7,a._Scenarij_1

Практикум по курсу
"Системы ввода-вывода и интерфейсы"
(Раздел "Интерфейсы")
Методические указания
ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................................................2
1. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1. ИЗУЧЕНИЕ ШИНЫ РАСШИРЕНИЯ PCI ....................3
1.1. Индивидуальные задания ...........................................................................................................3
1.2. Методика выполнения лабораторной работы .....................................................................3
1.3. Пример выполнения работы.....................................................................................................4
1.4. Список контрольных вопросов .................................................................................................5
2. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2. ИЗУЧЕНИЕ АСИНХРОННОЙ ШИНЫ
РАСШИРЕНИЯ ISA .............................................................................................................................6
2.1. Методика выполнения лабораторной работы .....................................................................6
2.2. Индивидуальные задания...........................................................................................................6
2.3. Пример выполнения работы.....................................................................................................6
2.4. Список контрольных вопросов .................................................................................................7
3. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3. ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ИНТЕРВАЛЬНЫЙ
ТАЙМЕР .................................................................................................................................................8
3.1. Методика выполнения работы ................................................................................................9
3.2. Индивидуальные задания...........................................................................................................9
3.3. Пример выполнения работы.....................................................................................................9
3.4. Список контрольных вопросов ...............................................................................................10
4. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4. ПРОГРАММИРУЕМЫЙ АДАПТЕР
ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ИНТЕРФЕЙСА .............................................................................................11
4.1. Методика выполнения лабораторной работы ...................................................................12
4.2. Индивидуальные задания .........................................................................................................12
4.3. Пример выполнения работы...................................................................................................12
4.4 Список контрольных вопросов ................................................................................................13
1
ВВЕДЕНИЕ
в начало
Практикум предназначен для изучения принципов построения, структуры и протоколов
работы интерфейсов ввода-вывода и периферийных микросхем, а также получения навыков по
реализации протоколов обмена данными в синхронных и асинхронных интерфейсах и
программной настройке микропроцессорных БИС.
Практикум содержит четыре лабораторные работы, две из которых посвящены наиболее
распространенным шинам расширения PCI и ISA, а две других изучению микросхем таймера и
адаптера параллельного интерфейса.
Практикум реализован в виде компьютерных лабораторных работ, каждая из которых
содержит соответствующую модель изучаемого объекта, теоретическую часть, задания и
контрольные вопросы. Каждая лабораторная работа выполняется индивидуально за
персональным компьютером в учебном классе. В каждой лабораторной работе предусмотрена
процедура регистрации студента. Без которой невозможен переход к главному меню
лабораторной работы.
Главное меню лабораторной работы содержит разделы «Изучение», «Справка» и кнопку
«Выход» из лабораторной работы.
Меню раздела «Изучение» имеет теоретические подразделы: введение, сигналы шины,
команды шины, и практические – изучение взаимодействий устройств на шине и контрольные
вопросы.
Раздел «Справка» содержит справочный и теоретический материал, включающий
информацию об архитектуре, назначении сигналов, операциях записи, чтения и арбитрации,
времени доступа к шине и т.п.
Компьютер должен поддерживать конфигурацию, соответствующую установке
операционной системы Windows 95 или выше.
Каждая лабораторная работа содержит весь материал, необходимый для подготовки и
выполнения работы, включая теорию, методику и порядок выполнения, правила работы,
контроль полученных знаний и навыков.
Теоретическая часть лабораторных работ может быть использована для изучения
соответствующих разделов курса лекций и подготовке к экзаменам.
Продолжительность практикума составляет 8 часов, что соответствует выполнению
четырех лабораторных работ.
С лабораторными работами можно ознакомиться в электронном читальном зале
библиотеки МИФИ или получить их у преподавателя в виде электронной копии той или иной
работы.
2
1. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1. ИЗУЧЕНИЕ ШИНЫ РАСШИРЕНИЯ
PCI
в начало
Цель лабораторной работы. Лабораторная работа предназначена для изучения
архитектуры, сигналов, команд и основных операций передачи данных шины PCI (Peripheral
Component Interconnect) версии 2.0, получения навыков по построению протоколов синхронной
шины.
Введение. Шина является одной из самых распространенных и предназначена для
реализации операций ввода и вывода информации. Версия 2.0 имеет частоту 33 МГц и
разрядность в 32 и 64 бита, версия 2.1 допускает частоту в 66 МГц, что доводит теоретическую
скорость передачи до 528 байт/сек. Основные характеристики шины:
 процессорнонезависимая шина, т.к. она взаимодействует с МП через главный мост;
 двухшинная архитектура с возможностью использования нескольких шин PCI;
 основная операция на шине - блочный обмен в виде транзакций;
 PCI - синхронная шина, все переключения по переднему фронту синхроимпульса;
 шина работает с несколькими задатчиками при центральной арбитрации;
 минимизация времени захвата шины с помощью процедуры таймера задержки;
 три адресных пространства: памяти, ввода-вывода, автоконфигурации;
 контроль по четности;
 поддержка автоконфигурации;
 подключение до 6 плат расширения, включая главный мост;
 два вида питания 5,5/3,3 вольта.
Основная единица передаваемых данных – транзакция. Она содержит фазу адреса (1
такт) и несколько фаз данных: минимальная длительность фазы данных – 1 такт.
Длительность фазы данных может увеличиваться за счет тактов ожидания, когда не
готовы к приему (передаче) или (и) задатчик или (и) исполнитель.
Продолжительность лабораторной работы - 2 академических часа.
1.1. Индивидуальные задания
в начало
Студент должен выполнить три задания разных по тематике.
Первое задание посвящено реализации транзакции записи или чтения с несколькими
тактами ожидания, вызываемых как задатчиком, так и исполнителем. Здесь не требуется учет
сигналов цикла арбитрации.
Пример такого задания (см. рисунок 1.1).
Смоделируйте транзакцию чтения с 3 фазами данных с 1 тактом ожидания от
исполнителя на 1-ой фазе данных, 1 тактом ожидания от задатчика на 2-ой фазе данных. Здесь
производится нормальное завершение транзакции.
Второе задание регламентирует момент начала простой транзакции с помощью задания
такта установки запроса на захват шины и задержки арбитрации. Пример.
Смоделируйте единственную транзакцию записи с 2 фазами данных без тактов
ожидания, REQ# устанавливается фронтом 1-го импульса, состояние шины - холостой ход,
задержка арбитрации - 2 импульса, задержка исполнителя - 2 импульса.
Третье задание посвящено изучению аварийного завершения транзакции, когда текущая
транзакция прерывается задатчиком с большим приоритетом. Пример.
Смоделируйте транзакцию записи с 5 фазами данных без тактов ожидания, GPN#
устанавливается 1-м импульсом, сбрасывается фронтом 4-го импульса, сигнал таймера
задержки устанавливается на 5-м импульсе.
1.2. Методика выполнения лабораторной работы
в начало
Выполнение лабораторной работы состоит из трех этапов.
3
Первый - самостоятельная подготовка к работе путем изучения теоретических
материалов: сигналов шины, ее архитектуры, операций на шине, включая транзакции записи и
чтения и арбитрацию. Теорию можно изучать по материалам самой лабораторной работы, по ее
разделам: введение, архитектура шины PCI, описание сигналов шины, команды шины,
разновидности операций на шине, а также по разделу "Справка".
Второй - работа в учебном классе персональных компьютеров при выполнении раздела
лабораторной работы "Изучение взаимодействия устройств". В этом разделе необходимо
выполнить три задания. Задание выдает компьютер, он и проверяет правильность его
выполнения, выдавая необходимую информацию. Задание заключается в формировании на
экране компьютера в специальном окне и в заданных координатах временной диаграммы
протокола выполнения той или иной транзакции с учетом сигналов арбитрации и ее
прерывания задатчиком с большим приоритетом.
При выполнении второго этапа студент может пользоваться материалами, помещенными
в лабораторной работе.
Третий этап – контроль знаний, который осуществляется в разделе "Контрольные
вопросы". Выдача контрольных вопросов и их проверка осуществляется компьютером.
По результатам выполнения заданий и ответов на контрольные вопросы преподаватель
принимает решение о том, зачесть или нет работу студента.
1.3. Пример выполнения работы
в начало
На рисунке 1.1 показан экран, где смоделировано первое задание.
В исходном состоянии экран содержит только чистое поле для рисования временной
диаграммы, обозначения сигналов шины PCI, импульсы CLK, кнопку управления, поле
итоговых результатов и само задание.
Сигналы рисуются последовательно один за другим, при переходе к следующему
сигналу, предыдущий должен иметь окончательный вид. Сигналы рисуются в любом порядке.
Выбор сигнала производится установкой на нем курсора и нажатием левой кнопкой мыши, при
выборе сигнала меняется цвет его поля.
Рис. 1.1.
4
Сигнал рисуется путем указания курсором момента (точки на поле экрана)
переключения сигнала. После указания всех точек переключения, компьютер сам дорисовывает
временную диаграмму этого сигнала.
1.4. Список контрольных вопросов
в начало
При контроле знаний, студенту компьютер выдает следующие виды контрольных
вопросов.
- Какая скорость передачи данных на PCI при 32 разрядной обработке?
- Для чего нужен таймер задержки?
- С установки какого сигнала начинается транзакция?
- Сколько тактов занимает транзакция чтения при двух фазах данных?
- Какие сигналы определяют начало транзакции?
- На каком импульсе прерывается транзакция, если сигнал #GRN устанавливается на
10-м импульсе, а сигнал таймера задержки на 3-и импульсе?
5
2. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2. ИЗУЧЕНИЕ АСИНХРОННОЙ ШИНЫ
РАСШИРЕНИЯ ISA
в начало
Цель лабораторной работы. Изучение принципов работы и протоколов асинхронного
интерфейса на примере шины ISA (Industrial Standard Architecture), получение навыков
построения циклов шины.
Введение. Шина ISA одна из первых и наиболее распространенных шин ввода-вывода.
На ее базе строились компьютеры фирмы IBM. С появлением шины PCI интерфейс ISA занял
вспомогательное место и в основном используется в персональных компьютерах для
сохранения преемственности с ранее выпускаемым аппаратным и программным обеспечением.
Шина ISA имеет 16 разрядов данных и 24 разряда адреса. Скорость работы шины 8-10
МГц. Шина работает как с 8-разрядными, так и с 16-разрядными платами расширения. Типы
задатчиков на шине строго определены.
Тип цикла шины определяется: видом задатчика (МП, КПДП, контроллер регенерации,
плата расширения), видом ресурса (память, регистры ввода-вывода), направлением передачи
(запись, чтение), разрядностью ресурса (8- разрядный, 16-разрядный), длительностью цикла
(нормальный. удлиненный, с нулем циклов ожидания).
Компьютерная лабораторная работа содержит следующие разделы: введение, сигналы
шины, циклы шины, особенности циклов АТ-шины, особенности шины EISA, взаимодействие
устройств, контрольные вопросы, справка.
Весь теоретический материал содержится в соответствующих разделах лабораторной
работы и в «Справке».
Продолжительность лабораторной работы 2 академических часа.
2.1. Методика выполнения лабораторной работы
в начало
Лабораторная работа выполняется индивидуально за персональным компьютером в
учебном классе. Для выполнения лабораторной работы студент входит в раздел
«Взаимодействия устройств», где выполняет 5 заданий, которые выдаются и проверяются
компьютером.
В каждом задании идет моделирование основных циклов шины ISA путем выбора и
указания сигналов шины, которые являются активными в данном цикле.
Результаты выполнения заданий оцениваются по 10-бальной шкале и выдаются в
соответствующем окне экрана компьютера.
После выполнения заданий студент переходит в раздел «Контрольные вопросы». В этом
разделе он отвечает на 5 вопросов, выдаваемых и проверяемых компьютером.
По итогам выполнения заданий и ответов на вопросы преподаватель принимает или не
принимает работу студента.
