Одиночный адресный обмен осуществляется между ведущим (например, процессором) и ведомым (например, памятью или периферийным устройством). Схема организации адресного обмена представлена на рис. 3.3.
Рис. 3.3. Схема организации адресного обмена
При адресном вводе или выводе информации в каждом цикле ведущий назначает ведомого, реализуя процедуру, которая осуществляется в следующей последовательности (рис. 3.4, 3.6):
- на линиях АД и при расширенном адресе на линиях АР ведущий устанавливает адрес, определяющий ведомого, сигнал /ПЗП ("1"- при записи, "0"- при чтении) и сигнал /ВУ ("1"- при обращении к регистрам периферийных устройств, "0" - при обращении к внутренней памяти);
- через 150 нс min ведущий устанавливает сигнал ОБМ;
- устройства, имеющие дешифратор адреса, за время не более 75 нс считывают и затем опознают адрес с линий АД, АР. Опознавшее адрес устройство после появления сигнала /ОБМ становится ведомым;
- завершая адресную часть цикла, ведущий снимает адрес с линий АД и АР, сигнал /ВУ и, если предстоит запись слова, сигнал /ПЗП.
Ведомый назначен. Ведущий и ведомый готовы к выполнению непосредственно процедуры обмена (чтения или записи).
Процедура чтения выполняется ведущим в соответствии с временной диаграммой, представленной на рис. 2.4, в следующей последовательности:
- ведущий устанавливает сигнал на линии /ДЧТ, сообщая ведомому о том, что он готов читать данные;
- ведомый в ответ на сигнал /ДЧТ устанавливает сигнал /ОТВ и данные на линиях АД15 - АД00;
- ведущий принимает данные с линий АД и сбрасывает сигнал /ДЧТ;
- ведомый после снятия ведущим сигнала ДЧТ сбрасывает данные с линий АД и сигнал /ОТВ;
- ведущий, завершая процедуру чтения данных, сбрасывает сигнал /ОБМ.
На рис. 3.5 приведен пример реализации процедуры чтения из регистра данных (РД) информации, которая записана с внешнего устройства (ВУ). Реализуется процедура следующим образом.
Ведущий на линии АД12-АД00 выставляет адрес регистра РД и сигнал /ВУ. Адрес проходит через буферные элементы устройств, подключённых к интерфейсу, и поступает на дешифраторы адреса (ДА). На ДА поступает также и сигнал /ВУ, разрешающий дешифрацию адреса. На выходе ДА устройства, в котором адрес, выставленный ведущим, совпал с адресом, заданным для данного устройства, формируется сигнал активного уровня (на схеме - РД). Ведущим устанавливается сигнал /ОБМ, по которому адрес устройства в виде сигнала РД записывается в регистр адреса (РА). Ведущий сбрасывает адрес с линий АД12-АД00 и сигнал /ВУ. Активный уровень сигнала РД на выходе Q регистра адреса открывает схему & и назначает ведомым данное устройство.
Рис. 3.4. Адресный обмен (чтение)
* - сигнал, уровень которого в данный момент не имеет значения
Дальнейшие действия ведущего в этой процедуре относятся только к назначенному ведомому.
Ведущий устанавливает сигнал /ДЧТ, который проходит через схему &, формируя сигнал ответа периферийного устройства /ОТВ. Одновременно сигнал с выхода схемы & поступает на вход EZ РД и открывает выходной буфер регистра данных. Данные, записанные в РД, поступают на линии АД15-АД00. Ведущий сбрасывает сигнал /ДЧТ и принимает данные. Сброс сигнала /ДЧТ приводит к снятию сигнала /ОТВ и переключению буфера регистра в Z состояние. Ведущий после снятия сигнала /ОТВ ведомым сбрасывает сигнал /ОБМ, завершая процедуру чтения информации из регистра данных. Сигнал РД будет сброшен в следующем цикле назначения нового ведомого. Для развязки силовых цепей и цепей СУ в модуле используется оптронная гальваническая развязка (ОГР).
Рис. 3.5. Модуль ввода информации с внешнего устройства
Процедура записи выполняется ведущим в соответствии с временной диаграммой, представленной на рис. 3.6, в следующей последовательности:
- ведущий, в соответствии с процедурой, описанной выше, назначает ведомого;
- ведущий устанавливает данные на линиях АД и сигнал /ДЗП;
- ведомый принимает данные с линий АД и устанавливает сигнал /ОТВ;
- ведущий сбрасывает сигнал /ДЗП, данные с линий АД и сигнал /ПЗП, если передавался байт данных;
- ведомый сбрасывает сигнал /ОТВ;
- ведущий сбрасывает сигнал /ОБМ, завершая процедуру записи.
На рис. 3.7 приведён пример реализации процедуры вывода (записи) информации на периферийное устройство. Для её выполнения необходимо записать данные в регистр данных (РД). Реализуется процедура следующим образом.
Процессор обращается к регистру данных РД (назначает ведомого) в последовательности аналогичной назначению ведомого в процедуре ввода. Отличием назначения ведомого в процедуре вывода является другой адрес присвоенный РД в данном устройстве.
После назначения ведомого осуществляется вывод информации в следующей последовательности.
Ведущий устанавливает данные на линии АД15-АД00 и сигнал /ДЗП. Данные проходят через входной буфер и поступают на входы D07-D00 регистра данных (РД). Сигнал /ДЗП проходит через схему & на вход С регистра данных, записывая данные в РД. Одновременно сигнал с выхода схемы & проходит через элемент с открытым коллектором и поступает на линию /ОТВ. Записанные в РД данные выдаются на шину Вых01-Вых16 периферийного устройства.
Рис. 3.6. Адресный обмен (запись)
* - сигнал, уровень которого в данный момент не имеет значения;
** - сигнал устанавливается при обмене байтами
Ведущий, получив сигнал /ОТВ, сбрасывает сигнал /ДЗП и снимает данные с линий АД15-АД00. Сброс сигнала /ДЗП приводит к снятию сигнала /ОТВ. Ведущий, в ответ на снятие сигнала /ОТВ, сбрасывает сигнал /ОБМ, завершая процедуру записи.
Данные, записанные в РД, будут сохраняться в нём до записи новой информации.
