Организация работы микропроцессорной системы

В ходе работы МП-системы микропроцессор выдает на шину адреса адрес ячейки памяти (ОЗУ и ПЗУ), в которой хранится очередная команда. По шине управления туда поступают сигналы, обеспечивающие чтение содержимого, указываемого шиной адреса в ячейке памяти. Запрошенная команда выдается на шину данных, откуда она принимается в МП. Здесь команда расшифровывается. Если данные, действия над которыми предусматривает команда, находятся в регистрах МП, то он приступает к выполнению указанной в команде операции. Если же при расшифровке команды выясняется, что участвующие в операции данные находятся в памяти, то МП выставляет адрес ячейки операнда на шину адреса. После выдачи данных из памяти через шину данных над ними выполняются операции. По завершении выполнения текущей команды на шину адреса выдается адрес следующей команды и описанный процесс повторяется.

В процессе работы МП-системы результаты по мере необходимости могут выдаваться на периферийное устройство (ПУ) для управления объектами, отображения на экране дисплея и т. д. либо вводиться с ПУ (например, с датчиков после некоторых преобразований, с клавиатуры и т. д.). Такой обмен данными может осуществляться следующим образом. ПУ подключается к шине данных через контроллер обмена, управляющий процессом обмена данными. В качестве такого контроллера может служить,

например, БИС КР580ВВ55, выполняющий функции программируемого

параллельного интерфейса ввода или вывода. До начала непосредственного

обмена данными с ПУ микропроцессор через шину данных должен выдать в контроллер информацию о режимах, используемых при передаче, направлениях передачи данных (от МП к ПУ либо от ПУ к МП).

Описанный обмен предполагает, что моменты обмена данными известны заранее уже на этапе программирования, и в программе предусматриваются в определенных местах соответствующие команды, обеспечивающие обмен.

Другой способ обмена данных между МП и ПУ заключается в том, что моменты обмена заранее неизвестны. В этих случаях ПУ, подавая в МП определенные сигналы, переводит его в состояние так называемого прерывания. В этом состоянии МП-система прекращает выполнение основной программы и переходит к исполнению команд другой хранящейся в ОЗУ или ПЗУ программы, обеспечивающей необходимый обмен данными с ПУ. После выполнения такой прерывающей программы МП-система возвращается к выполнению основной программы.

Описанные способы обеспечивают низкую скорость обмена информацией между МП и ПУ, и применять их целесообразно при обмене данными с низкоскоростными ПУ. При работе с высокоскоростными ПУ (например, запоминающими устройствами на дисках и др.) используется так называемый режим прямого доступа к памяти (ПДП). В этом режиме МП отключается от шин адреса и данных, представляя их в распоряжение ПУ для непосредственного обмена данными с памятью без участия МП. Обмен при этом организуется специальным контроллером прямого доступа к памяти.