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Los diferentes modos de desarrollar las operaciones de entrada/salida en computadores, incluyendo el control por programa, control por interrupciones y procesador de e/s especializado. Además, se explican los conceptos de mapa de memoria común, mapa de direcciones independientes e interrupciones controladas por hardware y software.
Tipo: Apuntes
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7.1. Introducción
Tema 7: Entradas y salidas Tema 7: Entradas y salidas
Usuario
Velocidad
Estructura y Tecnología de Computadores
Unidad de E/S
Memoria
U. Control
Camino
de datos
7.2. Controladores
Tema 7: Entradas y salidas Tema 7: Entradas y salidas
Estructura y Tecnología de Computadores
Controlador
de E/S
Memoria
U. Control
Camino
de datos
Direcciones
Control
Datos
Controlador
de E/S
Controlador
de E/S
7.3. Modos de desarrollar las operaciones de Entrada/Salida
Tema 7: Entradas y salidas Tema 7: Entradas y salidas
Estructura y Tecnología de Computadores
Menor implicación de
CPU en la operación de E/S
7.3. Modos de desarrollar las operaciones de Entrada/Salida
Tema 7: Entradas y salidas Tema 7: Entradas y salidas
Estructura y Tecnología de Computadores
dirección
del registro y
acción (L/E)
Operación de E/S
Leer registro de
estado del controlador
Periférico Libre?
Envío CPU
Reg. Datos
del controlador
Sacar dato
al periférico
Más datos?
Continuar programa
Métodos para direccionar registros
a) E/S con mapa de memoria comúnb) E/S con mapa de direccionesindependientes
7.3. Modos de desarrollar las operaciones de Entrada/Salida
Tema 7: Entradas y salidas Tema 7: Entradas y salidas
b) E/S con mapa de direcciones independientes - Un mapa para direcciones M y otro para E/S- Señal IO/M- Instrucciones para M (mov,lda), instrucciones para E/S (in, out)
U. Control
Camino
de datos
Direcciones
Control
Datos
Memoria
Controlador
Periférico
7.3. Modos de desarrollar las operaciones de Entrada/Salida
Tema 7: Entradas y salidas Tema 7: Entradas y salidas
b) E/S con mapa de direcciones independientes
Dibujar los mapas de memoria y de E/S del 8085, sabiendo que elprimero se direcciona con 16 líneas (A15-A0) y el segundo con sólo las8 de menos peso (A7-A0)
Estructura y Tecnología de Computadores
Instrucciones
y datos
Mapa de memoria
Mapa de memoria
7.3. Modos de desarrollar las operaciones de Entrada/Salida
Tema 7: Entradas y salidas Tema 7: Entradas y salidas
Estructura y Tecnología de Computadores
Diseñar un esquema con la lógica necesaria para que un procesador quetiene una patita INTR, de atención a interrupción pueda atender a trescontroladores mediante la técnica de E/S controladas por interrupción.
Procesador
Controlador 1
Controlador 2 Controlador 3
Periférico 1
Periférico 2
Periférico 3
PIC: Controlador programable de interrupciones
7.3. Modos de desarrollar las operaciones de Entrada/Salida
Tema 7: Entradas y salidas Tema 7: Entradas y salidas
Estructura y Tecnología de Computadores
Cuestiones sobre la interrupción 1. ¿Cómo sabe el uP qué dispositivo ha provocado la interrupción?2. Si hay varias peticiones ¿cuál será el orden de atención? Para la pregunta 1 hay cuatro posibles soluciones:
7.3. Modos de desarrollar las operaciones de Entrada/Salida
Tema 7: Entradas y salidas Tema 7: Entradas y salidas
Estructura y Tecnología de Computadores
Periférico 1
Periférico 2
Periférico n
PI
Periférico 1
Periférico 2
Periférico n
PI
7.3. Modos de desarrollar las operaciones de Entrada/Salida
Tema 7: Entradas y salidas Tema 7: Entradas y salidas
Estructura y Tecnología de Computadores
Consulta software
polling o encuesta
El programa de servicio de interrupciones interroga a cada uno de loscontroladores de E/S para determinar cual originó la interrupción.
Programa deservicio delpe riférico 1
Programa deservicio delpe riférico 2
Programa deservicio delpe riférico n
Aviso de
error
Ha inte rrumpidoel periférico 1
Ha inte rrumpidoel periférico 2
Ha inte rrumpidoel periférico n
P rioridad
Si
Si
Si
No
No
No
N o
7.3. Modos de desarrollar las operaciones de Entrada/Salida
Tema 7: Entradas y salidas Tema 7: Entradas y salidas
Estructura y Tecnología de Computadores
Controlador comprueba estado del periférico y realiza la transferencia
Secuencia de comunicación 1.
7.3. Modos de desarrollar las operaciones de Entrada/Salida
Tema 7: Entradas y salidas Tema 7: Entradas y salidas
Estructura y Tecnología de Computadores
Registros para el manejo de los buses del sistema:
Direcciones
Control
Datos
CDMA
Periférico
Memoria
Registro de
Dirección
Registro
De dato
Lógica aux.
De control
Contador de
palabras
Petición DMA
Reconocimiento
Petición de
interrupción
Lectura/
Escritura
7.3. Modos de desarrollar las operaciones de Entrada/Salida
Tema 7: Entradas y salidas Tema 7: Entradas y salidas
Estructura y Tecnología de Computadores
Implementación DMA: • Memoria multipuerta•
Buses compartidos:
Ráfagas
Robo de ciclo
DMA transparente
Por demanda
1
Ciclo
2
4
3
1
2
DMA: transferencia del
bloque de datos
Normal
Ráfagas
1
Ciclo
2
4
3
1
DMA: robo de
ciclo
Normal
Robo ciclo
2
3
7.3. Modos de desarrollar las operaciones de Entrada/Salida
Tema 7: Entradas y salidas Tema 7: Entradas y salidas
Canal selector (rápidos)
Canal multiplexor (lentos)
Estructura y Tecnología de Computadores
Procesador
Memoria
Bus del sistema
(Dirección datos y control)
Canal E/S
selector
Canal E/S
multiplexor
Controlador
Controlador
Periférico 1
Periférico 2
Bus del canal E/S
Controlador
Controlador
Controlador
Periférico 3
Periférico 4
Periférico 5
