Способы обмена инфо в ЭВМ. Прямой доступ к памяти

В процессе работы МПС с интерфейсом типа «общая шина» часто возникает необходимость передачи достаточно больших массивов данных между памятью и ВУ (например, при копировании сектора диска, загрузка видеопамяти и т. п.). При наличии в системе единственного активного устройства – процессора – возможен единственный путь решения этой задачи – программно-управляемый обмен «Mem -> Проц. -> ВУ» (или «ВУ -> Проц. -> Mem»).

Пример: программно-управляемый обмен между mem и ВУ в МС на базе МП i8080. Пусть необходимо передать массив данных длиной L, начиная с адреса ADR на ВУ с адресом AIO. Положим, что начальный адрес массива загружен в регистровую пару HL, а длина массива – в регистр С. Тогда фрагмент программы обмена:

Мнемокод Комментарий Кол-во МЦ

LM: MOV A, M Чтение байта в Акк 2

OUT AIO Выдача байта на ВУ 3

INX H Модификация адреса 1

DCRC Модификация счетчика 1

JNZ LM Переход, if mas не исчерпан 3

Т. о., для того чтобы в рамках процедуры копирования mas data переслать из mem в ВУ 1 байт data, потребуется 10 МЦ. Проц. с более совершенной СК (ex., x86) can use для этой цели меньшее число МЦ, но все равно их будет > 1.

Управляя обменом, МП «ведет» 2 счетчика – адресов mas и кол-ва переданных байтов и формирует на магистраль сигналы управления. If снабдить ВУ аппаратными счетчиками и схемой формирования управляющих сигов (т. н. «канал прямого доступа в mem» - ПДП), то передачу одного байта (слова) can осуществить за 1 МЦ без участия проц. Необходимо лишь на t передачи data под управлением канала ПДП блокировать работу проц., отключив его от системной шины. Для этого служит захват шины HLD. If подать на него активный лвл, то МП по окончании текущего МЦ, безусловно, перейдет в режим ожидания, переведя все свои выходные линии, кроме HLDA, в высокоимпедансное состояние, а выход HLDA – в состояние логической 1. Выходной сиг HLDA used для отключения процессорного модуля от системной шины – перевода шинных формирователей, включенных между локальной и системной шиной, в высокоимпедансное состояние.

If в МПС used несколько ВУ, снабженных каналом ПДП, то целесообразно use спец. контроллер ПДП, который обеспечивает программирование каналов ПДП, подключение их к системной шине и дисциплину обслуживания.