Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο...
DESCRIPTION
Το (4ο) κεφάλαιο στο μάθημα Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία του τομέα Ηλεκτρονικής και ειδικότητας Ηλεκτρονικών Υπολογιστικών Συστημάτων και Δικτύων, Γ’ τάξη ΕΠΑΛ. Η παρουσίαση αυτή (PPT in PDF) είναι ενεργή, συνοδεύεται από κάποια αρχεία τα οποία συνδέονται με υπερσυνδέσεις. Περισσότερες πληροφορίες στην σελίδα http://www.ilektronikoi.gr/index.php?act=viewCat&catId=19TRANSCRIPT
![Page 1: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/1.jpg)
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4ΔΟΜΗ & ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΜΙΚΡΟΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ
ΣΥΝΔΕΣΗ ΜΙΚΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΩΝΚΑΙ ΜΙΚΡΟΕΛΕΓΚΤΩΝ
![Page 2: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/2.jpg)
o 4.1 Ακροδέκτες και συνδέσεις μ/Ε & μ/ΕΛ.n 4.1.1 Πολυπλεξία διαδρόμων.
o 4.2 Προσπέλαση συσκευών εισόδου – εξόδου.n 4.2.1 Θύρες εισόδου – εξόδου.n 4.2.2 Διευθυνσιοδότηση συσκευών εισόδου – εξόδου.n 4.2.3 Τρόποι προσπέλασης συσκευών εισόδου –εξόδου.
o 4.3 Διακοπές.n 4.3.1 Πλεονεκτήματα της μεθόδου των διακοπών.
o 4.4 Λειτουργία απευθείας προσπέλασης μνήμης.o 4.5 Είσοδος και έξοδος ψηφιακών δεδομένων σεμ/Ε.n 4.5.1 Είσοδος δεδομένων.n 4.5.2 Έξοδος δεδομένων.
![Page 3: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/3.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
3
4.1 Ακροδέκτες & συνδέσεις μ/Ε & μ/ΕΛ
o Ο μ/Ε είναι ένα Ο.Κ το οποίο συνδέεται μέσωακροδεκτών (pins) σε μία πλακέτα με Ο.Κ(integrated circuit board).
o Οι ακροδέκτες χρησιμοποιούνται για :o Την επικοινωνία με τα υπόλοιπα Ο.Κ τουυπολογιστικού συστήματος.
o Την παροχή τροφοδοσίας και γείωσης.
![Page 4: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/4.jpg)
![Page 5: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/5.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
5
4.1 Ακροδέκτες & συνδέσεις μ/Ε & μ/ΕΛ
o Εκτός από αυτούς τους ακροδέκτες μπορεί ναυπάρχει και ένα σήμα εξόδου με το όνομα IO/M(Input – Output / Memory).
o Το σήμα αυτό δείχνει αν θα εκτελεστείλειτουργία ανάγνωση ή εγγραφή σε μνήμη ή σεσυσκευή εισόδου – εξόδου.
o Χρησιμοποιείται μόνο όταν ο μ/Ε χρησιμοποιείξεχωριστό χώρο διευθύνσεων εισόδου – εξόδουαπό εκείνο της μνήμης.
![Page 6: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/6.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
6
4.1.1 Πολυπλεξία διαδρόμων
o Το πλήθος των ακροδεκτών του μ/Ε καθορίζει τοκόστος κατασκευής του Ο.Κ και ολόκληρου τουσυστήματος.
o Για να μειώσουμε το κόστος θα πρέπει να μειώσουμετον αριθμό των ακροδεκτών.
o Η πλειοψηφία των ακροδεκτών είναι διευθύνσεις καιδεδομένα.
o Για να μειώσουμε τους ακροδέκτες θα πρέπει κάποιοι ήκαι όλοι οι ακροδέκτες των διευθύνσεων ναχρησιμοποιούνται και για τα δεδομένα.
![Page 7: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/7.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
7
4.1.1 Πολυπλεξία διαδρόμων
o Για να γίνει αυτό θα πρέπει να μην υπάρχουνταυτόχρονα στους ακροδέκτες αυτούς καιδιευθύνσεις και δεδομένα.
o Η τεχνική που μας βοηθάει για ναχρησιμοποιούνται οι ίδιες γραμμές σεδιαφορετικές χρονικές στιγμές για διαφορετικόσκοπό ονομάζεται πολυπλεξία (multiplexing).
![Page 8: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/8.jpg)
Οι γραμμές διευθύνσεων Α0-Α3 πολυπλέκονται με τις γραμμέςδεδομένων D0-D3 με την χρησιμοποίηση ενός απομονωτή.
Οι γραμμές αυτές ονομάζονται AD0-AD3.
Όταν υπάρχουν σήματα διευθύνσεων τότε με το σήμαενεργοποίηση περνάνε στον διάδρομο διευθύνσεων.
Όταν υπάρχουν σήματα δεδομένων τότε ο απομονωτήςαπομονώνει τον διάδρομο διευθύνσεων και τα σήματα πάνεστον διάδρομο δεδομένων.
![Page 9: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/9.jpg)
Μέσα στο Ο.Κ η πολυπλεξία γίνεται με πολυπλέκτες 2 σε 1.
![Page 10: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/10.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
10
4.2 Προσπέλαση συσκευών εισόδου -εξόδου
o Λειτουργία εισόδου – εξόδου ονομάζεται η μεταφοράδεδομένων μεταξύ μ/Ε, μνήμης και μονάδων εισόδου –εξόδου.
o Η λειτουργία αυτή διαφέρει από την επικοινωνία τουμ/Ε με την μνήμη στα ακόλουθα σημεία :
o Η μνήμη δεν ζητάει από το μ/Ε εξυπηρέτηση. (ο μ/Εδιαβάζει και γράφει δεδομένα χωρίς να το ζητήσει ημνήμη). Αντίθετα οι μονάδες Ι/Ο ζητάνε εξυπηρέτηση.
o Η μνήμη είναι ενιαία. (για να την προσπελάσει ο μ/Εχρησιμοποιεί την διεύθυνση). Για μία συσκευή Ι/Ο ο μ/Εθα πρέπει να γνωρίζει ποια συσκευή είναι για να τηνεξυπηρετήσει.
![Page 11: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/11.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
11
4.2.1 Θύρες εισόδου – εξόδου.o Η επικοινωνία μεταξύ του μ/Ε και των συσκευώνεισόδου – εξόδου (Ι/Ο) πραγματοποιείται με τηνβοήθεια θυρών εισόδου – εξόδου.
o Οι θύρες είναι καταχωρητές, ή στην απλούστερημορφή η θύρα εισόδου είναι ένας απομονωτής (buffer)τριών καταστάσεων για κάθε δυαδικό ψηφίο.
o Ενώ η θύρα εξόδου ένας μανδαλωτής ή flip – flop, γιακάθε δυαδικό ψηφίο.
o Υπάρχουν πολλά Ο.Κ εισόδου – εξόδου για απλές καισύνθετες εργασίες, συνήθως είναι προγραμματιζόμεναγια να διαμορφώνονται οι θύρες ως είσοδο ή έξοδο ήδιπλής κατεύθυνσης.
![Page 12: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/12.jpg)
4.2.1 Θύρες εισόδου – εξόδου.
![Page 13: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/13.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
13
4.2.2 Διευθυνσιοδότηση συσκευώνεισόδου - εξόδου
o Οι θύρες εισόδου – εξόδου μπορούν ναπροσπελαστούν με δύο τρόπους :
o Ως κοινές θέσεις μνήμης. Δηλαδή με απεικόνισημνήμης (memory mapped).
o Με ειδικές εντολές. Εντολές εισόδου εξόδου(isolated I/O).
![Page 14: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/14.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
14
4.2.2 Διευθυνσιοδότηση συσκευώνεισόδου - εξόδου
o Είσοδος έξοδος με ειδικές εντολές.o Η μεταφορά των δεδομένων γίνεται χρησιμοποιώνταςδύο ειδικές εντολές, οι οποίες στην συμβολική γλώσσαονομάζονται συνήθως IN και OUT. Η διακίνηση τωνδεδομένων γίνεται μέσω του συσσωρευτή.
o Με την εντολή εισόδου το περιεχόμενο του καταχωρητήτης θύρας μεταφέρεται στο συσσωρευτή, ενώ με τηνεντολή εξόδου συμβαίνει το αντίθετο.
o Κατά την μεταφορά, η διεύθυνση της θύρας μπαίνει στοδιάδρομο διευθύνσεων.
![Page 15: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/15.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
15
4.2.2 Διευθυνσιοδότηση συσκευώνεισόδου - εξόδου
o Οι εντολές IN – OUT απομονώνουν τη μνήμηαπό τις θύρες εισόδου – εξόδου και δενεπηρεάζει το ένα το άλλο.
o Δηλαδή οι διευθύνσεις των θυρών δεναποτελούν τμήματα των διευθύνσεων τηςμνήμης.
o Για αυτό το λόγο στον διάδρομο ελέγχου έχουμεκαι σήματα που μας πληροφορούν αν ηπροσπέλαση γίνεται στην μνήμη ή σεπεριφερειακή συσκευή.
![Page 16: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/16.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
16
4.2.2 Διευθυνσιοδότηση συσκευώνεισόδου - εξόδου
o Είσοδος – έξοδος με απεικόνιση μνήμης.o Δεν είναι πάντα απαραίτητο να έχουμε ξεχωριστέςεντολές εισόδου – εξόδου, σε πολλούς μ/Ε οι εντολέςπου χρησιμοποιούνται για την ανταλλαγήπληροφοριών μεταξύ μ/Ε και μνήμης μπορούν ναχρησιμοποιηθούν και για είσοδο – έξοδο.
o Στην περίπτωση αυτή, οι θύρες σχεδιάζονται έτσι ώστενα συμπεριφέρνονται ως διευθύνσεις μνήμης.
o Οι καταχωρητές που χρησιμοποιούνται για είσοδο –έξοδο αντιστοιχούν σε θέσεις μνήμης.
![Page 17: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/17.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
17
4.2.2 Διευθυνσιοδότηση συσκευώνεισόδου - εξόδου
o Πλεονεκτήματα :o Οι εντολές αναφοράς στην μνήμη μπορούν ναχρησιμοποιηθούν και για είσοδο – έξοδο.(μπορούν να γίνουν πράξεις με τα περιεχόμεναμιας θύρας Ι/Ο χωρίς να χρησιμοποιηθούνπροσωρινοί καταχωρητές).
o Οι περισσότεροι καταχωρητές το μ/Ε μπορούννα ανταλλάξουν πληροφορίες με συσκευές Ι/Ο.(σε αντίθεση με την άλλη μέθοδο πού μόνο οσυσσωρευτής μπορούσε).
![Page 18: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/18.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
18
4.2.2 Διευθυνσιοδότηση συσκευώνεισόδου - εξόδου
o Μειονεκτήματα :o Μειώνεται το πλήθος των θέσεων μνήμης πουμπορεί να χρησιμοποιήσει ο μ/Ε.
o Οι εντολές προσπέλασης στην μνήμη είναισυνήθως μεγαλύτερες (σε μήκος bytes) από τιςεντολές Ι/Ο. Έτσι το μήκος του προγράμματοςαυξάνει.
![Page 19: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/19.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
19
4.2.3 Τρόποι προσπέλασηςσυσκευών Ι/Ο
o Οι τρόποι με τους οποίους μπορεί ναεπικοινωνήσει ο μ/Ε και η μνήμη με τιςσυσκευές εισόδου – εξόδου (Ι/Ο) είναι :
o Ελεγχόμενη από το πρόγραμμα.o Με χρήση διακοπών.o Χρησιμοποιώντας ειδικό επεξεργαστή.
![Page 20: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/20.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
20
4.2.3 Τρόποι προσπέλασηςσυσκευών Ι/Ο
o Είσοδος – έξοδος ελεγχόμενη από πρόγραμμα.o Η μεταφορά των δεδομένων βρίσκεται κάτω απόσυνεχή παρακολούθηση και τον έλεγχο του μ/Ε.
o Μια λειτουργία Ι/Ο γίνεται μόνο όταν κατά την εκτέλεσηενός προγράμματος υπάρχει μια εντολή Ι/Ο.
o Πριν γίνει η μεταφορά των δεδομένων ελέγχεται αν ηπεριφερειακή συσκευή είναι σε θέση να επικοινωνήσειμε τον μ/Ε.
o Αυτό γίνεται ελέγχοντας τα bits του καταχωρητήκατάστασης (σημαίες).
![Page 21: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/21.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
21
4.2.3 Τρόποι προσπέλασηςσυσκευών Ι/Ο
o Η εξέταση των bits ονομάζεται περιόδευση(polling), ενώ το πρόγραμμα πουχρησιμοποιείται ονομάζεται βρόγχοςπεριόδευσης (polling loop).
o Το πρόγραμμα ελέγχει διαδοχικά όλες τιςσυσκευές πού είναι συνδεδεμένες στο διάδρομοδεδομένων και εξετάζει αν κάποιες από αυτέςζητούν εξυπηρέτηση.
![Page 22: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/22.jpg)
4.2.3 Τρόποι προσπέλασης συσκευών Ι/Ο
![Page 23: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/23.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
23
4.2.3 Τρόποι προσπέλασηςσυσκευών Ι/Ο
o Πλεονεκτήματα :o Απαιτείται ελάχιστο υλικό και καμίαεξειδικευμένη γραμμή.
o Είναι σύγχρονη με την εκτέλεση τουπρογράμματος. Δηλαδή ο προγραμματιστήςγνωρίζει πότε θα ερωτηθεί μια συσκευή.
![Page 24: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/24.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
24
4.2.3 Τρόποι προσπέλασηςσυσκευών Ι/Ο
o Μειονεκτήματα :o Πρακτικά οι περισσότερες συσκευές δεν θαχρειάζονται εξυπηρέτηση. Ελέγχονται όλες –καθυστέρηση.
o Το χρονικό διάστημα μεταξύ της στιγμής πουμία συσκευή Ι/Ο είναι έτοιμη και της στιγμήςκατά την οποία θα εξυπηρετηθεί δεν είναισυγκεκριμένο.
![Page 25: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/25.jpg)
4.3 Διακοπέςo Σε πολλές περιπτώσεις ένα σημαντικό μέρος ή καιολόκληρος ο χρόνος του μ/Ε καταναλώνεται στηνεξυπηρέτηση περιφερειακών συσκευών.
o Αυτή η συνεχής παρακολούθηση της προηγούμενηςμεθόδου μέσω προγράμματος έχει μια χρονικήεπιβάρυνση, η οποία είναι τόσο μεγαλύτερη όσομεγαλύτερη είναι η συχνότητα με την οποία ζητούν ναεξυπηρετηθούν οι περιφερειακές συσκευές.
o Οι διακοπές επιτρέπουν στον μ/Ε να ασχοληθεί με τηνεκτέλεση του κυρίως προγράμματος.
o Ασχολείται με την εξυπηρέτηση μιας περιφερειακήςσυσκευής μόνο όταν αυτή το ζητήσει.
INTERNET
![Page 26: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/26.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
26
4.3.1 Πλεονεκτήματα της μεθόδουτων διακοπών
o Όταν μια περιφερειακή συσκευή χρειασθείεξυπηρέτηση, έχει τη δυνατότητα να ειδοποιήσει το μ/Εενεργοποιώντας κάποιο ακροδέκτη του (int, interrupt,είσοδος διακοπής).
o Ο μ/Ε απαντώντας στην αίτηση για εξυπηρέτηση,διακόπτει το πρόγραμμα που εκτελείται εκείνη τηστιγμή και εκτελεί μία υπορουτίνα, που έχει γραφεί γιατην εξυπηρέτηση της συσκευής αυτής. (υπορουτίναεξυπηρέτησης διακοπής).
o Όταν ολοκληρωθεί η εκτέλεση της υπορουτίνας, τοπρόγραμμα συνεχίζεται από εκεί που διακόπηκε.
![Page 27: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/27.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
27
4.3.1 Πλεονεκτήματα της μεθόδουτων διακοπών
o Προτεραιότητα διακοπών.o Συνήθως ένας μ/Ε έχει περισσότερες από μιαπεριφερειακές συσκευές γι’ αυτό και διαθέτειπερισσότερες από μια εισόδους διακοπής. Επίσης,πολλές συσκευές μπορούν να είναι συνδεδεμένες σεμία κοινή γραμμή διακοπής.
o ΑΡΑ θα πρέπει να καθοριστεί μια σειράπροτεραιότητας για την περίπτωση που περισσότερεςαπό μία συσκευές ζητήσουν ταυτόχρονα εξυπηρέτηση.
o Η προτεραιότητα καθορίζεται από το σχεδιαστή του μ/Εκαι συνήθως δεν μπορεί να μεταβληθεί.
![Page 28: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/28.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
28
4.3.1 Πλεονεκτήματα της μεθόδουτων διακοπών
o Ενεργοποίηση και απενεργοποίησημηχανισμού διακοπών.
o Ορισμένες φορές, σε ένα πρόγραμμα πουεκτελείται στο μ/Ε υπάρχουν κάποια κρίσιματμήματα τα οποία θα πρέπει να εκτελεστούνχωρίς διακοπές. Π.Χ. όταν υπάρχουν χρονικοίπεριορισμοί για την ολοκλήρωση της εκτέλεσηςενός προγράμματος.
o Στην περίπτωση αυτή θα πρέπει νααπενεργοποιηθούν οι διακοπές.
![Page 29: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/29.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
29
4.3.1 Πλεονεκτήματα της μεθόδουτων διακοπών
o Όταν συμβεί αυτό ο μ/Ε αγνοείοποιαδήποτε αίτηση διακοπής μέχρι ομηχανισμός των διακοπών ναενεργοποιηθεί και πάλι.
o Η ενεργοποίηση και απενεργοποίησηγίνεται με ειδικές εντολές που πρέπει ναενσωματωθούν στα κατάλληλα σημείαενός προγράμματος.
