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1 Microprocesadores, Tema 4: Conceptos de Entrada / Salida Guillermo Carpintero Marta Ruiz Universidad Carlos III de Madrid

2 Objetivos Concepto de Interface Modelo de los Dispositivos de Interface Técnicas de Sincronización de los Eventos Externos con el Programa Espera Activa Interrupciones

3 Interface de Entrada/Salida Modelo general de interfase con un periférico. Intercambio de DATOS Direcc. µp Datos Control Dat IN Dat OUT Cntrl Estado Controlador de E/S Periférico Registros denominados Puertos

4 La Entrada/Salida en el Mapa de Memoria E/S mapeada en memoria Los puertos se tratan como direcciones de memoria. DATOS DIRECC Procesador CO ONTROL Este es el modelo usado en el PIC

5 Memoria de DATOS: Zona SFR Puertos

6 La Entrada/Salida en el Mapa de Memoria Otros Modelos. E/S dedicada Existen instrucciones dedicadas a E/S E/S segregada Buses de interfase con memoria y Buses de interfase con E/S E/S CONTROL Memoria DIRECC DATOS CONTROL DATOS E/S DIRECC CONTROL DATOS Memoria DIRECC CONTROL Procesador Procesador

7 Conceptos Fundamentales de Entrada/Salida Buffering (necesario cuando hay diferencias en los tiempos de respuesta) Direcc. IN 1 IN 2 ns Datos OUT 1 OUT 2 ms, s Cntrl Control Estado Controlador de E/S

8 Conceptos Fundamentales de Entrada/Salida Sincronización de la E/S Direcc. Datos Control Dat IN Dat OUT Cntrl Estado Controlador de E/S Periférico Sincronización Periférico Sincronización CPU

9 Conceptos Fundamentales de Entrada/Salida Sincronización de las Transferencias: Hardware necesario CPU Datos Validos Señal de Validación Transferencia en Lazo Abierto

10 Conceptos Fundamentales de Entrada/Salida Flags de Estado del Dispositivo de Interfase Dato 1 Dato 2 Dato 3 Señal de Validación Lectura Flag DATAIN Flag OVR

11 Conceptos Fundamentales de Entrada/Salida Sincronización de las Transferencias : Handshaking Handshake CPU Datos Validos Señal de Validación Respuesta a Validación

12 Conceptos Fundamentales de Entrada/Salida Sincronización de las Transferencias : Handshaking Fully-Interlocked Handshake (Asíncrono) CPU Datos Validos Señal de Validación Respuesta a Validación

13 Conceptos Fundamentales de Entrada/Salida Sincronización con el Programa Direcc. Datos Control Dat IN Dat OUT Cntrl Estado Controlador de E/S Periférico FLAG de Entrada

14 Sincronización de la Entrada/Salida E/S programada CPU pregunta al controlador de E/S leyendo el puerto de estado Lectura Dat IN Tiempo de espera entre lecturas

15 Sincronización de la Entrada/Salida E/S por Interrupción El controlador de E/S avisa a la CPU En respuesta, esta ejecuta un código especifico (Rutina Atención Int) Programa Principal Gestión Interrupción Aviso Salvado de Contexto Ejecución Rutina Restauración del Contexto

16 Sincronización de la Entrada/Salida E/S por Interrupción La CPU necesita recursos para gestionar las interrupciones: LINEA DE AVISO Línea INT / IRQ ALMACENAMIENTO TEMPORAL DEL PC (y contenidos registros) LOCALIZACIÓN DEL CÓDIGO DE RESPUESTA APROPIADA AL AVISO PRODUCIDO INSTRUCCIÓN DE RETORNO A DONDE ESTABA Zona de vectores RTFIE

17 Atención a Interrupción en el PIC18 Figura del PIC18F2525/2620/4525/4620 Data Sheet Con permiso de MICROCHIP Gestión de Interrupciones en el PIC18F2525 Múltiples fuentes de interrupción Sistema de gestión de interrupciones por prioridad IPEN bit (RCON<7>) = 1 A las fuentes se les puede asignar prioridad alta (high priority, interrupt vector en 0008h ) o prioridad baja (low priority level, Interrupt vector is at 0018h). 10 registros relacionados con control de interrupciones RCON INTCON INTCON2 INTCON3 PIR1, PIR2 PIE1, PIE2 IPR1, IPR2

18 Atención a Interrupción en el PIC18 Gestión de Interrupciones en el PIC18F2525 Tres bits asociados a cada fuente de interrupción: Flag bit para indicar que se ha producido el evento Enable bit que permite que la activación del flag haga saltar a la CPU a la rutina de atención a interrupción Priority bit para asignar el nivel de prioridad de la fuente (high o low). Máscaras (Enable bits) generales por prioridad GIEH bit (INTCON<7>)=1 habilita las fuentes con prioridad alta. GIEL bit (INTCON<6>)=1 habilita las fuentes con prioridad baja.

19 Atención a Interrupción en el PIC18 Figura del PIC18F2525/2620/4525/4620 Data Sheet Con permiso de MICROCHIP

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