następny punkt » |
System mikroprocesorowy to mikroprocesor współpracujący z pamięcią i sterownikami urządzeń zewnętrznych. Producenci układów mikroprocesorowych oferują układy scalone sterowników do typowych urządzeń. Sterowniki urządzeń specjalizowanych projektują zwykle twórcy systemów mikroprocesorowych. Jeżeli do budowy systemu mikroprocesorowego stosuje się oddzielnie układ mikroprocesora, oddzielnie układy pamięci i oddzielnie sterowniki, to bloki te łączy się poprzez magistralę. Dostępne są także układy nazywane mikrokontrolerami, w których pamięć i sterowniki wbudowano w jeden układ scalony wraz z mikroprocesorem.
Ogólny schemat typowego systemu mikroprocesorowego pokazano na rysunku XIV.1.
Rysunek XIV.1. System mikroprocesorowy
Na rysunku XIV.1 nie pokazano wszystkich możliwych sterowników urządzeń zewnętrznych. W systemie mogą pracować inne sterowniki specjalnie zaprojektowane do współpracy z urządzeniami jak klawiatura, myszka, monitor itp. Sterowniki są tak projektowane, aby, z jednej strony można je było dołączyć do magistrali, a z drugiej strony do danego urządzenia zewnętrznego. Transmisja pomiędzy sterownikiem i urządzeniem odbywa się przez tzw. łącze lub interfejs. W systemie może pracować wiele urządzeń różniących się np. szybkością transmisji danych odczytywanych (urządzenia wejściowe) lub zapisywanych (urządzenia wyjściowe). Jedne z nich są urządzeniami o niewielkiej szybkości działania (klawiatura, myszka, drukarka), a inne są bardzo szybkie (pamięci dyskowe). Aby ułatwić projektantom systemów mikroprocesorowych dołączanie różnych urządzeń zewnętrznych, producenci wyposażają je w typowe łącza. Producenci układów mikroprocesorowych i sterowników stosują także typowe łącza. W tym wykładzie przedstawione będą dwa typowe sterowniki: sterownik łącza równoległego i sterownik łącza szeregowego, a w następnym sposoby współpracy sterowników z systemem mikroprocesorowym.
Najczęściej sterowniki są uruchamiane przez mikroprocesor rozkazami IN i OUT. Mikroprocesor wykonując rozkaz IN lub OUT wykonuje cykl maszynowy pobrania rozkazu, a jako drugi cykl maszynowy wykonuje cykl maszynowy odczytu lub zapisu portu. W cyklach dotyczących portu mikroprocesor generuje sygnał zamiast sygnału
. Oznacza to, że adres pojawiający się na magistrali systemowej (adresowej) nie dotyczy pamięci, a jest przeznaczony dla sterowników urządzeń wejścia-wyjścia. Adres ten wybiera odpowiedni sterownik (lub jeden z rejestrów sterownika) wskazany przez programistę w programie. Wtedy mikroprocesor może odczytać bajt ze sterownika lub zapisać do niego bajt. Podczas odczytu może to być bajt danych lub bajt określający stan sterownika (słowo stanu). Bajt słowa stanu zawiera informacje o tym czy sterownik jest zajęty, czy jest poprawnie ustawiony, czy poprawnie zaszła transmisja itp. Podczas cyklu maszynowego zapisu może to być bajt danych lub bajt sterujący. Mikroprocesor wysyłając odpowiedni bajt sterujący może zaprogramować właściwą pracę sterownika (tryb pracy, rodzaj transmisji, sposób reakcji na błędy itp.) lub jego parametry.
następny punkt » |