Особенности работы параллельных и последовательных интерфейсов

При параллельном вводе-выводе одновременно передаётся байт данных (для этого потребуется 8 битный буфер или защелка).

При последовательном вводе-выводе данные передаются отдельными битами.

Для параллельного ввода-вывода применяют специальные программируемые микросхемы параллельного ввода-вывода. Для последовательного ввода-вывода, т.к. информация на шине данных представлена в параллельной форме (байтами), требуются средства преобразования последовательных данных в параллельные, при вводе данных и преобразователи параллельно когда в последовательный при выводе данных, это осуществляется регистрами сдвига с последовательным входом и параллельном выходом в первом случае и параллельным входом и последовательным выходом во втором случае.

Методы управления обменом данных

Существует три основных метода управления операциями ввода-вывода: 1 - наиболее простой метод заключается в том, чтобы разрешить ЦП управлять

всеми операциями ввода-вывода. Это программный метод ввода-вывода или ввод-вывод с опросом. Этот метод менее гибкий и самый медленный. ЦП периодически опрашивает каждое периферийное устройство по вопросу, не требует ли оно обслуживания, если запрос имеется, ЦП выполняет требуемую операцию, при этом игнорирует все вопросы на оставшихся периферийных устройствах;

2 - метод прерывания более удобный, но более сложный. При наличии сигнала

прерывания ЦП приостанавливает текущую программу, сохранив все важные параметры и адреса возврата, а затем выполняет процедуру обслуживания. При этом прерывания можно упорядочить по приоритетам, так чтобы самое важное периферийное устройство обслуживалось в первую очередь;

3 - метод прямого доступа к памяти (ПДП) самый сложный, но обеспечивает

полный доступ к пространству памяти без участия ЦП. Этот метод используется при передаче данных в накопитель на жестком диске и при считывании из него, в простых операциях это метод не целесообразен.

Микросхемы параллельного ввода-вывода

Микросхемы параллельного ввода-вывода имеют множество фирменных названий, но их архитектура однотипна.

Наиболее известные из микросхем:

6520 - периферийный интерфейсный адаптер (PIA)

6521 - периферийный интерфейсный адаптер (PIA)

6522 - универсальный интерфейсный адаптер (VIA)

6820 - периферийный интерфейсный адаптер (PIA)

6821 - периферийный интерфейсный адаптер (PIA) 8255 - программируемый параллельный интерфейс (PPI) 280-PIO - программируемый ввод-вывод (PIO)

Приведенные микросхемы допускают программное задание одного из 3-х режимов:

- все восемь линий являются входами;

- все восемь линий являются выходами;

- линии отдельно программируются как входным или выходным. Кроме этого дополнительно предусматриваются линии для квитирования (обмен инфр).

Обозначение линий портов:

Микросхемы последовательного ввода-вывода

Передача последовательных данных производится в синхронном или асинхронном режимах. В синхронном режиме - передача производится под управлением общего синхронизирующего сигнала, который присутствует на обоих концах линии связи.

Асинхронный - предусматривает передачу данных пакетами, каждый пакет содержит информацию для декодирования. Второй режим сложнее, но у него есть и преимущества - не нужен отдельный сигнал синхронизации.

Наиболее распространенные микросхемы преобразования

последовательного кода в параллельный.

6850 - синхронный связной интерфейс адаптер (ACIA)

6852 - синхронный адаптер последовательных данных (SSDA)

8251 - универсальный синхронно-асинхронный приемник передач (USART)

8256 - универсальный синхронно-асинхронный приемник передач (USART)

280-DART - сдвоенный асинхронный приемник передач (DART)

Сигналы управления:

D0-D7

- входные - выходные линии основного подключения к шине ЦП;

RXD

- принимает данные;

TXD

- передаваемые данные;

CTS

- сброс передачи (формируется низкий уровень если устройство готово

принять данные от ЦП);

RTS

- запрос передачи (формируется сигнал низкого уровня если ЦП

намерен передавать информацию).

Все входа микросхем ТТЛ совместимы, но рассчитаны на короткие линии связи, для других линий требуется установка дополнительных буферов и преобразователей уровней.

Предлагаю ознакомиться с аналогичными статьями: