ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЙ АРБИТРАЖ

ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЙ АРБИТРАЖ ШИНЫ

63

ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ШИНЫ

В системах с двумя или несколькими центральными процессорами на одной шине, нужно быть уверенным, что в конкретный момент только один центральный процессор может использовать определенную структуру данных в памяти.

В памяти должна содержаться переменная, которая принимает значение 0, когда ЦП использует структуру данных, и 1, когда структура данных не используется. Если ЦП нужно получить доступ к структуре данных, он должен считать переменную и, если она равна 0, придать ей значение 1.

Если каждый процессор обнаружит, что переменная равна 0, а затем поменяет значение переменной на 1, как будто только он один использует эту структуру данных, то такая последовательность событий приведет к хаосу.

65

КОНТРОЛЛЕР ПРЕРЫВАНИЙ

Для разрешения конфликтных ситуаций нужно каждому устройству приписать определенный приоритет и для распределения приоритетов поддерживать централизованный арбитраж. Для этого существует контроллер прерываний. В компьютерах IBM PC66 и последующих моделях для этого служит микросхема Intel 8259А.

До восьми контроллеров ввода­вывода могут быть непосредственно связаны с восемью входами IRx (Interrupt Request — запрос прерывания) микросхемы 8259А.

Когда любое из этих устройств решит выполнить прерывание, оно запускает свою линию входа.

Если активизируется один или несколько входов, контроллер 8259А выдает сигнал INT (INTerrupt — прерывание), который подается на соответствующий вход центрального процессора. Если ЦП способен обработать прерывание, он посылает микросхеме

8259А импульс через вывод INTA (INTerrupt Acknowledge —

подтверждение прерывания).

В этот момент микросхема 8259А должна определить, на какой именно вход поступил сигнал прерывания. Для этого она помещает номер входа на информационную шину. Эта операция требует особого цикла шины.

ЦП использует этот номер для обращения к таблице указателей, которую называют таблицей векторов прерываний, чтобы найти адрес процедуры обработки этого прерывания.

67

Микросхема 8259А содержит несколько регистров, которые ЦП может считывать и записывать, используя обычные циклы шины и выводы RD (ReaD — чтение), WR (WRite — запись), CS (Chip Select — выбор элемента памяти) и АО.

Когда программное обеспечение обработало прерывание и готово получить следующее, оно записывает специальный код в один из регистров, который вызывает сброс сигнала INT микросхемой 8259А, если не появляется другое прерывание.

Регистры также могут записываться для того, чтобы перевести микросхему 8259А в один из нескольких режимов, и для выполнения некоторых других функций.

При наличии более 8 устройств ввода­вывода микросхемы 8259А могут соединяться каскадом. В самой экстремальной ситуации все 8 входов могут быть связаны с выходами еще 8 микросхем 8259А, соединяя до 64 устройств ввода­вывода в

двухступенчатую систему прерывания.

68

Клавиатура

69

КЛАВИАТУРА

Клавиатура компьютера — устройство для ввода информации в компьютер и подачи управляющих сигналов. Содержит стандартный набор клавиш печатной машинки и некоторые дополнительные клавиши — управляющие и функциональные клавиши, клавиши управления курсором и малую цифровую клавиатуру.

Клавиатура содержит встроенный микроконтроллер, который выполняет следующие функции:

последовательно опрашивает клавиши, считывая введенный сигнал и вырабатывая двоичный скан­код клавиши;

управляет световыми индикаторами клавиатуры;

проводит внутреннюю диагностику неисправностей;

осуществляет взаимодействие с центральным процессором через порт ввода­вывода клавиатуры. 70

КЛАВИАТУРА

Клавиатура имеет встроенный буфер — промежуточную память малого размера, куда помещаются введённые символы. В случае переполнения буфера нажатие клавиши будет сопровождаться звуковым сигналом — это означает, что символ не введён (отвергнут).

Работу клавиатуры поддерживают специальные программы, "зашитые" в BIOS, а также драйвер клавиатуры, который обеспечивает возможность ввода русских букв, управление скоростью работы клавиатуры и др.

Разъемы:

XT

AT

PS/2

USB

71