Układy wejścia-wyjścia, czyli pośrednicy ,,tajnych" informacji
CZYM WŁAŚCIWIE SĄ UKŁADY WEJŚCIA-WYJŚCIA?
Układ wejścia-wyjścia to układ elektroniczny pośredniczący w wymianie informacji pomiędzy mikropropcesorem i pamięcią systemu z jednej strony a urządzeniami peryferyjnymi (np.klawiatura,mikrofon,mysz,drukarka, kamera internetowa) z drugiej.
Jakie są potrzeby pośredniczenia informacji?
- mamy do czynienia z różnicami w szybkości działania współpracujących ze sobą urządzeń
- różnice w parametrach elektrycznych współpracujących układów
- urządzenie wymaga podania informacji w określonym formacie wraz z odpowiednimi sygnałami sterującymi (np. należy dodać treść obrazu w formacie sygnału VIDEO wraz z sygnałami synchronizacji)
Jak dzielimy układy wejścia-wyjścia?
W zależności od sposobu,w jaki jest wybierany układ wejścia-wyjścia,z którym system chce się komunikować,układ we/wy możemy podzielić na :
- układy współadresowalne z pamięcią operacyjną
- układy izolowane
Układy współadresowalne z pamięcią operacyjną
W przypadku układów współadresowanych z pamięcią operacyjną wybieramy obiekt, na którym dokonujemy operacji (komórka pamięci lub rejestr układy we/wy), za pomocą adresu. Sygnały sterujące są wspólne dla pamięci oraz układów we/wy.
Układy izolowane
Dla izolowanych układów wejścia-wyjścia wybiera się obiekt, na którym dokonywana jest operacja (komórka pamięci lub rejestr układu wejścia-wyjścia), za pomocą sygnałów sterujących. Przestrzenie adresowe pamięci i układów wejścia-wyjścia nie są rozdzielone.
Słowniczek
- interfejs (ang. interface) - to zespół ustalonych reguł oraz środków technicznych łączenia komputera z urządzeniami zewnętrznymi
- CPU (ang. Central Processing Unit) - procesor ; podstawowa część komputera pobierająca dane z pamięci operacyjnej i wykonująca na nich działania
- sterownik urządzenia (ang. device controller) - urządzenia mają swoje sterowniki,czyli układy elektroniczne,które są odpowiedzialne za nadzorowanie ich pracy - dzięki nim możliwa jest równoległa praca jednostki centralnej (CPU) i urządzenia wejścia-wyjścia
- magistrala (ang. bus) - urządzenie elektroniczne do transmisji danych cyfrowych między kilkoma innymi urządzeniami
- DMA (ang. Direct Memory Access) - bezpośredni dostęp do pamięci ; technika,w której inne układy ( np. kontroler dysku twardego) mogą korzystać z pamięci operacyjnej,pomijając przy tym procesor
Czym są operacje wejścia-wyjścia?
Operacje wejścia-wyjścia to wszystkie działania potrzebne do realizacji wymiany informacji w układach wejścia -wyjścia.
Podział operacji wejścia-wyjścia
Operacje wejścia-wyjścia możemy podzielić na:
- operacje wejścia-wyjścia z bezpośrednim sterowaniem przez mikroprocesor ( w tym : operacje wejścia-wyjścia z testowaniem układu czy operacje wejścia - wyjścia z przerwaniem programu)
- operacje wejścia-wyjścia z pośrednim sterowaniem przez mikroprocesor
W powyższym linku możemy przeczytać więcej o operacjach wejścia-wyjścia i ich powiązaniach w opracowanym przez P. Andrzeja Nowaka dokumencie.
Bezwarunkową operacją wejścia/wyjścia nazywamy operację, przy której realizacji mikroprocesor nie sprawdza gotowości układu wejścia-wyjścia do wymiany.
Czym jest rozkaz w informatyce?
Rozkazem możemy nazwać najprostszą operację w programowaniu,której wykonania program może żądać od procesora.
Rozkazy (jak każdy inny rodzaj informacji w systemie mikroprocesorowym) są przechowywane w postaci kodów binarnych (kody rozkazu).Kod rozkazu zawiera informacje konieczne do jego poprawnej realizacji.
Tryb adresowania
Tryb adresowania to sposób określenia miejsca przechowywania argumentów rozkazu.
Możemy wyróżnić różne tryby adresowania:
- adresowanie bezpośrednie
- adresowanie natychmiastowe
- adresowanie pośrednie
- adresowanie rejestrowe
- adresowanie indeksowe
Dziękuję za uwagę!
Created by Weronika Szczukowska