СИСТЕМНЫЙ ИНТЕРФЕЙС МИКРОЭВМ. ЦИКЛ ШИНЫ - часть 2
Ниже рассматриваются 5 вариантов структур ОМ только с двунаправленными шинами.
- Раздельные шины (рис.7.2, а)
- Изолированные шины (рис.7.2, б)
- Изолированные шины и мультиплексирование ША и ШД (рис. 7.2, в)
- Общие шины (рис. 7.2, г)
Использование отдельных двунаправленных шин упрощает обмен процессора с модулями памяти и ППУ и дает принципиальную возможность вести его в перекрывающиеся интервалы времени. При этом адресные пространства ячеек памяти и регистров ППУ могут перекрываться.
Основным недостатком такой структуры является большое число проводников общей магистрали и контактов модуля МП.
Сходство процессов обмена процессор – память и процессор – регистры ППУ позволяет использовать в обоих случаях одни и те же проводники ША и ШД. Это приводит к структуре с изолированными шинами. Адресные пространства ячеек памяти и регистров ППУ, как и при использовании предыдущей структуры, могут перекрываться, т.е. они изолированы. Для того чтобы занять шины для обмена с памятью, процессор выдает сигналы READ/WRITE, а для обмена с ПУ – INPUT/OUTPUT.
По сравнению с предыдущей структурой число проводников ОМ (как и модуля МП) уменьшилось, но исчезла принципиальная возможность вести параллельный обмен с памятью и ПУ.
В этом случае ША и ШД совмещены. Вследствие этого передача адресов и данных идет в разные моменты времени. Адресные пространства ячеек памяти и регистров ППУ изолированы.
По сравнению с предыдущими структурами уменьшилось число проводников общей магистрали и выводов модуля МП, но адреса и данные могут передаваться только в неперекрывающиеся моменты времени. Это затрудняет возможность конвейеризации процесса выполнения команд и удлиняет цикл обмена процессор – память.
В данном случае команды ввода/вывода (INPUT/OUTPUT) вообще исключены, что упрощает структуру модуля МП и общей магистрали, хотя количество проводников примерно соответствует структуре с изолированными шинами. Ячейки памяти и регистры ППУ лежат в общем адресном пространстве, и для обращения к ним используются одни и те же команды.