5.1. Общие сведения об интерфейсах. Архитектурные решения

В состав микропроцессорной системы помимо микропроцессоров в зависимости от ее назначения может входить различное число устройств ПЗУ и ОЗУ и периферийных устройств внешних запоминающих устройств на магнитных лентах и дисках и различных устройств ввода-вывода (дисплеев, печатающих устройств, аналого-цифровых и цифроаналоговых преобразователей, различных датчиков и приемников информации).

При этом обязательно должна обеспечиваться возможность связи между этими устройствами и обмена информацией между ними с необходимой скоростью.

Этим целям и служат интерфейсы.

Интерфейс представляет собой совокупность линий и шин, сигналов, электронных схем, алгоритмов процедур, обеспечивающих обмен информацией между устройствами микропроцессорной системы.

Производительность, надежность и эффективность использования микропроцессорных систем определяется не только характеристиками входящих в них устройств, но в очень большой степени характеристиками интерфейсов, связывающих устройства микропроцессорной системы.

Для организации интерфейса микропроцессорных систем наиболее характерны следующие архитектурные решения:

1) магистрально-модульная организация микропроцессорных систем, заключающаяся в том, что отдельные микропроцессорные средства выполняются в виде законченных конструктивных модулей, представляющих собой БИС, заключенные в корпуса с выводами, и эти модули объединяются в систему посредством общих шин (магистралей), разделяемых устройствами (модулями) во времени при операциях передачи информации (рис. 5.1);   

МП

                                            магистраль ПЗУ         магистраль ОЗУ


ПУ7

ПУ2

ПУ1

                          Магистраль

                                            Магистрали периферийных устройств

Подпись: Рис. 5.1. Магистрально-модульная структура микропроцессорных  систем

1) контроллерные (адаптерные) интерфейсные БИС, которые имеют форматы команд ввода-вывода и форматы данных,  используемых в операциях передачи через интерфейс. При такой организации приказы и сигналы, соответствующие определенным периферийным устройствам (ПУ), вырабатываются в специальных электронных блоках управления (контроллерах или адаптерах), через которые ПУ подключаются к общим шинам. В настоящее время для таких интерфейсов применяется множество специализированных БИС (контроллеры ПДП, ПККИ, ППА, ПСА, ПИТ), позволяющих в значительной степени освободить микропроцессор от управления операциями ввода-вывода и выполнения некоторых других процедур;

2) унифицированный интерфейс, то есть унифицир