![Page 30: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/30.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
30
4.3.1 Πλεονεκτήματα της μεθόδουτων διακοπών
o Άλλες φορές, δε χρειάζεται νααπενεργοποιηθούν όλες οι διακοπές αλλάνα παρεμποδιστούν επιλεκτικά κάποιεςαπό αυτές.
o Τότε θέτουμε όπως λέμε μάσκα διακοπώνσε όλες ή σε κάποιες εισόδους διακοπών.
o Η τοποθέτηση ή αφαίρεση της μάσκαςγίνεται με ειδικές εντολές, έτσι τηνευθύνη για το ποιες θα παρεμποδιστούνκαι το πότε την έχει το πρόγραμμα.
![Page 31: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/31.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
31
4.3.1 Πλεονεκτήματα της μεθόδουτων διακοπών
o Διαδικασία εξυπηρέτησης διακοπής.1. Ολοκληρώνεται η εντολή την οποία εκτελούσε ο μ/Ε.2. Απενεργοποιούνται όλες οι διακοπές.3. Σώζεται στην στοίβα η κατάσταση του μ/Ε (οαπαριθμητής προγράμματος και ο καταχωρητήςκατάστασης).
4. Εκτελείται η υπορουτίνα εξυπηρέτησης διακοπής.5. Ανακτάται ή κατάσταση του μ/Ε από τη στοίβα καιεπιστρέφεται ο έλεγχος στο πρόγραμμα στην επόμενηεντολή από εκείνη που είχε τελευταία εκτελεστεί.
![Page 32: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/32.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
32
4.3.1 Πλεονεκτήματα της μεθόδουτων διακοπών
o Ένας μ/Ε είναι δυνατόν να εκτελείταυτόχρονα περισσότερα από έναπρογράμματα.
o Με τον όρο ταυτόχρονα δεν εννοούμε τηνίδια χρονική στιγμή, αλλά ταπρογράμματα βρίσκονται στην μνήμη καιο μ/Ε επιλέγει και εκτελεί πότε το ένα καιπότε το άλλο.
![Page 33: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/33.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
33
4.3.1 Πλεονεκτήματα της μεθόδουτων διακοπών
o Π.Χ ένα μικρουπολογιστικό σύστημα έχει δύοπρογράμματα στην μνήμη Α και Β.
o Ξεκινά η εκτέλεση του προγράμματος Α.o Σε κάποια στιγμή είναι απαραίτητο να εκτελεστεί τοπρόγραμμα Β.
o Η μεταφορά του ελέγχου στο πρόγραμμα Β απαιτεί ομετρητής του προγράμματος PC να φορτωθεί με τηδιεύθυνση έναρξης του προγράμματος Β.
o Αν μετά την ολοκλήρωση του Β το Α είναι αναγκασμένονα ξαναρχίσει από την αρχή, τότε τα αποτελέσματαπου είχαν υπολογισθεί θα χαθούν.
![Page 34: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/34.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
34
4.3.1 Πλεονεκτήματα της μεθόδουτων διακοπών
o Άρα η κατάσταση του μ/Ε θα πρέπει νααποθηκευτεί πριν την διακοπή για να μπορέσειη επεξεργασία να προχωρήσει χωρίς να χαθούντα αποτελέσματα.
o Μερικές από τις πληροφορίες που περιλαμβάνειη κατάσταση του μ/Ε είναι :
o Τα περιεχόμενα του μετρητή προγράμματος,του συσσωρευτή, του καταχωρητή κατάστασης,και των καταχωρητών γενικού σκοπού.
![Page 35: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/35.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
35
4.3.1 Πλεονεκτήματα της μεθόδουτων διακοπών
o Η αποθήκευση της κατάστασης του μ/Επραγματοποιείται με την βοήθεια της στοίβας (stack).
o Η στοίβα αποτελείται από ένα σύνολο θέσεων στηνμνήμη RAM.
o Για να κρατάμε τη διεύθυνση μιας θέσης μέσα στηνστοίβα είναι απαραίτητος ένας δείκτης στοίβας (stackpointer).
o Είναι κατασκευασμένος με τέτοιο τρόπο ώστε δεδομένανα διαβάζονται με την αντίστροφή σειρά από εκείνη μετην οποία γράφτηκαν.
![Page 36: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/36.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
36
4.4 Λειτουργία απευθείαςπροσπέλασης μνήμης
o Αν ο ρυθμός μεταφοράς δεδομένων από και προς μιαπεριφερειακή συσκευή είναι σχετικά χαμηλός, τότε ηεπικοινωνία μπορεί να εκτελεστεί με είσοδο – έξοδοελεγχόμενη με πρόγραμμα ή χρήση διακοπών.
o Ορισμένες συσκευές απαιτούν υψηλούς ρυθμούςμεταφοράς δεδομένων.
o Συχνά, ο ρυθμός καθορίζεται από τις ίδιες τις συσκευέςκαι ΌΧΙ από το μ/Ε.
o Έτσι, το υπολογιστικό σύστημα θα πρέπει να εκτελείτην είσοδο – έξοδο σύμφωνα με τη μέγιστη ταχύτητατης συσκευής.
