Материал: Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Аппаратные средства вычислительной техники» для студентов специальности «Компьютерная безопасность». Ермаков С.А., Остапенко А.Г

Лабораторная работа №6 Контроль передачи данных

Цель работы: изучить механизм контроля по четности/ нечетности при передаче данных между внешним устройством и МП.

Теоретическ ие сведения

Передача данных между вычислительным ядром и внешним устройством осуществляется по линиям связи, на которые могут воздействовать помехи. Это может привести к искажению значения передаваемых данных. Одним из простых способов определения искажения данных является механизм контроля по четности/нечетности [1].

При контроле по четности передаваемые данные представляют собой структуру, в которой кроме информационных бит присутствует и бит четности PF. На рис. 7 представлена структура пакета, в котором для передачи данных используются 7 бит.

Рис. 7. Контроль по четности

34

Так как количество «1» в информационных разрядах нечетно, то бит четности устанавливается в единицу. При передаче происходит искажение 4-го бита. Получатель обнаруживает искажение пакета, так как количество единиц во всем пакете нечетно.

Контроль по нечетности, аналогичен контролю по четности, только здесь в бит нечетности помещают единицу, чтобы их количество было нечетно. При этом приемник фиксирует ошибку, если количество единиц в пакете четно.

На рис. 8 представлена схема организации обмена данными с внешним устройством, которая моделируется в лабораторной работе.

Рис. 8. Схема организации обмена данными между МП и ВУ с использованием контроля по четности

Внешнее устройство формирует пакет с семью информационными битами и битом четности/нечетности, который передает в порт данных адаптера. Передача данных сопровождается сигналом стробирования STB от ВУ, который фиксируется в нулевом разряде порта состояния. Микропроцессор, в свою очередь, в цикле опрашивает порт состояния, ожидая появление «1» в поле STB. Как только МП обнаруживает по-

35

явление данных, считывает пакет из порта данных и подсчитывает количество «1». Если количество единиц в пакете четно, то МП устанавливается бит ASK в «1» , иначе в ноль. Одновременно сбрасывается бит STB, тем самым сообщая ВУ о получении данных. При искажении данных внешнее устройство повторно передает пакет данных.

Ниже приведен программный код, который определяет четность количества единиц в регистре AL:

Для контроля по четности/нечетности используется флаг PF регистра состояния МП, который устанавливается в «1», если количество 1 в младшем байте результата арифметической или логической операции четно. Поэтому первой командой является логическая операция «ИЛИ», которая не изменяет результата, а только устанавливает флаги.

Задачи:

Разработать программный код в эмуляторе Emu8086, отображающий в цикле данные с внешнего устройства (ВУ) «Paritety» на виртуальный дисплей «Led display». ВУ подключено к адаптеру, содержащему два 8-разрядных порта: порт данных Pd и порт статуса Ps. Старший разряд Pd7 используется для организации контроля по четности или нечетности. Разряд №0 порта статуса PS устанавливается в «1», когда ВУ записывает данные в порт данных. МП при чтении данных с адаптера должен сбрасывать бит Ps0. Записав 1 в разряд №1 порта Ps, МП подтверждает правильность полученного байта сигна-

36

лом ASK (проверка корректности полученных определяется по контролю четности/нечетности), иначе внешнее устройство должно повторить передачу данных. При выводе полученного байта на дисплей старший разряд Pd7 не должен учитываться.

Порядок выполнения работы :

1.Создайте новый проект в среде эмулятора Emu8086, используя шаблон «Bin template»;

2.Разработайте программный код на языке ассемблера, отображающий данные от ВУ на виртуальном дисплее с контролем по четности (нечетности). Программа перед чтением должна удостовериться, что ВУ записало данные в порт данных (бит Ps0 установлен в единицу), и проверить их на возможные искажения. Об получении корректного пакета данных МП сообщает внешнему устройству установкой бита Ps1 порта статуса в единицу, иначе внешнее устройство повторяет передачу текущего байта;

3.Запустите режим эмуляции работы процессора. Нажмите на кнопку «virtual devices» в окне эмулятора и выберите «Led_display» для отображения дисплея.

4.Запустите программу «Paritety». В открывшемся окне нажмите кнопку «Настройки» и укажите адреса портов Pd

иPs из таблицы 10 согласно своим вариантам;

5.Запустите программный код на выполнение в эмуляторе Emu8086. В программе «Paritety» выставьте вид контроля согласно варианту из таблицы 10, уберите галочку «Ошибка в бите», введите в текстовое поле число от 0 до 127 и нажмите кнопку записать. Проверьте корректность разработанного программного кода на языке ассемблера;

6.Повторите пункт 14 с моделирование одиночной ошибки при передаче данных. Для этого установите галочку «Ошибка в бите». Номер бита, в котором произойдет ошибка, выберите из табл. 10 согласно варианту;

37

Таблица 10

Варианты заданий

7. Запустите передачу данных от ВУ «Paritety» в автоматическом режиме. Для этого выберите режим изменения передаваемых данных внешним устройством (инкремент/декремент) из табл. 11 и нажмите кнопку старт. Проверьте корректность разработанного программного кода на языке ассемблера;

8. Оформите отчет по работе. В отчете должно содержаться:

-цель работы;

-задание;

-листинг разработанной программы;

-выводы по работе.

38