![Page 1: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/1.jpg)
Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMASistemas Embebidos
Prof: Lic. Jose H. Moyano
Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion
2019
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 1 / 46
![Page 2: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/2.jpg)
La clase anterior
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 2 / 46
![Page 3: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/3.jpg)
Repaso
¿Como realiza E/S el CPU?I Direcciones de E/S asociadas a dispositivosI Lıneas de interrupcion (IRQs) e ISRs
Mapeados a las direcciones, el sistema cuenta con dispositivos perifericos:I Puertos (GPIO) como interfaz a dispositivos simples.I Dispositivos integrados al microcontrolador (por ej. timers, etc).I Dispositivos que implementan interfaces externas (estandar o para facilitar la
interaccion con otros dispositivos)
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 3 / 46
![Page 4: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/4.jpg)
Repaso
¿Como realiza E/S el CPU?I Direcciones de E/S asociadas a dispositivosI Lıneas de interrupcion (IRQs) e ISRs
Mapeados a las direcciones, el sistema cuenta con dispositivos perifericos:I Puertos (GPIO) como interfaz a dispositivos simples.I Dispositivos integrados al microcontrolador (por ej. timers, etc).I Dispositivos que implementan interfaces externas (estandar o para facilitar la
interaccion con otros dispositivos)
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 3 / 46
![Page 5: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/5.jpg)
Puertos externos de E/S
Los puertos externos permiten adquirir y controlar senalesLas senales pueden ser
Digitales: Se controlan de manera directa y pueden incluir circuitos de proteccion.
Analogicas: Requieren conversion D/A o A/D.
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 4 / 46
![Page 6: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/6.jpg)
Entradas y senales digitales
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 5 / 46
![Page 7: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/7.jpg)
Definicion de los valores logicos
Las senales digitalesdefinen dos valores logicosEn el ejemplo, para unaE/S de 5v, se consideraentre 2 y 5 nivel alto (1logico), y entre 0 y 0.8 unnivel bajo (0 logico).Entre 0.8 y 2 el nivellogico es consideradoindefinido.
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 6 / 46
![Page 8: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/8.jpg)
Problemas de una senal digital: Picos
Los picos pueden generar tanto mediciones incorrectas, como danos en el equipo
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 7 / 46
![Page 9: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/9.jpg)
Problemas de una senal digital: Ruido
El ruido son picos y caıdas que estropean los datos
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 8 / 46
![Page 10: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/10.jpg)
Problemas de una senal digital: Flancos lentos
Asemejan una funcion seno
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 9 / 46
![Page 11: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/11.jpg)
Problemas de una senal digital: Desplazamiento de tension
Offset de la senal genera mediciones incorrectas
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 10 / 46
![Page 12: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/12.jpg)
Acondicionamiento de la senal digital
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 11 / 46
![Page 13: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/13.jpg)
Ejemplo: E/S digital ATMega328P
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 12 / 46
![Page 14: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/14.jpg)
Interfaces con dispositivos digitales simples
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 13 / 46
![Page 15: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/15.jpg)
Pulsadores
Conexion simple de pulsadores y llaves:I SPDT: Single-pole, double-throwI SPST: Single-pole, single-throw
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 14 / 46
![Page 16: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/16.jpg)
PulsadoresEliminando el rebotede teclado(debouncing)
Polling
Interrupcionesp/generar undelay (timer)
Filtros pasivos enhardware ybuffers Schmitttrigger.
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 15 / 46
![Page 17: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/17.jpg)
Keypads
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 16 / 46
![Page 18: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/18.jpg)
Keypads
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 17 / 46
![Page 19: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/19.jpg)
Keypads
Matriz y barrido de teclado – Limitaciones:I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc)I Una sola tecla por vez (ghosting)
En dichos contextos se debe destinar una mayor cantidad de recursos para nomultiplexar el uso de los mismos en el tiempo.
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 18 / 46
![Page 20: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/20.jpg)
DC switching
Llaves controladaspor software.
Permiten controlarcargas diversas, perorequieren circuiterıaadicional.
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 19 / 46
![Page 21: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/21.jpg)
LEDsSi el microcontrolador es capaz de proveer la corriente necesaria, el manejo de LEDspuede realizarse directamente para pequenas cargas:
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 20 / 46
![Page 22: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/22.jpg)
LED arrays
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 21 / 46
![Page 23: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/23.jpg)
LED arrays
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 22 / 46
![Page 24: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/24.jpg)
LED arrays
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 23 / 46
![Page 25: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/25.jpg)
LED arrays
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 24 / 46
![Page 26: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/26.jpg)
LED arrays
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 25 / 46
![Page 27: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/27.jpg)
LED arrays
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 26 / 46
![Page 28: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/28.jpg)
Displays de cristal lıquido (LCD)Controlar LCDs de manera directa no es sencillo.Los LCDs traen un microcontrolador incorporado que provee una interfaz massencilla para integrarla en un sistema.Por ej: HD44780.
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 27 / 46
![Page 29: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/29.jpg)
Displays de cristal lıquido (LCD)
Lıneas de control:
RS: Instr vs escriturade char.
R/W:Lectura/escritura
E: Enable (clocksync.)