![Page 37: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/37.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
37
4.4 Λειτουργία απευθείαςπροσπέλασης μνήμης
o Σε περιπτώσεις στις οποίες απαιτούνται υψηλοί ρυθμοίμεταφοράς δεδομένων, χρησιμοποιείται απευθείαςπροσπέλαση της μνήμης DMA (Direct MemoryAccess).
o Η μεταφορά ενός byte (λέξης) μέσω των διαδρόμωνστου συστήματος ονομάζεται κύκλος μηχανής.
o Σε ένα κύκλο μηχανής κάποια από τις μονάδες τουσυστήματος που συνδέεται στο διάδρομο τουσυστήματος ελέγχει το διάδρομο.
o Η μονάδα αυτή ονομάζεται διαχειριστής (master) τουδιαδρόμου, κατά την διάρκεια αυτού του κύκλου και ημονάδα με την οποία επικοινωνεί μαζί ονομάζεταιυποτελής (slave).
INTERNET
![Page 38: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/38.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
38
4.4 Λειτουργία απευθείαςπροσπέλασης μνήμης
o Κανονικά διαχειριστής είναι ο μ/Ε, αλλά μπορείνα γίνει και μία μονάδα αφού στείλει στον μ/Εμια αίτηση απόκτησης του διαδρόμου (busrequest), όταν απαντήσει ο μ/Ε η μονάδαγίνεται διαχειριστής.
o Η μονάδα τοποθετεί διευθύνσεις στο διάδρομοκαι συντονίζει την δραστηριότητα του κατά τηνδιάρκεια ενός κύκλου μηχανής, (όπως ο μ/Ε).
o Μια μονάδα που μπορεί να γίνει διαχειριστήςείναι ο ελεγκτής DMA.
![Page 39: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/39.jpg)
4.4 Λειτουργία απευθείας προσπέλασης μνήμης
![Page 40: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/40.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
40
4.4 Λειτουργία απευθείαςπροσπέλασης μνήμης
o Ο ελεγκτής περιλαμβάνει (εκτός από τους καταχωρητέςκατάστασης και ελέγχου) άλλους δύο.
o Έναν για να κρατά την διεύθυνση της επόμενης θέσηςμνήμης.
o Και έναν στον οποίο αποθηκεύεται ο αριθμός τωνδεδομένων που πρέπει ακόμη να μεταφερθούν .
o Οι καταχωρητές αυτοί είναι θύρες Ι/Ο.o Αμέσως μετά την μεταφορά ενός δεδομένου οκαταχωρητής διεύθυνσης αυξάνεται ενώ τωνδεδομένων μειώνεται.
![Page 41: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/41.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
41
4.4 Λειτουργία απευθείαςπροσπέλασης μνήμης
1. Η διασύνδεση της περιφερειακής συσκευής στέλνειστον ελεγκτή DMA μια αίτηση για εξυπηρέτηση.
2. Ο ελεγκτής ενεργοποιεί το σήμα για την απόκτηση τουδιαδρόμου (HOLD), ο μ/Ε ανταποκρίνεται με ένα σήμααποδοχής (HLDA) και ελευθερώνει τον διάδρομοδιευθύνσεων και ελέγχου όπου τον αποκτά ο ελεγκτήςDMA.
3. Ο ελεγκτής στέλνει στην διασύνδεση ένα σήμααποδοχής εξυπηρέτησης με το οποίο ζητά από αυτήνα τοποθετήσει ή να πάρει τα δεδομένα στον ή από τονδιάδρομο δεδομένων.
![Page 42: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/42.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
42
4.4 Λειτουργία απευθείας προσπέλασης μνήμης
![Page 43: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/43.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
43
4.4 Λειτουργία απευθείαςπροσπέλασης μνήμης
4. Το προς μεταφορά δεδομένο μεταφέρεται από ή προςτη θέση μνήμης που δηλώνεται στον διάδρομοδιευθύνσεων.
5. Στην συνέχεια αυξάνεται ο καταχωρητής διευθύνσεωνκαι μειώνεται ο καταχωρητής των δεδομένων κατά έναμέχρι να μεταφερθούν όλα τα δεδομένα.
o Αν ζητήσουν ταυτόχρονη εξυπηρέτηση δύο ηπερισσότερες συσκευές εξυπηρετούνται κατάπροτεραιότητα που έχει καθοριστεί σύστημα (υλικό ήλογισμικό ή σε συνδυασμό).
