Слайд 2
Каналы ввода-вывода
Для разделения функций
управления центральным процессором и периферийными устройствами в состав ЭВМ
включаются дополнительные устройства - каналы ввода-вывода (КВВ), задачей которых является обеспечение взаимодействия центрального процессора и ПУ
Слайд 3
Виды каналов ввода/вывода
Мультиплексный канал. Сам канал быстродействующий, но
обслуживает медленное периферийное устройство. При этом, подключившись к одному
устройству, подаёт одно машинное слово, и после этого подключается к другому.
Селекторный канал. Канал быстродействующий и обслуживает быстрые устройства. При этом подключившись к одному устройству, передаёт всю информацию, и после этого подключается к другому устройству.
Блок-мультиплексорный канал. Подключившись к одному устройству, передаёт часть информации. После этого подключается к другому устройству.
Слайд 4
Каналы ввода-вывода
Рисунок 1 - Схема ЭВМ с каналами
ввода-вывода.
Слайд 5
Каналы ввода-вывода
Характерная особенность КВВ заключается
в том, что канал работает по хранимой в памяти
программе, т. е. так же, как процессор. Следовательно, КВВ, по существу, является специализированным процессором ввода-вывода. В результате центральный процессор полностью освобождается от обслуживания операций обмена периферийных устройств с памятью. КВВ взаимодействует с ПУ через стандартные устройства сопряжения - интерфейсы и устройства управления периферийными устройствами - контроллеры.
Слайд 6
Каналы ввода-вывода
В структуре ЭВМ, показанной на рисунке 1,
используются интерфейсы четырех типов:
оперативной памяти (через интерфейс осуществляется обмен
информацией между ОП, процессором и каналами);
«процессор—канал» (на рисунке 1 не показан), необходимый для обмена управляющими сигналами между ними;
ввода-вывода (через интерфейс контроллеры ПУ подключаются к каналу);
устройств (с помощью интерфейса ПУ подключаются к контроллеру).
Слайд 7
Каналы ввода-вывода
Контроллер осуществляет управление обменом
информации для группы ПУ одного типа, например накопителей на
магнитных дисках, и выполняет следующие функции:
преобразует стандартные последовательности сигналов интерфейса в последовательности сигналов, обеспечивающие работу конкретного ПУ;
синхронизирует работу ПУ с другими устройствами, в первую очередь с процессором;
обеспечивает буферизацию информации, т. е. запоминание в своей внутренней памяти обмениваемых данных на время, необходимое для реализации цикла обмена.
Слайд 8
Каналы ввода-вывода
КВВ включает в свой состав
запоминающие устройства (регистры) и логические схемы, которые выполняют упаковку,
распаковку и подсчет данных, модификацию адреса данных и передачу информации из оперативной памяти в периферийные устройства и в обратном направлении. Канал работает под управлением канальной программы, которая хранится в специально отведенной области основной памяти ЭВМ.
Слайд 9
Каналы ввода-вывода
Основные функции канала:
прием команд управления работой канала
из центрального процессора;
адресация внешнего устройства, указанного в принятой команде;
выполнение
действий, заданных в командах;
установка управляющих сигналов на шинах интерфейса ввода-вывода;
прием управляющих сигналов, поступающих от ПУ по шинам интерфейса;
непосредственная передача информации между оперативной памятью и ПУ;
контроль передаваемой информации на четность;
подсчет количества передаваемых байт информации;
прием и анализ информации о состоянии периферийных устройств;
формирование запросов в центральный процессор на прерывание;
управление последовательностью прерываний от ПУ и выполнение прерывания.
Слайд 10
Каналы ввода-вывода
Таким образом, КВВ реализует функции
управления обменом информации, общие для всех ПУ, контроллер выполняет
управление обменом для группы ПУ одного типа, а интерфейс осуществляет электрическую связь между каналом и контроллерами, подключенными к этому каналу, и подготавливает сигналы ввода и вывода таким образом, чтобы любое ПУ могло подключиться к каналу.