Dispositivos perifericos

MEMORIAS Y PERIFERICOS

4. Dispositivos periféricos
Junto con el procesador y el conjunto de módulos de memoria, el tercer elemento clave de una computadora es un conjunto de módulos de E/S. Cada módulo se conecta al bus del sistema y controla uno o más dispositivos periféricos. Un módulo de E/S está dotado de cierta inteligencia, ya que contiene la lógica necesaria para permitir lacomunicación entre el periférico y el bus. Los periféricos no se conectan al bus del sistema de forma directa por las siguientes razones:  Hay una amplia variedad de periféricos con formas de funcionamiento diferentes, por lo tanto sería imposible incorporar la lógica necesaria dentro del procesador para controlar tal diversidad de dispositivos. A menudo, la velocidad de transferencia de datos de losperiféricos es mucho menor que la de la memoria o el procesador. Así, no es práctico utilizar un bus del sistema de alta velocidad para comunicarse directamente con un periférico. Con frecuencia, los periféricos utilizan datos con formatos y tamaños de palabra diferentes de los de la computadora que se conectan.

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En consecuencia, se necesita un módulo de E/S (figura 1). Este módulo tiene dosfunciones principales: Realizar la interfaz entre el procesador y la memoria a través del bus del sistema Realizar la interfaz entre uno o más dispositivos periféricos mediante enlaces de datos específicos

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Líneas de dirección

Líneas de datos

Bus del sistema

Líneas de control

Módulo de E/S
Enlaces con dispositivos periféricos

Figura 1.Modelo genérico de un módulo de E/S

Funciones de un módulo Las principales funciones y requisitos de un módulo de E/S se encuentran dentro de las siguientes categorías:      Control y temporización Comunicación con el procesador Comunicación con los dispositivos Almacenamiento temporal de datos Detección de errores

En cualquier momento, el procesador puede comunicarse con uno o másdispositivos externos en cualquier orden, según las necesidades de E/S del programa. Los recursos internos, tales como la memoria principal y el bus del sistema, deben compartirse entre distintas actividades, incluyendo las de E/S de datos. Así, la función de E/S incluye ciertos requisitos de control de temporización, para coordinar el tráfico entre los recursos internos y los dispositivos externos. Porejemplo, el control de la transferencia de los datos desde un dispositivo externo al procesador podría implicar la siguiente secuencia de pasos: 1. El procesador interroga el módulo de E/S para comprobar el estado del dispositivo conectado al mismo 2. El módulo de E/S devuelve el estado del dispositivo 3. Si el dispositivo está operativo y preparado para transmitir, el procesador solicita latransferencia del dato mediante una orden al módulo de E/S 4. El módulo de E/S obtiene un dato del dispositivo externo 5. Los datos se transfieren desde el módulo de E/S al procesador

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Si el sistema utiliza el bus, entonces cada una de las interacciones entre el procesador y el módulo de E/S implica uno o varios arbitrajes de bus. Ahora bien, la comunicación conel con el procesador implica: o Decodificación de órdenes. El módulo de E/S acepta órdenes del procesador. Estas órdenes se envían generalmente utilizando líneas del bus de control. Por ejemplo, un módulo de E/S para un controlador de disco podría recibir las siguientes órdenes: LEER SECTOR (Read Sector), ESCRIBIR SECTOR (Write Sector), BUSCAR número de pista (Seek track number) y EXPLORARIdentificador de registro (Scan record ID). Cada una de las dos últimas órdenes incluye un parámetro que es enviado a través del bus de datos. o Datos. El procesador y el módulo de E/S intercambian datos a través del bus de datos. o Información de estado. Puesto que los periféricos son lentos, es importante conocer el estado del módulo de E/S. Por ejemplo, si se solicita al módulo de E/S que envíe...