![Page 44: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/44.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
44
4.4 Λειτουργία απευθείας προσπέλασης μνήμης
![Page 45: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/45.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
45
4.4 Λειτουργία απευθείαςπροσπέλασης μνήμης
o Τρόποι μεταφοράς DMA.o Στην περίπτωση που πρέπει να μεταφερθεί μεγάληποσότητα δεδομένων σε μικρό χρονικό διάστημα τότε ομ/Ε αδρανοποιείται κατά την διάρκεια της μεταφοράςγια να επιτευχθεί ο μέγιστος ρυθμός μεταφοράς.
o Στις περιπτώσεις που δεν απαιτείτε μέγιστος ρυθμόςμεταφοράς ο ελεγκτής DMA και ο μ/Ε δουλεύουνπαράλληλα.
o Ο ελεγκτής κλέβει κύκλους μηχανής από τον μ/Ε για ναμεταφέρει δεδομένα σύμφωνα με τον τρόπο πουπεριγράψαμε. Τότε λέμε ότι έχουμε την μέθοδο κλοπήςκύκλου (cycle stealing).
![Page 46: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/46.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
46
4.5 Είσοδος και έξοδος ψηφιακώνδεδομένων σε μικροεπεξεργαστή
o Μια από τις κυριότερες λειτουργίες ενόςμικροεπεξεργαστή είναι η επικοινωνία μετο περιβάλλον.
o Θα αναφερθούμε σε απλές συσκευές μετις οποίες ο μικροεπεξεργαστής μπορεί ναανταλλάξει (εισάγει και εξάγει) ψηφιακάδεδομένα με το περιβάλλον.
![Page 47: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/47.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
47
4.5.1 Είσοδος δεδομένων
o Οι πιο γνωστές συσκευές με τις οποίεςεισάγουμε ψηφιακά δεδομένα στο μ/Ε, είναι οιμηχανικοί διακόπτες και πληκτρολόγια.
o Οι μηχανικοί διακόπτες χρησιμοποιούνται γιαχειρωνακτική εισαγωγή δεδομένων, στην αγοράυπάρχει ποικιλία διακοπτών.
![Page 48: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/48.jpg)
4.5.1 Είσοδος δεδομένων
![Page 49: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/49.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
49
4.5.1 Είσοδος δεδομένωνo Για να εισαχθούνδεδομένα σε έναμικρουπολογιστικόσύστημα θαπρέπει ηκατάσταση τουδιακόπτη ναμετατραπεί σεηλεκτρικό σήμασυμβατό με ταλογικά κυκλώματατου συστήματος
![Page 50: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/50.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
50
4.5.1 Είσοδος δεδομένων
o Χρησιμοποιώντας μίααντίσταση (pull upresistor) μετατρέπουμετην τιμή ενός διακόπτησε σήμα συμβατό με τακυκλώματα TTL.
o Όταν ο διακόπτης είναικλειστός, (on) η τάσηστην έξοδο είναι 0volts.
INTERNET
![Page 51: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/51.jpg)
4.5.1 Είσοδος δεδομένων
![Page 52: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/52.jpg)
4.5.1 Είσοδος δεδομένων
![Page 53: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/53.jpg)
4.5.1 Είσοδος δεδομένωνo Όταν είναι ανοικτός (off), ητάση στην έξοδό του είναιVout=5V-I*R (όπου I το ρεύμαπου απαιτείται από το φορτίοπου συνδέεται στην έξοδοτου διακόπτη).
o Η αντίσταση R περιορίζει τορεύμα που σπαταλάται ότανο διακόπτης είναι κλειστός καιδίνει τάση πάνω από 2,7 Vόταν είναι ανοικτός.
o Για να τους συνδέσουμε στονδιάδρομο δεδομένων θαπρέπει να βάλουμε και έναναπομονωτή τριώνκαταστάσεων (3-state buffer)
![Page 54: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/54.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
54
4.5.1 Είσοδος δεδομένωνo Όταν απαιτείται η εισαγωγή μεγάλου πλήθουςσυμβόλων, χρησιμοποιούνται συνήθως πληκτρολόγια.(keyboards, keypads)
o Σε κάθε πλήκτρο σχετίζεται με ένα συγκεκριμένοσύμβολο ή δυαδική τιμή.
o Όταν πατάμε ένα πλήκτρο, παράγεται ένας δυαδικόςαριθμός που αντιστοιχεί στο πλήκτρο αυτό.
o Επίσης τα πλήκτρα μπορούν να κωδικοποιηθούνχρησιμοποιώντας κωδικοποιητές.
o Ο κωδικοποιητής έχει και μία έξοδο που ενεργοποιείταιόταν κάποια από τις εισόδους του είναιενεργοποιημένη. Αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί ωςσήμα διακοπής για τον μ/Ε
![Page 55: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/55.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
55
4.5.1 Είσοδος δεδομένων
o Οκωδικοποιητήςκωδικοποιεί 8εισόδους σε 3 -ψήφιο κωδικό
![Page 56: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/56.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
56
4.5.1 Είσοδος δεδομένων
o Τα πλήκτρα μπορούν ναδιαταχθούν σε μία μήτραπίνακα (matrix) πουσχηματίζεται από τηντομή των καλωδίων.(4*4=16 πλήκτρα).
o Ένα πλήκτρο αντιστοιχείστην τομή ενός κάθετουμε οριζόντιο σύρμα.