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 28 / 46
![Page 30: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/30.jpg)
Displays de cristal lıquido (LCD)Ejemplo: Arduino LCD Keypad Shield
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 29 / 46
![Page 31: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/31.jpg)
Displays
El manejo de displays en general no difiere mucho de lo presentado anteriormente:I CRT displaysI LCD displaysI OLED displaysI etc.
En general este tipo de dispositivos complejos suelen implementar la logica decontrol (controlador de video) y se suele incluir sus drivers mediante librerıas.
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 30 / 46
![Page 32: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/32.jpg)
DisplaysEs posible construir un controlador VGA con dispositivos simples como un Arduino.
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 31 / 46
![Page 33: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/33.jpg)
Controladores de memoria
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 32 / 46
![Page 34: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/34.jpg)
Controladores de memoria
Toda memoria que no sea ROM ni SRAM (las que pueden controlarse directamentepor el CPU), requiere de un controlador que se encargue de:
I Coordinar los accesos del CPU y los refrescos de la informacion almacenada (enmemorias DRAM).
I Coordinar el temporizado de lecturas y escrituras, mapeo de direcciones a bloques(memorias EEPROM y Flash), Wear leveling y Garbage Collection (memorias Flash)
Estos controladores son expuestos al sistema a traves de registros de datos ycontrol, y suelen tener asociados un conjunto de interrupciones destinadas anotificar de los eventos ocurridos.
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 33 / 46
![Page 35: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/35.jpg)
Controladores de memoria
Circuito separado (ej Northbridge)I La alternativa tradicional
Integrada en el CPUI Integrated Memory Controller (IMC)I Menor latencia en los accesos, menor flexibilidadI Ej: Intel Core i5, i7, AMD Athlon, AMD Opteron, etc.
Multiples controladores en paralelo para ampliar el ancho de los busesI Ej: 4 controladores de 64 bits = 256 bits (ej. Placas de video y GDDR SDRAM)
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 34 / 46
![Page 36: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/36.jpg)
Controladores de memoriaEscribiendo en una memoria EEPROM/flash
El controlador expone registros para las operaciones.
La escritura requiere un temporizado adecuado. Se escriben varias palabras a la vez.
Existen mecanismos de proteccion de bloques de memoria (tanto para escriturasinternas, como para el acceso desde el exterior vıa programadores y debuggers –proteccion de propiedad intelectual).
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 35 / 46
![Page 37: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/37.jpg)
Controladores de memoria
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 36 / 46
![Page 38: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/38.jpg)
Controladores de memoria
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 37 / 46
![Page 39: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/39.jpg)
Gestion y proteccion de memoriaMemory Management Unit (MMU)
Traducir direcciones virtuales a fısicas (Page/Seg Tables/TLB)
Proteccion de memoria, control de cache, arbitraje de bus, bank switching (enarquitecturas simples).
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 38 / 46
![Page 40: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/40.jpg)
Gestion y proteccion de memoriaMemory Management Unit (MMU)
Traducir direcciones virtuales a fısicas (Page/Seg Tables/TLB)
Proteccion de memoria, control de cache, arbitraje de bus, bank switching (enarquitecturas simples).
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 39 / 46
![Page 41: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/41.jpg)
Gestion y proteccion de memoriaMemory Management Unit (MMU)
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 40 / 46
![Page 42: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/42.jpg)
Gestion y proteccion de memoriaMemory Protection Unit (MPU)
Mapeo de direcciones virtual-fısico 1 a 1 (hardware mas simple)
Proteccion de accesos (multiples tareas)
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 41 / 46
![Page 43: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/43.jpg)
Direct Memory Access (DMA)
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 42 / 46
![Page 44: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/44.jpg)
Direct Memory Access (DMA)
Alternativa al modo de I/O programadas.I Liberar al CPU de la tarea de coordinar las transferencias entre los dispositivos y la
memoria del sistema.I No se requiere programar software para que gestione las transferencias.I El CPU puede realizar otras tareas mientras ocurren las transferencias (mayor
performance).I El controlador de DMA compite con el CPU por el Bus.
Presente en arquitecturas embebidas con ciertas prestaciones y enmicrocontroladores c/DSP.
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 43 / 46
![Page 45: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/45.jpg)
Direct Memory Access (DMA)Esquema 1: El dispositivo espera el DMAACK para actuar sobre el bus.
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 44 / 46
![Page 46: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/46.jpg)
Direct Memory Access (DMA)Esquema 2: El controlador de DMA copia el dato del dispositivo a un buffer para luegotransferirlo a memoria (menos hardware en el dispositivo).
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 45 / 46
![Page 47: Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA ... · I Tiempos de barrido (ej. Teclado musical, gaming, etc) I Una sola tecla por vez (ghosting) En dichos contextos se debe](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040909/5e812b61a1d6503a3c08b028/html5/thumbnails/47.jpg)
Referencias
Atmel AVR ATmega328P Datasheet.
Simon, D. An Embedded Software Primer. Addison-Wesley Professional. 1999.ISBN: 978–0201615692. Capıtulo 3.
Wilmshurst, T. Designing Embedded Systems with PIC Microcontrollers: Principlesand Applications. Newnes. 2006. ISBN: 978–0750667555. Capıtulos 2, 3, 6, 7, 8, 9y 13.
Prof: Lic. Jose H. Moyano (Departamento de Ciencias e Ingenierıa de la Computacion)Clase 03: E/S digital, controladores de memoria y DMA 2019 46 / 46