2.2. Индивидуальные задания
в начало
Каждое задание содержит определенный цикл шины, задаваемый с помощью
параметров, которые определяют тип цикла и те сигналы, которые в нем участвуют.
Примеры моделируемых циклов шины:
- 8-разрядный нормальный цикл чтения памяти;
- 16-разрядный удлиненный цикл записи УВВ;
- прямой доступ из памяти в УВВ, нормальный цикл;
- регенерация памяти, удлиненный цикл.
2.3. Пример выполнения работы
в начало
На рисунке 2.1 показан экран с выполненным заданием нормального цикла чтения 16разрядных данных из памяти.
6
Рис. 2.1.
2.4. Список контрольных вопросов
в начало
Студенту компьютер задает 5 вопросов, проверяет каждый и выдает итоговый результат.
Пример типовых вопросов:
- Имеет ли интерфейс ISA линии подтверждения запросов ПДП?
- Сколько разрядов имеет шина адреса?
- Размер адресного пространства шины ISA?
- Какой тип цикла определяет следующий набор сигналов: I/O CHRDY=0, CS16=0?
7
3. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3. ПРОГРАММИРУЕМЫЙ
ИНТЕРВАЛЬНЫЙ ТАЙМЕР
в начало
Цель лабораторной работы.
Лабораторная работа предназначена для изучения
принципов и режимов работы таймера, получение навыков его инициализации и
программирования.
Введение. Таймер предназначен для формирования временных интервалов и генерации
импульсов, используемых различными устройствами компьютеров. В лабораторной работе
рассматривается таймер типа Intel 8254. Таймер содержит три 16-разрядных счетчика,
образующих три канала, работающих автономно. Счетчики работают на вычитание и
настраиваются на определенный коэффициент пересчета, задаваемый с помощью специальной
константы, имеющей величину в один (младший или старший) или два байта. Каждый канал
содержит счетчик (СЕ), 16-разрядный выходной буферный регистр (OL), 16-разрядный регистр
константы (CR), 8-разрядный регистр состояния (RS) и 8-разрядный регистр управляющего
слова (RCW). Таймер взаимодействует с шиной расширения (ввода-вывода) компьютера
посредством 8-разряднного буфера шины данных (D7-D0), сигналов чтения (RD#), записи
(WR#), выбора кристалла (CS#), адреса (А0, А1).
Каждый канал (0,1 и 2) имеет вход для подачи импульсов синхронизации (CLK), идущих
с периодом , управляющий вход GATE, разрешающий (GATE=1) или запрещающий
(GATE=0) работу счетчика и выход (OUT) принимающий значение 0 или 1 (в зависимости от
режима работы) при переходе счетчика в нулевое состояние. Адрес канала 0  00, канала 1  01,
канала 2 10. Адрес при записи управляющего слова (RCW) в любой канал равен 11.
Таймер работает в 6 режимах. Режим 0 – программируемая задержка, Режим 1 –
одновибратор, Режим 2 – импульсный генератор частоты , Режим 3 – генератор меандра, Режим
4 – программно-формируемый строб, Режим 5 – аппаратно-формируемый строб.
Перед началом работы таймер необходимо инициализировать, т.е. настроить его на
заданный режим работы с соответствующими параметрами – константой пересчета и системой
счисления (двоичная, десятичная). Инициализация проводится в строгой последовательности:
сначала записывается управляющее слово (RCW) режима работы по адресу 11, затем один или
два байта константы (CR), При двухбайтной константе запись производится за два цикла
записи, сначала младший байт, затем старший, по адресу соответствующему данному каналу.
Счетчики могут инициализироваться в любом порядке. После инициализации счетчик
включается в работу, либо программно по фронту последнего сигнала записи (WR) при
GATE=1, либо с помощью сигнала GATE, при переводе его из 0 в 1. При работе счетчика
допускается запись в него новой константы без его остановки.
Величина временного интервала на выходе счетчика измеряется количеством периодов
«» импульсов CLK.
Управляющее слово режима работы RCW имеет 8 разрядов (D7-D0): D7,D6 – номер
канала, D5,D4 – величина константы пересчета, D3,D2,D1 – режим работы, D0 – система
счисления.
