Quel est le flux de données vers les périphériques du microprocesseur et inversement ?

1. Du microprocesseur au périphérique (sortie) :

* Bus de données : Le microprocesseur place les données qu'il souhaite envoyer au périphérique sur le bus de données. Ce bus est un ensemble de fils transportant les bits de données réels.

* Bus d'adresse : Simultanément, le microprocesseur place l'adresse du périphérique sur le bus d'adresses. Cela indique au système quel périphérique est la cible des données. Chaque périphérique possède une adresse mappée en mémoire ou une adresse de port E/S unique.

* Bus de contrôle : Le microprocesseur applique des signaux de commande sur le bus de commande. Ces signaux peuvent inclure des éléments tels que « autorisation d'écriture » ​​(indiquant que des données sont envoyées au périphérique) ou des lignes de sélection de puce (CS) pour activer le périphérique spécifique. D'autres signaux peuvent spécifier le type de transfert de données (par exemple, 8 bits, 16 bits).

* Interface périphérique : Les circuits d'interface du périphérique (impliquant souvent des registres au sein du périphérique) reçoivent les données et les informations d'adresse. Si l'adresse correspond à l'adresse du périphérique et que le signal d'écriture est activé, le périphérique accepte les données et les stocke en interne.

2. Du périphérique au microprocesseur (entrée) :

* Bus d'adresse : Le microprocesseur place l'adresse du périphérique sur le bus d'adresses, spécifiant les données du périphérique qu'il souhaite lire.

* Bus de contrôle : Le microprocesseur applique des signaux de commande sur le bus de commande, tels que « autorisation de lecture » ​​(indiquant que des données sont demandées au périphérique) et éventuellement d'autres signaux pertinents.

* Interface périphérique : Le périphérique, après avoir reçu l'adresse correcte et le signal de lecture, place les données qu'il souhaite envoyer sur le bus de données.

* Bus de données : Les données sont transférées du périphérique, via le bus de données, vers le microprocesseur.

* Microprocesseur : Le microprocesseur lit ensuite les données du bus de données et les traite.

Différentes méthodes de communication :

Les spécificités de ce procédé varient selon le type de périphérique et le mode de communication utilisé :

* E/S mappées en mémoire : Les périphériques se voient attribuer des adresses dans l'espace d'adressage mémoire du microprocesseur. Le microprocesseur y accède comme il accède aux emplacements mémoire.

* E/S mappées par E/S : Les périphériques ont des adresses d'E/S distinctes des adresses mémoire. Des instructions E/S spéciales sont utilisées pour y accéder.

* Accès direct à la mémoire (DMA) : Pour les transferts de données à grande vitesse (par exemple, cartes vidéo, disques durs), un contrôleur DMA gère le transfert de données directement entre le périphérique et la mémoire, minimisant ainsi l'implication du microprocesseur. Cela contourne le processeur, ce qui rend le transfert beaucoup plus rapide.

* Interruptions : Les périphériques peuvent interrompre le microprocesseur pour signaler qu'ils ont des données prêtes ou nécessitent une attention. Cela permet une communication asynchrone. La ligne de demande d'interruption (IRQ) sur le bus de contrôle déclenche l'interruption. Le microprocesseur gère ensuite l'interruption en assurant la maintenance du périphérique.

* Communication série : Pour la communication sur de plus longues distances (par exemple, UART, SPI, I2C), les données sont transmises bit par bit ou octet par octet, ce qui nécessite souvent du matériel supplémentaire (par exemple, des puces UART) pour gérer les protocoles de communication série.

En résumé, le flux implique une utilisation coordonnée des bus d'adresses, de données et de contrôle pour garantir que les données correctes se déplacent vers et depuis le microprocesseur et ses périphériques de manière contrôlée et efficace. Les détails exacts dépendent de l'architecture spécifique, des périphériques et des mécanismes de communication utilisés.