Вычислительная техника и программирование/Занятие 12
Моделирование работы внешних устройств
правитьЦелью этого занятия является изучение способов организации взаимодействия процессора и внешних устройств (ВУ) в составе ЭВМ.
Cвязь процессора и ВУ может осуществляться в синхронном или асинхронном режиме. Синхронный режим используется для ВУ, всегда готовых к обмену. В нашей модели такими ВУ являются дисплей и тоногенератор — процессор может обращаться к этим ВУ, не анализируя их состояние (правда дисплей блокирует прием данных после ввода 128 символов, формируя флаг ошибки). Асинхронный обмен предполагает анализ процессором состояния ВУ, которое определяет готовность ВУ выдать или принять данные или факт осуществления некоторого события, контролируемого системой. К таким устройствам в модели можно отнести клавиатуру и блок таймеров. Анализ состояния ВУ может осуществляться процессором двумя способами:
- в программно-управляемом режиме;
- в режиме прерывания.
Большинство внешних устройств содержит регистры управления CR и состояния SR, причем обычно регистры CR доступны процессору только по записи, а SR — по чтению.>
Регистр CR содержит флаги и поля, определяющие режимы работы ВУ, a SR — флаги, отражающие текущее состояние ВУ. Флаги SR устанавливаются аппаратно, но сбрасываются программно (или по внешнему сигналу). Поля и флаги CR устанавливаются и сбрасываются программно при записи кода данных в регистр CR или специальными командами.
В описываемой модели контроллер ВУ интерпретирует код, записываемый по адресу CR как команду, если третий разряд этого кода равен 1, или как записываемые в CR данные, если третий разряд равен 0. В случае получения командного слова запись в регистр CR не производится, а пятый (младший) разряд слова рассматривается как код команды для ВУ.
Для подключения ВУ в систему необходимо:
- В главном окне Модель учебной ЭВМ выполнить команду Внешние устройства/Менеджер ВУ или нажать кнопку МВУ;
- В открывшемся окне Подключаемые устройства выбрать из списка Устройства нужное ВУ, при желании изменить предлагаемые по умолчанию вектор прерывания IRQ и/или базовый адрес Base_Adr и нажать кнопку Подключить – при этом название устройства появится в списке Подключённые устройства;
- Повторить п.2 для каждого из подключаемых устройств. Помните, что любое из ВУ в этой модели может быть подключено в систему только в одном экземпляре.
- Закрыть окно Подключаемые устройства.
Если закрыть окно обозревателя ВУ, оно не будет отключено от системы. Для отключения ВУ следует открыть окно Подключаемые устройства, выделить его в списке Подключённые устройства и нажать кнопку Отключить.
Основной материал занятия размещен на сайте