22. Синхронний та асинхронний обмін інформацією. Їхні переваги та недоліки.
При синхронному обміні процесор закінчує обмін даними самостійно, з раз і назавжди встановленим часовим інтервалом витримки (tвит), тобто без врахування інтересів пристрою-виконавця.
При асинхронному обміні процесор закінчує обмін тільки тоді, коли пристрій-виконавець підтверджує виконання операції спеціальним сигналом (так званий режим handshake - рукопотискання).
Переваги синхронного обміну - простіший протокол обміну, менша кількість сигналів управління. Недоліки - відсутність гарантії, що виконавець виконав необхідну операцію, а також високі вимоги до швидкодії виконавця.
Переваги асинхронного обміну - надійніше пересилання даних, можливість роботи із різноманітними за швидкодією виконавцями. Недолік - необхідність формування сигналу підтвердження усіма виконавцями, тобто додаткові апаратурні витрати.
Який тип обміну швидший, синхронний чи асинхронний? Відповідь на це питання неоднозначна. З одного боку, при асинхронному обміні потрібен певний час на вироблення, передачу додаткового сигналу і на його обробку процесором. З іншого боку, при синхронному обміні приходиться штучно збільшувати тривалість стробу обміну для відповідності вимогам більшого числа виконавців, щоб вони встигали обмінюватися інформацією в темпі процесора. Тому іноді в магістралі передбачають можливість як синхронного, так і асинхронного обміну, причому синхронний обмін є основним і досить швидким, а асинхронний застосовується тільки для повільних виконавців.
23. Детально охарактеризуйте цикл читання програмного обміну на магістралі q-bus.
На шині адреси/даних (AD) на початку циклу читання (у фазі адреси) процесор (задатчик) виставляє код адреси. На цій шині використовується негативна логіка. Середній рівень сигналів на шині AD позначає, що станові сигналів на шині в дані часові інтервали не важливі. Для стробу адреси використовується негативний синхросигнал -SYNC, який виставляється також процесором. Його передній (негативний) фронт відповідає дійсному коду адреси на шині AD. Фаза адреси однакова в обох циклах запису і читання.
Одержавши (розпізнавши) свій код адреси, пристрій виводу, пам'ять (виконавець) готується до проведення обміну. Через якийсь час після початку (негативного фронту) сигналу -SYNC процесор знімає адресу і починає фазу даних.
У фазі даних циклу читання (Рис. 2.3) процесор виставляє сигнал стробу читання даних -DIN, у відповідь на який пристрій, до якого звертається процесор (виконавець), повинен виставити свій код даних (дані, які читаються). Одночасно цей пристрій повинен підтвердити виконання операції сигналом підтвердження обміну -RPLY.
24. Детально охарактеризуйте цикл запису програмного обміну на магістралі q-bus.
На шині адреси/даних (AD) на початку циклу запису (у фазі адреси) процесор (задатчик) виставляє код адреси. На цій шині використовується негативна логіка. Середній рівень сигналів на шині AD позначає, що станові сигналів на шині в дані часові інтервали не важливі. Для стробу адреси використовується негативний синхросигнал -SYNC, який виставляється також процесором. Його передній (негативний) фронт відповідає дійсному коду адреси на шині AD. Фаза адреси однакова в обох циклах запису і читання.
Одержавши (розпізнавши) свій код адреси, пристрій вводу, пам'ять (виконавець) готується до проведення обміну. Через якийсь час після початку (негативного фронту) сигналу -SYNC процесор знімає адресу і починає фазу даних.
У фазі даних циклу запису (Рис. 2.4) процесор виставляє на шину AD код записуваних даних і супроводжує його негативним сигналом стробу запису даних -DOUT. Пристрій-виконавець повинен за цим сигналом прийняти дані від процесора і сформувати сигнал підтвердження обміну -RPLY. Процесор, одержавши сигнал -RPLY, закінчує цикл обміну. Для цього він знімає код даних із шини AD і сигнал -DOUT. Пристрій-виконавець у відповідь на зняття сигналу -DIN повинен закінчити сигнал підтвердження -RPLY. Після цього процесор знімає сигнал -SYNC.