Российской Федерации Уральский государственный технический университет Кафедра экспериментальной физики

Скачать 0.96 Mb.

Название	Российской Федерации Уральский государственный технический университет Кафедра экспериментальной физики
страница	6/18
Тип	Пояснительная записка

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Пояснительная записка

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 18

2.6 Обмен данными с компьютером

Существует четыре основных способа обмена данными с компьютером:

по опросу флага готовности
в режиме прерывания программы
в режиме прямого доступа к ОЗУ компьютера
с использованием автономного контроллера с буферной памятью в качестве накопителя.

Перечисленные способы обмена данными отличаются различными скоростями передачи данных и уровнем сложности аппаратуры, необходимой для их реализации.

Обмен экспериментальных данных с компьютером, работающим по опросу флага готовности внешнего устройства, требует минимальных затрат на разработку и изготовление дополнительной аппаратуры. Данный способ обмена характеризуется достаточно высокой скоростью реакции на обслуживание. Однако это обходится постоянной занятостью процессора тривиальными операциями опроса флага [3].

Если необходимость в обмене возникает достаточно редко, то наиболее приемлемым будет способ обмена с использованием прерывания. Реализация режима прерывания программы требует некоторого усложнения интерфейса связи с объектом, но это позволяет освободить процессор от периодического опроса устройства сопряжения и он в этом случае может заниматься другими задачами. Однако, использование аппаратных прерываний ни в коем случае не увеличивает скорости обмена с устройством сопряжения, наоборот, уменьшает её. Это связано с тем, что реакция на прерывание гораздо медленнее, чем на выставление флага готовности, т.к. чтобы обслужить прерывание процессор должен завершить текущий цикл, сохранить в стеке текущие значения своих регистров и только потом инициализировать контроллер прерываний и перейти на программу обработки прерывания [3,6].

Прямой доступ к памяти предназначен для быстрого обмена данными между устройством ввода-вывода и системной памятью компьютера. Использование режима ПДП весьма специфично. Во-первых, это связано с тем, что максимальный темп выдачи и приёма информации возможен только при передачи большого массива данных и даже в режиме блочной передачи пересылка одного байта (слова) требует нескольких тактов SYSCLC и занимает около 1 мкс. Как известно в поле адресов устройств ввода-вывода свободных адресов крайне мало, поэтому на практике возможен только последовательный доступ к буферному ОЗУ устройства ввода-вывода, что дополнительно снижает скорость обмена, и требует усложнения аппаратуры.

Наибольшую скорость выдачи или приёма данных обеспечивают не устройства сопряжения с прямым доступом, а устройства с так называемой разделяемой памятью, в которых быстрая буферная память, расположенная на плате устройства сопряжения доступна как со стороны внешнего устройства, так и со стороны магистрали ISA. При этом процессор рассматривает эту буферную память, как часть системного ОЗУ. В этом случае приём информации в ОЗУ компьютера или выдача её может осуществляться со скоростью до 50 Мбайт/с и выше.

Рассматривая устройства сопряжения имеющие буферные ОЗУ, можно выделить две большие группы:

устройства сопряжения с непрерывным режимом обмена с внешним устройством. В этом случае буферное ОЗУ непрерывно выдаёт на внешнее устройство или принимает от него данные, а процессор в определённые моменты соответственно записывает или считывает необходимые ячейки этого ОЗУ.
устройства сопряжения с периодическим режимом обмена. Буферное ОЗУ может находиться в одном из двух режимов: в режиме обмена с компьютером (запись или чтение содержимого ОЗУ) или в режиме обмена с внешним устройством (приём или выдача).

По методу доступа к буферному ОЗУ со стороны компьютера устройства сопряжения могут быть разделены на следующие группы:

устройства с параллельным доступом к буферному ОЗУ;
устройства с последовательным доступом к буферному ОЗУ.

Схематически оба метода представлены на рисунке 2.5.

При параллельном доступе каждой ячейке буферного ОЗУ соответствует свой адрес в адресном пространстве компьютера. В этом случае любой задатчик магистрали (процессор, контроллер ПДП и т.д.) может общаться с буферным ОЗУ как с системным, используя для этого все средства, все методы адресации, команды обработки строк. Данные, с точки зрения программиста, накапливаются непосредственно в памяти компьютера.

Естественно это наиболее быстрый метод общения с буферным ОЗУ (а также и с внешним устройством), так как в данном случае не требуется времени для перекачки данных из системной памяти в буферное ОЗУ или наоборот. Адресное пространство устройств ввода-вывода в данном случае использовать нецелесообразно, так как в нем нет достаточно больших непрерывных зон свободных адресов. Кроме того, возможности процессора по работе с памятью гораздо богаче, чем по общению с устройствами ввода-вывода.

При последовательном доступе данные буферного ОЗУ по очереди проецируются в один из адресов в адресном пространстве компьютера (или реже в несколько адресов). То есть задатчик при обращении по одному и тому же адресу в разное время общается с разными ячейками буферного ОЗУ. Главный недостаток этого подхода резкое снижение темпа обмена, а очевидное преимущество – экономия адресов магистрали [6].

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 18

Похожие:

	Российской Федерации Тверской государственный технический университет... Составлены в соответствии с программой дисциплин «Тракторы и автомобили» и «Транспортные и базовые машины» Тверского государственного...		Название (полное) учебного заведения, год его окончания Уральский государственный педагогический университет, учитель-логопед – 2009 год; Ижевский государственный технический университет...
	И нновационная образовательная программа федеральное агентство по образованию Гоу впо «Уральский государственный технический университет – упи имени первого президента России Б. Н. Ельцина»		Российской Федерации «Южно-Уральский государственный университет» Обсуждено и рекомендовано к печати на заседании Совета факультета журналистики юургу 3 сентября 2015 г
	Философский факультет Бизнес планирование Социально инвестиционная программа «Пуховый мир» Министерство образования Российской Федерации Уральский Государственный Университет им. А. М. Горького		Ульяновский государственный технический университет Положением о закупке товаров, работ, услуг федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования...
	«донской государственный технический университет» (дгту) Кафедра «Иностранные языки» Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Резюме кригуль Владимир Васильевич Уральский государственный технический университет, информационные системы в экономике. Получен диплом. Присвоена квалификация – специалист...
	Программа итогового государственного экзамена по специальности 010300... Московский физико-технический институт (государственный университет) Факультет проблем физики и энергетики		Московский Авиационный Институт (Государственный Технический Университет)... Тенденции развития современных беспилотных летательных аппаратов военного и гражданского применения 6
	Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... Министерство образования и науки российской федерации федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального...		Уральский Государственный Университет Факультет коммерции Кафедра «Экономика торговли» Целью данной работы является рассмотрение теоретических основ технологии бесперегрузочных сообщений, а также изучение основных требований...
	Российской Федерации Новосибирский государственный технический университет... Основные характеристики некоторых существующих cad/cam систем		Российской Федерации Алтайский государственный технический университет Методические указания предназначены для студентов экономи-ческих специальностей всех форм обучения
	Российской Федерации «Южно-Уральский государственный университет» Ш516 «Региональные сми в условиях конвергенции (на примере Челябинской области)». Сост. Л. П. Шестеркина, – Челябинск: Издательский...		Утвержден «Южно-Уральский государственный университет» (национальный исследовательский университет) (далее – Университет) является унитарной...

Руководство, инструкция по применению