Обмен информаций микропроцессорных устройств

Обмен информации осуществляется на уровне внутренних регистров процессоров контролера, процессора памяти, процессора устройств ввода/вывода, между микропроцессорными устройствами и периферийными устройствами, между различными микропроцессорными устройствами.

Интерфейс – совокупность программных и аппаратных средств, обеспечивающих обмен информацией.

К аппаратным средствам относятся различные передатчики, формирователи и другие устройства преобразования сигналов.

Программное обеспечение интерфейса – специальные программы (драйвер).

Протокол – правила обмена информацией между различными устройствами.

Для того, чтобы устройства были совместимы друг с другом и не зависели от производителей, интерфейсы стандартизируют. Совместимость устройств означает функциональную, временную, энергетическую и конструкционную совместимости.

Основные характеристик интерфейса:

1) скорость обмена информацией;

2) количество линий связи для обмена информацией или физическая среда, по которой осуществляется обмен информацией;

3) расстояние, на которое можно передать информацию.

Классификация интерфейсов

В зависимости на каком уровне идёт обмен информации, интерфейсы делятся на:

1) внутрипроцессорные (обеспечивают обмен информации внутри микросхемы процессора, либо внутри микросхемы контроллера);

2) системные (обеспечивают обмен информации между процессором, или микроконтроллером, и другими элементами, установленных на одной плате;

3) периферийных устройств (обеспечивают обмен информацией между различными устройствами);

4) сетевые (обеспечивают обмен информацией между множеством устройств).

По способу соединения:

1. Магистральные.

2. Попарный.

3. Каскадно.

4. Комбинированный.

По способу передачи данных:

1. Параллельные.

Данные передаются двоичными словами, все биты одновременно.

2. Последовательные.

Информация передаются только словами, но все биты друг за другом.

По режиму передачи информации:

1. Синхронные.

Передаются со строгими временными рамками, с внешним или внутренним синхронизирующим сигналом, в определённой последовательности.

2. Асинхронные.

Обеспечивают приём и передачу с изменяющимися временными параметрами, не синхронизированные во временные интервалы (моменты).

По организации обмена информацией:

1. Однонаправленные (бурж. симплексные).

2. Двунаправленные (бурж. дуплексные).

3. Двунаправленные поочерёдно.

4. Организация широковещательного обмена.

Системные интерфейсы

Обеспечивают передачу данных между МП и другими устройствами этой системы. Память, устройства ввода/вывода, контролеры специальных режимов и так далее. Системные интерфейсы характеризуются большим количеством линий связи. Небольшим расстоянием передачи. Высокая скорость. Системные интерфейсы стандартизованы.

Системные шины, как правило, параллельны. Основные назначения линий системной шины:

1) линии данных D0-Dn (n = 8, 16, 32, 64);

2) шина адреса A0-Am (m = 16, 20, 24);

3) линии синхронизации, которые задают темп работы;

4) управление обменом;

5) управление устройствами;

6) линии специальных режимов;

Системные шины делятся на синхронные и асинхронные. Цикл чтения и цикл записи. Шина данных, и шина адреса всегда используются в обмене.

При записи данные предоставляются активными устройствами, пи чтении пассивными.