Считывание информации со счетчика производится тремя способами. Обычной
командой чтения (RD#), но при этом GATE=0. Командой «чтения на лету» (CLC). Эта команда
рассматривается как управляющее слово. В разрядах D7, D6 – записывается номер счетчика, а в
D5, D4 код этой команды - 00. По этой команде значение счетчика без его останова
защелкивается в буферном регистре (OL), а затем считывается обычной командой RD# в любой
момент времени. После подачи команды CLC необходимо обязательно произвести команду
чтения, в противном случае последующие команды СLC работать не будут. Командой чтения
состояния RBC. По этой команде может производиться защелкивание состояния каналов в
регистре состояния (RS) и (или) значений счетчиков в буферных регистрах (OL). Затем
производится чтение обычной командой RD, причем сначала считывается состояние регистра
состояния, а затем значение счетчика.
8
Команда RBС рассматривается как управляющее слово, имеет 8 разрядов: D7, D6 – код
команды 11, D5 – признак чтения содержимого счетчика (D5=0), D4 – признак чтения регистра
состояния (D4=0); D3, D2, D1- указывают унитарным кодом номер счетчика, D0=0.
При подаче команды RBС, требуется обязательная операция чтения, как и при команде
CLC.
3.1. Методика выполнения работы
в начало
При выполнении лабораторной работы студент работает с моделью таймера, состояние
которого отображается на экране монитора с помощью структурной схемы таймера, где
отображаются все регистры и управляющие сигналы с соответствующими значениями.
Студент выполняет два задания, а затем отвечает на контрольные вопросы. Первое
задание и контрольные вопросы выдает и проверяет компьютер. Второе задание выдает и
проверяет преподаватель. При выполнении второго задания на экране появляется специальное
окно, где отображается временная диаграмма работы таймера при подаче на него импульсов
CLK. Импульсы CLK подаются вручную при нажатии на соответствующую клавишу
клавиатуры.
Первое задание посвящено процессу инициализации (программной настройке) таймера,
второе – исследованию работы таймера в заданном режиме с выполнением операции чтения
информации из таймера. Для перехода ко второму заданию студент должен выполнить как
минимум три первых задания.
3.2. Индивидуальные задания
в начало
Все задания однотипны, но имеют разные параметры: номер канала, константа, режим
работы, система счисления счетчика, способ чтения информации из канала..
Пример первого задания. Настроить канал 1 на работу в режиме 3, с константой
пересчета 310, счетчик двоичный.
Пример второго задания. Настроить канал 0 на работу в режиме 1, с константой
пересчета 8, счетчик десятичный. Выполнить 3 цикла работы счетчика. После чего считать его
содержимое с помощью команды CLC.
3.3. Пример выполнения работы
в начало
На рисунке 3.1 приведен пример выполнения второго задания с отображением выходной
временной диаграммы в специальном окне экрана.
9
Рис. 3.1.
3.4. Список контрольных вопросов
в начало
При ответе на контрольные вопросы необходимо по приведенным вариантам временных
диаграмм на выходе счетчика с указанием кодов управляющих слов (CRW) и констант
пересчета (CR), определить правильную временную
диаграмму режима работы,
соответствующего заданным CRW и CR.
10
4. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4. ПРОГРАММИРУЕМЫЙ АДАПТЕР
ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ИНТЕРФЕЙСА
в начало
Цель лабораторной работы. Лабораторная работа предназначена для изучения
принципов построения интерфейсов с параллельной передачей информации на основе
программируемой микропроцессорной БИС, для получение навыков программирования
способов программной настройки и инициализации подобных микросхем..
Введение. В лабораторной работе рассматривается стандартная микросхема КР580ВВ55,
подобная микросхеме Intel 8255. Эта микросхема предназначена для реализации операции
параллельного обмена данными в режиме программного ввода-вывода, стробируемого вводавывода с квитированием с возможностью использования режима с прерываниями. Микросхема
реализует симплексную, полудуплексную и дуплексную передачу информации. Адаптер
используется для связи шины расширения компьютера (например, шина ISA) с периферийным
устройством.
