Dispositivos

DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y SALIDA
1. Funciones implicadas en las operaciones de Entrada y Salida:
La unidad de Entrada/Salida (E/S) soporta estas funciones de operar datos a partir de entrada de información y dar a conocer los resultados a través de la unidad de salida, realizando las comunicaciones del computador (memoria) con el mundo exterior (periféricos).

Dispositivos Periféricos:a) Dispositivos de presentación de datos: Son los que interactúan con el usuario, por los cuales el usuario puede ingresar la información por ejemplo, ratón, teclado, pantalla, impresora, etc.
b) Dispositivos de almacenamiento de datos: Interactúan de forma autónoma con la máquina, aunque también sirven para el intercambio de datos con el usuario, por ejemplo, los discos magnéticos.
c)Dispositivos de comunicación con otros procesadores: Permiten la comunicación con procesadores remotos a través de redes, por ejemplo, las redes de área local o global.
d) Dispositivos de adquisición de datos: Se utilizan en sistemas de control automático de procesos por computador y suelen incorporar conversores de señales A/D y D/A.



Características de los periféricos:
Tienen formas defuncionamiento muy diferentes entre sí, debido a las diferentes funciones que realizan y a los principios físicos en los que se basan.
La velocidad de transferencia de datos es también diferente entre sí y diferente de la presentada por la CPU y la memoria.
Suelen utilizar datos con formatos y longitudes de palabra diferentes.

Funciones básicas comunes de todo dispositivo de E/S:
Identificaciónúnica del dispositivo por parte de la CPU a través de un decodificador de direcciones.
Capacidad de envío y recepción de datos tiene lugar a través de registros de entrada y salida de datos.
Sincronización de la transmisión, exigida por la diferencia de velocidad de los dispositivos de E/S con la CPU, los cuales se manipulan por medio de registros de estado y control.

Formas de organizar losespacios de direcciones
Espacios de direcciones unificados: Las unidades de E/S se ubican en el espacio único de direcciones como si fuesen elementos de memoria. A cada unidad de E/S se le asigna un conjunto de direcciones (suficiente para diferenciar todos sus registros internos). La interacción entre CPU y unidad de E/S se realiza a través de instrucciones de referencia a memoria. El bus delsistema es único.
Espacios de direcciones independientes (Memoria y E/S): Las unidades de E/S se ubican en un espacio de direcciones diferente al de memoria. La interacción entre CPU y unidad de E/S se realiza a través de instrucciones específicas de E/S. La separación de espacios de direcciones puede soportarse con un bus único de uso compartido entre Memoria y E/S en función del estado de una líneade control MEM/IO.

2. Estructura del sistema de E/S: módulos de e/s y controladores de dispositivos
La unidad de entrada y salida se organiza en torno a dos tipos de elementos, uno que soportan las características comunes a todos los dispositivos (módulos de E/S) y otros específicos para cada periférico que son los controladores de dispositivos.




Módulos de E/S: Permite que elprocesador gestione una amplia gama de dispositivos periféricos de una forma similar, ocultando los detalles concretos de temporización, formatos de datos y principios físicos de funcionamiento. El módulo de E/S se conecta con el procesador a través de un conjunto de líneas de datos, dirección y control (un bus). Los datos que se transfieren se almacenan temporalmente en un registro de datos. El estadodel módulo se refleja en los bits de un registro de estado. El registro de control permite configurar y programar diferentes funciones en el módulo. Estos dos registros (estado y control) pueden unificarse en uno sólo en módulos simples. Un módulo de E/S dispone de la lógica específica para su conexión con uno o más dispositivos periféricos. En la siguiente figura se muestra la estructura...