Buyruqlar tizimi arxitekturasi Reja

2. Tashqi qurilmalar bilan ma’lumot almashish
Kirish - chiqish interfeysi
Kirish chiqish interfeysi ichki xotira va tashqi kiritish-chiqarish qurilmalari o'rtasida ma'lumot uzatish usulini ta'minlaydi. Kompyuterga ulangan periferiya qurilmalari markaziy protsessor bilan aloqa o'rnatish uchun maxsus aloqa aloqalariga muhtoj. Aloqa aloqasining maqsadi markaziy kompyuter va har bir periferiya o'rtasidagi farqlarni hal qilishdir. Asosiy farqlar:
1. Periferik qurilmalar elektromexanik va elektromagnit qurilmalar, protsessor va xotira esa elektron qurilmalardir. Shuning uchun signal qiymatlarini konvertatsiya qilish kerak bo'lishi mumkin.
2. Tashqi qurilmalarning ma'lumotlar uzatish tezligi odatda protsessorning uzatish tezligidan sekinroq va shuning uchun sinxronizatsiya mexanizmi kerak bo'lishi mumkin.
3. Periferik qurilmalardagi ma'lumotlar kodlari va formatlari protsessor va xotiradagi so'z formatidan farq qiladi.
4. Qo'shimcha qurilmalarning ishlash rejimlari bir-biridan farq qiladi va markaziy protsessorga ulangan boshqa atrof-muhit birliklarining ishlashiga xalaqit bermaslik uchun boshqarilishi kerak.

Kiritish-chiqarish shinasi va interfeys moduli

Bu protsessor va bir nechta tashqi qurilmalar o'rtasidagi odatiy aloqani belgilaydi. Kirish/chiqarish shinasi ma'lumotlar liniyalari, manzillar va boshqaruv liniyalaridan iborat. Protsessordan kirish/chiqarish shinasi barcha tashqi qurilmalar interfeysiga biriktirilgan. Muayyan qurilma bilan bog'lanish uchun protsessor qurilma manzilini manzil satrlariga joylashtiradi. Har bir interfeys kirish/chiqarish shinasidan olingan manzil va boshqaruvni dekodlaydi, ularni tashqi qurilmalar uchun izohlaydi va periferik kontroller uchun signallarni beradi.
Shuningdek, u ma'lumotlar oqimini sinxronlashtiradi va periferiya va protsessor o'rtasida uzatishni nazorat qiladi. Har bir periferiya o'z boshqaruvchisiga ega. Masalan, printer boshqaruvchisi qog'oz harakatini, chop etish vaqtini boshqaradi. Boshqarish chiziqlari kiritish-chiqarish buyrug'i deb ataladi. Buyruqlar quyidagicha: Boshqaruv buyrug'I - periferiyani faollashtirish va unga nima qilish kerakligini bildirish uchun boshqaruv buyrug'i beriladi.
Status buyrug'i - Vaziyat buyrug'i interfeys va atrof-muhitdagi turli holat sharoitlarini sinab ko'rish uchun ishlatiladi. Ma'lumotni chiqarish buyrug'i - Ma'lumotni chiqarish buyrug'i ma'lumotlarni avtobusdan uning registrlaridan biriga o'tkazish orqali interfeysga javob beradi.

Ma'lumotlarni kiritish buyrug'i - ma'lumotlarni kiritish buyrug'i ma'lumotlar chiqishiga qarama-qarshidir. Bunday holda, interfeys periferiyadan ma'lumotlarni oladi va uni bufer registriga joylashtiradi.

Kiritish-chiqarish bilan aloqa qilish uchun protsessor xotira bloki bilan bog'lanishi kerak. Kirish/chiqarish shinasi kabi xotira shinasi ma'lumotlar, manzil va o'qish/yozishni boshqarish qatorlarini o'z ichiga oladi. Xotira va kiritish-chiqarish bilan aloqa qilish uchun kompyuter avtobuslaridan foydalanishning 3 ta usuli mavjud:

1. 
   Ikkita alohida avtobusdan foydalaning, biri xotira uchun, ikkinchisi esa kiritish/chiqarish uchun.
   
2. 
   Xotira va kiritish/chiqarish uchun bitta umumiy avtobusdan foydalaning, lekin har biri uchun alohida boshqaruv liniyalaridan foydalaning.
   
3. 
   Xotira va kirish/chiqarish uchun umumiy boshqaruv liniyalari bilan bitta umumiy avtobusdan foydalaning.
   

Kiritish-chiqarish protsessor

Birinchi usulda kompyuterda ma'lumotlarning mustaqil to'plamlari, manzillar va boshqaruv shinalarining biri xotiraga kirish uchun, ikkinchisi esa kiritish-chiqarish uchun mo'ljallangan. Bu alohida I/U protsessorini (IOP) ta'minlovchi kompyuterlarda amalga oshiriladi. IOPning maqsadi tashqi qurilma va ichki xotira o'rtasida ma'lumot uzatish uchun mustaqil yo'lni ta'minlashdir.
Asinxron ma'lumotlarni uzatish: Ushbu sxema kiritish-chiqarish qurilmalarining tezligi mikroprotsessorga mos kelmasa va kiritish-chiqarish qurilmalarining vaqt ko'rsatkichlari mos kelmasa qo'llaniladi. Ushbu usulda jarayon qurilmani ishga tushiradi va uning holatini tekshiradi. Natijada, protsessor I/U qurilmasi ma'lumotlarni uzatishga tayyor bo'lguncha kutishi kerak. Qurilma tayyor bo'lganda, protsessor I/U uzatish uchun ko'rsatma beradi.