7. Форматы передачи данных

Существуют два способа передачи слов информации по линиям данных:

• параллельный, когда одновременно пересылаются все биты слова

• последовательный, когда биты слова пересылаются поочередно

Так как между отдельными проводниками шины для параллельной передачи данных существует электрическая емкость, то при изменении сигнала, передаваемого по одному из проводников, возникает помеха на других проводниках. С увеличением длины шины помехи возрастают и могут восприниматься приемником как сигналы.

Возможны два режима последовательной передачи данных:

• синхронный

• асинхронный

При синхронной последовательной передаче каждый передаваемый бит данных сопровождается импульсом синхронизации, информирующим приемник о наличии на линии информационного бита. Следовательно, между передатчиком и приемником должны быть протянуты минимум три провода: два для передачи импульсов синхронизации и бит данных, а также общий заземленный проводник.

Синхронная последовательная передача начинается с пересылки в приемник одного или двух символов синхронизации. Получив такой символ, приемник начинает прием данных и их преобразование в параллельный формат.

Асинхронная последовательная передача данных означает, что у передатчика и приемника нет общего генератора синхроимпульсов и, что синхронизирующий сигнал не посылается вместе с данными. Стандартный формат асинхронной последовательной передачи данных, используемый в ЭВМ и ВУ, содержит n пересылаемых бит информации (при пересылке символов n равно 7 или 8 битам) и 3-4 дополнительных бита:

• стартовый бит

• бит контроля четности (или нечетности)

• 1 или 2 стоповых бита.

В ряде микроконтроллеров выводы двунаправленных портов, запрограммированные для использования в качестве входов, могут подключаться к низкому потенциалу через МДП-транзистор с малым током стока (около 100 мкА). Такое подключение входов (pull-down) позволяет исключить помехи, возникающие во входных цепях портов, когда источник входных сигналов отключается.

9. Программно-управляемый ввод/вывод

Данный режим характеризуется тем, что все действия по вводу/выводу реализуются командами прикладной программы. Наиболее простыми эти действия оказываются для "всегда готовых" внешних устройств, например индикатора на светодиодах. При необходимости ВВ в соответствующем месте программы используются команды IN или OUT. Такая передача данных называется синхронным или безусловным ВВ

Группа бит, к которым обращается микропроцессор при вводе _ выводе, называется портом или регистром ввода _ вывода. При вводе выводе периферийные устройства представлены следующей программной моделью (рис.10).

Ввод вывод в режиме прямого доступа к памяти

Ввод вывод в режим прямого доступа к памяти используют канал прямого доступа к памяти по которому массивы данных передаются непосредственно между периферийным устройством и АЗУ, минуя микропроцессор. Это позволяет достичь наибольшей скорости передачи, но требует специального контроллера прямого доступа к памяти. Периферийное устройство посылает в контроллер прямого доступа к памяти запрос, который транслируется контроллером в микропроцессор, на что микропроцессор отвечает сигналом подтверждения. При этом микропроцессор прекращает работу по выполнению текущей программы, переводит свои буферные регистры, подключенные к шине адреса и шине данных, в высоком состоянии прекращает выработку управляющих сигналов. В контроллер прямого доступа к памяти в его счетчики заносится адрес ячейки АЗУ с которой начинается массив данных и число слов в нем, а также взводится триггер прямого доступа к памяти. Адрес ячейки выдается затем на шину адреса и начинается обмен. При передаче каждого слова содержимое счетчиков в контроллере изменяется на единицу и обмен данными производиться автоматически пока триггер прямого доступа к памяти не сбросится сигналом переполнения или обнуления счетчика. Запрос снимается и микропроцессор возобновляет приостановленную программу.