Адаптер содержит три 8-разрядных регистра А,В и С (РА, РВ, РС), 8-разрядный регистр
управляющего слова (РУС) и 8-разрядный буфер шины данных. Он работает в трех режимах 0,1
и 2. Режим 0 – программируемый ввод-вывод. Режим 1 – полудуплексная передача данных в
режиме прерываний со стробированием и квитированием. Режим 2 – подобен режиму 1, но с
двунаправленной (дуплексной) передачей данных. В Режиме 0 протокол передачи реализуется
программно, в Режимах 1 и 2 – аппаратно. В Режимах 1 и 2 регистр С (РС) используется в
качестве регистра управления.
В Режиме 0 обмен информацией осуществляют все три регистра РА, РВ и РС.
В Режиме 1 для обмена используются РА и РВ, разряды РС (0-2) и РС (3-7) образуют
управляющие регистры соответственно для РА и РС, образуя каналы передачи данных – канал
А и канал В.
В Режиме 2 используется только РА, в качестве регистра управления работают разряды
РС (3-7).
В Режиме 1 при выполнении операции ввода в адаптер (канал А) строб STB# от
периферийного устройства подается на РС4, а флаг готовности IBF на периферийное
устройство с РС5, сигнал прерывания с РС3. В канале В соответственно STB# – PC2, IBF – PC1,
INT – PC0. При выполнении операции вывода из адаптера (канал А), флаг готовности ОBF#
выдается на периферийное устройство с РС7, а сигнал обратной связи АСК# от периферийного
устройства на РС6, INT – PC3. В канале В соответственно OBF# – PC1, ACK# - PC2, INT – PC0.
При реализации режима 2 (двунаправленного ввода-вывода) используются те же самые
разряды (STB#, IBF, OBF#, INT), что и в Режиме 1.
Связь адаптера с шиной расширения компьютера осуществляется с помощью буфера
шины данных (БШД), сигналов записи (WR#), чтения (RD#), выбора кристалла (CS#), сброса
(RESET) и адреса А0А1. С периферийным устройством он связан с помощью двунаправленных
линий ввода/вывода данных регистров А, В и С.
Регистр А имеет адрес 00, регистр В – 01, регистр С – 10, регистр управляющего слова 11
Настройка адаптера на нужный режим работы осуществляется с помощью специального
8-разрядного слова управления режимом работы (MS), которое записывается в РУС по адресу
11. Разряд 7 имеет значение «1» – код MS. Разряды 6 и 5 кодируют режим работы канала А
(РА), разряд 4 – направление передачи для РА (ввод, вывод), разряд 3 – направление передачи
в разрядах (7-4) регистра С. Разряд 2 кодирует режим РВ, разряд 1 – направление передачи РВ,
а разряд 0 – направление передачи разрядов (3-0) РС. Управляющее слово МS может
настраивать регистры А, В и С на разные, допустимые режимы работы.
Перед началом работы адаптера идет его инициализация путем записи в РУС
соответствующего слова режима работы MS.
В адаптере имеется возможность индивидуальной записи в выбранный разряд РС
нужного его значения (0 или 1). Запись производится с помощью специального управляющего
слова манипуляции битами (BSR) по адресу 11. Разряд 7 имеет значение «0», в разряде «0»
11
записывается устанавливаемое значение выбранного разряда (0 или 1), в разрядах (3-1) номер
разряда РС.
Главное меню компьютерной лабораторной работы содержит следующие разделы:
введение, правила работы, изучение программной настройки адаптера (выполняется
студентом), изучение протоколов обмена данными с периферийным устройством, изучение
работы периферийной БИС (выполняется студентом), справочная информация.
Длительность лабораторной работы 2 академических часа.
4.1. Методика выполнения лабораторной работы
в начало
При выполнении лабораторной работы студент работает с моделью адаптера,
структурная схема которого отображается на экране монитора. Структурная схема содержит
все регистры адаптера, состояние которых в виде двоичных кодов может наблюдать студент.
Структурная схема дает возможность задавать все управляющие и адресные сигналы,
необходимые для выполнения тех или иных операций.
