Способ обмена даннымиДля передачи числа АЛУ посылает во внешнее устройство специальную команду, которая расшифровывается соответствующим селектором. При этом проверяется наличие информации в регистре внешнего устройства. Если информация есть, она поступает в АЛУ и обрабатывается, если ее нет, то микропроцессор находится в режиме ожидания.
Вторым способом обмена данными является программный с прерываниями, позволяющий микропроцессору переключаться на решение задачи по текущей программе на время, пока внешнее устройство не готово к обмену данными. При поступлении сигнала запроса на прерывание прекращается исполнение текущей команды, запоминается состояние и происходит переход к подпрограмме, обслуживающей устройство, пославшее вызов. По окончании подпрограммы продолжается выполнение прерванной программы.
Третьим способом обмена данными с внешними устройствами является обмен массивами данных по каналу прямого доступа в память. При этом используется как программный, так и канал прямого доступа в память. Программный канал обеспечивает подключение прямого канала, связывающего ОЗУ с внешним устройством. Обмен данных при этом происходит автоматически.
Подключение внешних устройств к микропроцессору производится по одному из трех способов.
При гирляндном способе подключения система ввода-вывода имеет один выход и один вход, к которым подключаются внешние устройства. Если в системе ввода-вывода микропроцессора имеется схема обработки запросов на прерывание, то внешнее устройство, которое находится ближе к микропроцессору, имеет более высокий приоритет.
При радиальном способе каждое внешнее устройство подключается к системе ввода-вывода параллельно.
Третий способ — использование единого канала ввода-вывода. В этом случае имеется единая магистраль передачи данных, состоящая из сигнальных шин, по которым передаются числа адреса, синхроимпульсы, сигналы прерывания от внешних устройств. Все блоки, включая ОЗУ, АЛУ и внешние устройства, подключаются к каналу параллельно, могут обращаться друг к другу и к ОЗУ и управляются одним набором сигналов.
Рассмотрим структуру одного из наиболее совершенных восьмиразрядных микропроцессоров 8080. Микропроцессор представляет собой законченное вычислительное устройство, содержащее практически все логические узлы. АЛУ выполняет арифметические и логические операции, обеспечивает операции арифметического и циклического сдвигов.