1. Управление чтением и записью

Условно ЗУ или УВВ представляет собой систему блоков, (см. рис. 1.11) управление чтением и записью информации в каждый из которых осуществляет ЦП по входам и соответственно, а разрешение работы — ДА по входу . При подключении входов к ДА блокам присваиваются номера линий магистрали от 0 до 2ⁿ -1, называемые базовыми адресами. Код базового адреса в (n+m)-разрядном формате представляет собой двоичное число, определяемое значением n старших разрядов, при равенстве нулю m младших.

Обобщенно отдельный блок можно представить схемой (см. рис. 1.12), содержащей дешифратор и регистры с двунаправленными параллельными шинами данных D0 — Dk (см. п. 1.3 и рис. 1.9). Согласно схеме рис. 1.12, входы разрешения работы регистров подключены к выходам дешифратора m младших адресных линий — локального дешифратора. Таким образом, каждому из регистров, входящих в блок и называемых ячейками, присваивается номер от 0 до 2^m - 1. Значение номера определяет m-разрядный код на ША, который называют смещением. Таким образом каждая ячейка, относящаяся к ЗУ или УВВ, имеет свой адрес, определяемый (n+m)-разрядным двоичным числом. Это число является результатом суммы кодов базового адреса и смещения.

Передача по ШД информации при ее считывании или записи в ячейку с нужным адресом осуществляется под управлением ЦП, вырабатывающему на ША (n+m)-разрядный код, содержащий базовый адрес и смещение относительно базового адреса. ДА определяет нужный блок активным сигналом , номер которого соответствует n-разрядному адресному коду. Разрешение работы конкретной ячейке реализует локальный дешифратор сигналом с номером, соответствующим коду смещения. Этот процесс называют адресацией или выборкой.

1. Временные диаграммы чтения и записи

Эти диаграммы приведены на рис.1.13, где отображены процессы чтения и записи данных в адресованное ЗУ или УВВ по линиям D₀ — D_k (k+1)-разрядной ШД. Обозначения сигналов и заключены в скобки, но это не означает, что они изменяются одновременно с или (см. таблицу 1.3), а показывает лишь то, что обмен информацией с УВВ распределен во времени также, как и с памятью.

Процесс записи информации представлен на рис. 1. 12 а). Вначале ЦП помещает на ША (n+m)-разрядный адрес ячейки, в которую будет производиться запись данных. В соответствии с адресным кодом ДА формирует активный сигнал , выбирающий блок с нужной ячейкой. Далее ЦП выдает на линии D₀ — D_k ШД данные, после чего вырабатывает сигнал ( ) L-уровня, который и производит запись. Согласно диаграмме импульс управления записью появляется после помещения данных на шину. Таким образом существует интервал времени [t₁, t₂], когда данные на шине уже установлены, а сигнал записи еще пассивен.

Процесс чтения приведен на рис. 1.13 б). Выбор ячейки при считывании из нее данных осуществляется также, как и при их записи. Однако данные появляются после сигнала чтения ( ) поскольку до его формирования ячейка находится в Z-состоянии и ничего не выдает.

Основное отличие записи информации от ее считывания заключается в том, что содержимое ячеек изменяется только при записи. При чтении данных информация, сохраняемая в ячейке, остается неизменной как до начала процесса считывания, так и после него.

Общность рассмотренных процессов состоит в том, что при адресации определенного устройства его работа сначала разрешается предварительно: несмотря на то, что оно уже выбрано сигналом L-уровня, все ячейки продолжат оставаться в Z-состоянии. Переключение из Z-состояния в режим приема или выдачи данных осуществляется только на время действия какого-либо из импульсов: или либо или . Такой подход к управлению памятью и УВВ исключает конфликт между ними при различных способах их подключения к линиям синхронизации чтения и записи. Эти способы рассмотрены ниже.

Рис. 1.11

Рис. 1.12

Рис. 1.13

Рис. 1.14