Dataflödet mellan en mikroprocessor och dess kringutrustning är en tvåvägsgata, som vanligtvis hanteras genom ett system med bussar och kontroller. Här är en uppdelning:
1. Från mikroprocessor till perifer (utgång):
* Databuss: Mikroprocessorn placerar data som den vill skicka till perifera till databussen. Denna buss är en uppsättning ledningar som transporterar de faktiska databitarna.
* Adressbuss: Samtidigt placerar mikroprocessorn adressen till perifera på adressbussen. Detta säger systemet som perifera är målet för data. Varje perifer har en unik minneskartad adress eller I/O-portadress.
* Kontrollbuss: Mikroprocessorn hävdar kontrollsignaler på kontrollbussen. Dessa signaler kan inkludera saker som "Skriv Aktivera" (som indikerar att data skickas till perifera) eller Chip Select (CS) för att aktivera de specifika perifera. Andra signaler kan specificera typen av dataöverföring (t.ex. 8-bitars, 16-bitars).
* perifert gränssnitt: Perifera gränssnittskretsar (ofta involverande register inom det perifera) får data och adressinformation. Om adressen matchar perifera adress och skrivsignalen påstås accepterar den perifera data och lagrar den internt.
2. Från perifer till mikroprocessor (ingång):
* Adressbuss: Mikroprocessorn placerar adressen till perifera till adressbussen och anger vilka perifera data den vill läsa.
* Kontrollbuss: Mikroprocessorn hävdar kontrollsignaler på kontrollbussen, till exempel "Läs aktivera" (vilket indikerar att data begärs från det perifera) och eventuellt andra relevanta signaler.
* perifert gränssnitt: Den perifera, efter att ha mottagit rätt adress och läsa signal, placerar data som den vill skicka till databussen.
* Databuss: Uppgifterna överförs från perifera, via databussen, till mikroprocessorn.
* mikroprocessor: Mikroprocessorn läser sedan data från databussen och bearbetar den.
Olika kommunikationsmetoder:
Specifikationerna för denna process varierar beroende på typen av perifera och kommunikationsmetoden som används:
* Memory-mappat I/O: Periepherals tilldelas adresser inom mikroprocessorns minnesadressutrymme. Mikroprocessorn åtkomst till dem precis som den kommer åt minnesplatser.
* I/O-mappat I/O: Periepherals har separata I/O -adresser som skiljer sig från minnesadresser. Special I/O -instruktioner används för att komma åt dem.
* Direktminnesåtkomst (DMA): För höghastighetsdataöverföringar (t.ex. grafikkort, hårddiskar) hanterar en DMA-styrenhet dataöverföringen direkt mellan det perifera och minnet, vilket minimerar mikroprocessorens engagemang. Detta kringgår CPU, vilket gör överföringen mycket snabbare.
* avbrott: Periepherals kan avbryta mikroprocessorn för att signalera att de har data redo eller kräver uppmärksamhet. Detta möjliggör asynkron kommunikation. Avbrottsbegäran (IRQ) på kontrollbussen utlöser avbrottet. Mikroprocessorn hanterar sedan avbrottet genom att betjäna perifera.
* seriekommunikation: För kommunikation över längre avstånd (t.ex. UART, SPI, I2C) överförs data bit av bit eller byte av byte, ofta kräver ytterligare hårdvara (t.ex. UART -chips) för att hantera seriekommunikationsprotokollen.
Sammanfattningsvis involverar flödet samordnad användning av adress, data och kontrollbussar för att säkerställa att rätt data rör sig till och från mikroprocessorn och dess kringutrustning på ett kontrollerat och effektivt sätt. De exakta detaljerna beror på den specifika arkitekturen, kringutrustning och kommunikationsmekanismer som används.