![Page 57: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/57.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
57
4.5.1 Είσοδος δεδομένων
o Η ορθογώνια διάταξη χρησιμοποιείται όταν τοπλήθος των πλήκτρων είναι μεγαλύτερο, γιαμείωση του κόστους κωδικοποίησης.
o Για να αποφασιστεί αν έχει πατηθεί κάποιοπλήκτρο και να αναγνωριστεί το πλήκτρο αυτόακολουθείται η ακόλουθη διαδικασία.
![Page 58: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/58.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
58
4.5.1 Είσοδος δεδομένων
1. Κάνουμε όλες τιςγραμμές του πίνακαλογικό ‘0’ καιανιχνεύουμε τις λογικέςτιμές στις στήλες.
o Αν μία ή περισσότερεςείναι ΄0΄ τότε έχειπατηθεί ένα ήπερισσότερα πλήκτρα.
0 1 1 1
![Page 59: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/59.jpg)
4.5.1 Είσοδος δεδομένων
2. Προκειμένου να αναγνωρίσουμε ποιο πλήκτροέχει πατηθεί, κάθε γραμμή (οριζόντιο σύρμα)γίνεται διαδοχικά ‘0’ ενώ όλα τα υπόλοιπαέχουν ‘1’.
![Page 60: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/60.jpg)
4.5.1 Είσοδος δεδομένων
3. Εξετάζεται κάθε ένα από τις στήλες (κάθετασύρματα) για να δούμε αν είναι λογικό ΄0΄. Ανείναι ΄0΄τότε ο δυαδικός αριθμός της γραμμήςκαι της στήλης προσδιορίζουν το πλήκτρο πουέχει πατηθεί.
![Page 61: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/61.jpg)
4.5.1 Είσοδος δεδομένων. Κύκλωμαανίχνευσης
![Page 62: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/62.jpg)
4.5.1 Είσοδος δεδομένων. keypads
![Page 63: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/63.jpg)
12/2/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
63
4.5.2 Έξοδος δεδομένων
o Οι τρόποι με τους οποίους έναμικρουπολογιστικό σύστημα μπορεί ναπαρουσιάσει δεδομένα με οπτικό τρόποποικίλουν και είναι πάρα πολλοί.
o Από απλές λάμπες, LED (Light Emitter Diodes)έως 7 segment displays, οθόνες LCD κ.λ.π.
o Τα LED λειτουργούν σε χαμηλή τάση αλλάχρειάζονται αρκετό ρεύμα (10 mA) για νααποδώσουν ικανοποιητικό φωτισμό.
![Page 64: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/64.jpg)
4.5.2 Έξοδος δεδομένωνo Δεν μπορούμενα τασυνδέσουμεκατευθείαν στηνέξοδο ενός Ο.Κγιατί μερικά Ο.Κδεν έχουναρκετό ρεύμα γιανα ταοδηγήσουν.
o Συνήθωςσυνδέουμεαπομωνωτέςπου μπορούν ναδώσουν μέχρικαι 24 mA.
![Page 65: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/65.jpg)
4.5.2 Έξοδος δεδομένωνo Τα δεκαδικάψηφία και κάποιαγράμματα τουαλφαβήτουμπορούν νααπεικονιστούνχρησιμοποιώνταςSeven SegmentDisplays.
o Χρησιμοποιούνένα LED για κάθεένα από τατμήματα (a-g).
![Page 66: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/66.jpg)
4.5.2 Έξοδος δεδομένων
![Page 67: Συστήματα Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Θεωρία ΚΕΦ (4) Βιβλίο Μικροϋπολογιστών](https://reader037.vdocuments.net/reader037/viewer/2022102816/5591e0251a28abff648b4632/html5/thumbnails/67.jpg)
4.5.2 Έξοδος δεδομένωνo Ένα seven segment
display μπορεί ναοδηγηθεί μεδιάφορους τρόπους.
o Εδώ έχουμε έναναποκωδικοποιητήBCD σε 7.
o Η άνοδος όλων τωνδιόδων είναισυνδεμένη απόκοινού στηντροφοδοσία των 5V.