Студент выполняет два задания с последующим контролем по каждому из них.
Первое задание выполняется в разделе «изучение программной настройки адаптера».
Задание выдается и проверяется компьютером, компьютер фиксирует в специальном окне
экрана итог выполнения заданий. В задании задаются режимы работ регистров А,В и С
адаптера. Студент должен сформировать управляющее слово, соответствующее этим режимам
и ввести его в РУС адаптера.
После правильного выполнения как минимум 3-х заданий студент переходит к
контрольным вопросам. Вопросы задает, проверяет и выставляет оценки компьютер. При
получении положительной оценки студент переходит в раздел «Изучение работы
периферийной БИС», где выполняет второе задание.
Модель адаптера в этом разделе содержит регистры периферийного устройства и
управляющие сигналы от этого устройства (STB#, ACK# ). Задание студенту выдает
преподаватель. Оно заключается в соответствующей настройке адаптера и организации
передачи информации из (в) адаптера в (из) регистра периферийного устройства путем задания
активных значений управляющих сигналов (STB#, IBF, OBF#, ACK#), соответствующих
заданной операции.
После выполнения задания студент отвечает на контрольные вопросы, которые задает и
проверяет компьютер.
По итогам выполнения заданий и ответов на контрольные вопросы преподаватель
принимает работу студента.
4.2. Индивидуальные задания
в начало
Студент выполняет два задания. Все задания однотипны и различаются исходными
данными.
Первое задание, выдает и проверяет компьютер, оно направлено на формирование
навыков у студентов по инициализации адаптера. По этому заданию студент должен
сформировать управляющее слово и записать его в соответствующий регистр. Пример такого
задания: настроить адаптер: Регистр А на режим 2, Регистр В на режим 1, ввод.
Второе задание, выдается и проверяется преподавателем, оно более сложное и позволяет
изучить протокол взаимодействия адаптера с периферийным устройством. Пример второго
задания: настроить адаптер и произвести вывод кода 10101010 через регистр А в режиме 1 и
ввод кода 1111000 через регистр В в режиме 0.
4.3. Пример выполнения работы
в начало
12
Рассмотрим пример выполнения первого задания из раздела 1.4.2. Сначала формируется
управляющее слово, оно имеет код 11000110. С помощью сигнала WR# по адресу 11
записываем это слово в регистр управляющего слова. Нажимаем кнопку «выполнение».
Выполнение второго задания (см. раздел 1.4.2.). Сначала формируется управляющее
слово, оно имеет вид 10100010. Записывается это слово в регистр управляющего слова.
Записываем код 10101010 в регистр буфера шины данных. Устанавливаем флаг OBF=0 в
разряде РС7, устанавливаем значение сигнала АСК=0 в периферийном устройстве,
устанавливая WR=0 и адрес 00. Нажимаем кнопку «выполнение» и код 10101010 из буфера
шины данных должен записаться в регистр периферийного устройства. После этого
устанавливаем адрес 01, RD=0. Записываем код 1111000 в регистр периферийного устройства.
Нажимаем кнопку «выполнение» и код 1111000 из регистра периферийного устройства
записывается в регистр буфера шины данных.
4.4 Список контрольных вопросов
в начало
По первому заданию контрольные вопросы однотипны и различаются их содержанием.
Контрольный вопрос задает код управляющего слова и режим работы регистров А, В и С.
Нужно определить соответствует ли этот код приведенному режиму работы. Пример:
обеспечивает ли код управляющего слова 10101011 настройку адаптера на режим: канал А,
режим 1, вывод; канал В, режим 0, ввод; разряды 4,5 регистра С, вывод; разряды 0-3 регистра С,
ввод.
По второму заданию вопросы разнообразны и проверяют знания по принципу работы
адаптера.
Примеры таких вопросов.
- Какой из портов может работать в режиме 2?
- Какой сигнал должен быть активным при загрузке управляющего слова: WR, RD,
OBF, IBF?
- Указать максимальное число разрядов регистра С, через которые можно передать
информацию, если регистр А запрограммирован на режим 2.
13