окончания записи продолжать свою работу