Модели внешних устройств, представленных в ЭВМ

Модели внешних устройств (ВУ), используемые в описываемой системе, реа­лизованы по единому принципу. С точки зрения процессора они представляют собой ряд программно-доступных регистров, лежащих в адресном простран­стве ввода-вывода. Размер регистров ВУ совпадает с размером ячеек памяти и регистров данных процессора – шесть десятичных разрядов.

Доступ к регистрам ВУ осуществляете» по командам IN аа, OUT aа, где аа -

двухразрядный десятичный адрес регистра ВУ. Таким образом, общий объем адресного пространства ввода/вывода составляет 100 адресов. Следует пом­нить, что адресные пространства памяти и ввода/вывода в этой модели разде­лены.

Разные ВУ содержат различное число программно-доступных регистров, каждому из которых соответствует свой адрес, причем нумерация адресов всех ВУ начинается с 0. При создании ВУ ему ставится в соответствие базовый адрес в пространстве ввода/вывода, и все адреса его регистров становятся смещениями относительно этого базового адреса. Если в системе создаются несколько ВУ, то их базовые адреса следует выби­рать с учетом величины адресного пространства, занимаемого этими устрой­ствами, исключая наложение адресов

Если ВУ способно формировать запрос на прерывание, то при создании ему ставится в соответствие вектор прерывания – десятичное число. Разным ВУ должны назначаться различные векторы прерываний.

Программная модель учебной ЭВМ комплектуется набором внешних уст­ройств, включающим:

q контроллер клавиатуры;

q дисплей;

q блок таймеров;

q тоногенератор,

которым по умолчанию присвоены параметры, перечисленные в табл.3.7.

При создании устройств пользователь может изменить назначенные по умолчанию базовый адрес и вектор прерывания. В описываемой версии системы не предусмотрена возможность подключения в систему нескольких одинаковых устройств.

Большинство внешних устройств содержит регистры управления CR и со­стояния SR, причем обычно регистры CR доступны только по записи, а SR — по чтению. Регистр CR содержит флаги и поля, определяющие режимы работы ВУ, а SR — флаги, отражающие текущее состояние ВУ. Флаги SR устанавливаются аппаратно, но сбрасываются программно (или по внешнему сигналу). Поля и флаги CR устанавливаются и сбрасываются программно при записи кода данных в регистр CR или специальными командами.

Таблица 3.7. Параметры внешних устройств

Контроллер ВУ интерпретирует код, записываемый по адресу CR как коман­ду, если третий разряд этого кода равен 1, или как записываемые в CR дан­ные, если третий разряд равен 0. В случае получения командного слова запись в регистр CR не производится, а пятый разряд слова рассматривается как код операции.