Практикум по курсу

"Системы ввода-вывода и интерфейсы"

(Раздел "Интерфейсы")

Методические указания

ВВЕДЕНИЕ

^{в начало}

Практикум предназначен для изучения принципов построения, структуры и протоколов работы интерфейсов ввода-вывода и периферийных микросхем, а также получения навыков по реализации протоколов обмена данными в синхронных и асинхронных интерфейсах и программной настройке микропроцессорных БИС.

Практикум содержит четыре лабораторные работы, две из которых посвящены наиболее распространенным шинам расширения PCIиISA, а две других изучению микросхем таймера и адаптера параллельного интерфейса.

Практикум реализован в виде компьютерных лабораторных работ, каждая из которых содержит соответствующую модель изучаемого объекта, теоретическую часть, задания и контрольные вопросы. Каждая лабораторная работа выполняется индивидуально за персональным компьютером в учебном классе. В каждой лабораторной работе предусмотрена процедура регистрации студента. Без которой невозможен переход к главному меню лабораторной работы.

Главное меню лабораторной работы содержит разделы «Изучение», «Справка» и кнопку «Выход» из лабораторной работы.

Меню раздела «Изучение» имеет теоретические подразделы: введение, сигналы шины, команды шины, и практические – изучение взаимодействий устройств на шине и контрольные вопросы.

Раздел «Справка» содержит справочный и теоретический материал, включающий информацию об архитектуре, назначении сигналов, операциях записи, чтения и арбитрации, времени доступа к шине и т.п.

Компьютер должен поддерживать конфигурацию, соответствующую установке операционной системы Windows95 или выше.

Каждая лабораторная работа содержит весь материал, необходимый для подготовки и выполнения работы, включая теорию, методику и порядок выполнения, правила работы, контроль полученных знаний и навыков.

Теоретическая часть лабораторных работ может быть использована для изучения соответствующих разделов курса лекций и подготовке к экзаменам.

Продолжительность практикума составляет 8 часов, что соответствует выполнению четырех лабораторных работ.

С лабораторными работами можно ознакомиться в электронном читальном зале библиотеки МИФИ или получить их у преподавателя в виде электронной копии той или иной работы.

1. Лабораторная работа № 1. Изучение шины расширения pci

^{в начало}

Цель лабораторной работы.Лабораторная работа предназначена для изучения архитектуры, сигналов, команд и основных операций передачи данных шиныPCI(PeripheralComponentInterconnect) версии 2.0, получения навыков по построению протоколов синхронной шины.

Введение.Шина является одной из самых распространенных и предназначена для реализации операций ввода и вывода информации. Версия 2.0 имеет частоту 33 МГц и разрядность в 32 и 64 бита, версия 2.1 допускает частоту в 66 МГц, что доводит теоретическую скорость передачи до 528 байт/сек. Основные характеристики шины:

• процессорнонезависимая шина, т.к. она взаимодействует с МП через главный мост;

• двухшинная архитектура с возможностью использования нескольких шин PCI;

• основная операция на шине ­­- блочный обмен в виде транзакций;

• PCI- синхронная шина, все переключения по переднему фронту синхроимпульса;

• шина работает с несколькими задатчиками при центральной арбитрации;

• минимизация времени захвата шины с помощью процедуры таймера задержки;

• три адресных пространства: памяти, ввода-вывода, автоконфигурации;

• контроль по четности;

• поддержка автоконфигурации;

• подключение до 6 плат расширения, включая главный мост;

• два вида питания 5,5/3,3 вольта.

Основная единица передаваемых данных – транзакция. Она содержит фазу адреса (1 такт) и несколько фаз данных: минимальная длительность фазы данных – 1 такт.

Длительность фазы данных может увеличиваться за счет тактов ожидания, когда не готовы к приему (передаче) или (и) задатчик или (и) исполнитель.

Продолжительность лабораторной работы - 2 академических часа.