Место и роль ЭСПУ станками, промышленными роботами, программируемых контроллеров, их задачи и функции, страница 18

Передача данных осуществляется тремя способами: программный ввод-вывод, по прерыванию и в режиме ПДП.

Сопроцессорная конфигурация вычислителя.

Сопроцессорной конфигурацией называют тандем между ведущим центральным процессором и ведомым микропроцессором, специально разработанным для выполнения арифметических операций. Система команд сопроцессора охватывает разнообразные формы сложения, вычитания, умножения, деления, извлечение квадратного корня и др.; причем все эти операции выполняются со скоростью на несколько порядков выше, чем скорость в обычном микропроцессоре. Сопроцессор не может выбирать свои команды, поэтому он и должен работать с обычным микропроцессором, который действует как главный в сопроцессорной конфигурации. Сопроцессор не реагирует на команды главного процессора.

Центральный процессор и сопроцессор выполняют каждый свои команды из общей программы, которая написана с помощью системы команд ЦП. Если команда выполняется сопроцессором, то ЦП, кроме возможного считывания операнда для сопроцессора, не предпринимает более никаких действий.  Взаимодействие ЦП и сопроцессора осуществляется так. Пусть очередная команда программы указывает на операцию в сопроцессоре. Операнд этой команды находится в регистре или памяти. Эта команда одновременно дешифрируется ЦП и сопроцессором. Далее МП переходит к выполнению очередной команды или считывает операнд для сопроцессора, а уже затем переходит к выполнению очередной своей команды. Тем временем сопроцессор выполняет указанную кодом операции команду, т.е. ЦП и сопроцессор начинают работать параллельно. Такая параллельная работа продолжается до тех пор, пока ЦП  не понадобится сопроцессор для выполнения другой операции или ЦП не потребуется получить результат текущей операции.

Сопроцессор контролирует состояние МП с тем, чтобы знать о получении команды для себя. Команды к сопроцессору устанавливаются в очередь. При наличии признака очереди и распознавания кода операции для сопроцессора сопроцессор выполняет указанную операцию.

Применение сопроцессора есть способ повышения вычислительной мощности. Другим способом повышения вычислительной мощности является переход к мультимикропроцессорной архитектуре.

Таймер.

Таймер осуществляет операции прерывания МП с постоянной частотой с тем, чтобы операционная система могла переключать выполняемые программы; вывод в устройство ввода-вывода точных  временных сигналов с программируемыми периодами; измерение временной задержки между внешними событиями; подсчет числа событий; прерывание МП после появления запрограммируемого числа событий и др.

Все регистры таймера, кроме счетчика, программно доступны. Счетчик запускается с начального значения и работает в сторону уменьшения счета до нулевого значения. Генератор синхронизации определяет скорость счета. Выход признака нуля активен при достижении счетчиком нуля; сигнал с этого выхода можно подключить к устройству ввода-вывода для инициализации каких-то действий, а можно использовать для запроса прерываний. Первоначально некоторая программа устанавливает  значение регистра начального счета; далее это значение передается в счетчик, работающий на вычитание импульсами тактового генератора. Текущее значение счетчика можно прочитать в любой момент, и это не мешает таймеру выполнять свои действия. Регистр управления определяет режим, который в свою очередь настраивает таймер на выполнение тех или иных функций.

Адаптер магистрали.

Все подключенные к МНЦ модули относятся к одному из следующих типов: ведущие или ведомые.

Ведущими называются модули, которым в процессе своей работы требуется вызывать обмен с другим модулем или прерывать работу другого модуля. К ведущим модулям относятся П, АМТ, КЭ, КИП, ПО.

Ведомыми называются модули, которые участвуют в обменах только после адресного вызова на обмен, поступившего от ведущего модуля. К ведомым модулям относятся ОЗУ, ОЗУ-ВП, КП, КВП.