IO接口和总线ppt课件.ppt

第6章I/O接口和总线I/O接口I/O接口的功能简单的输入输出接口芯片I/O端口及其寻址方式CPU与外设间的数据传送方式总线I/O接口功能数据缓冲器74LS245(74LS244)/8286(8287)(8287输入与输出反相,74LS244单向)地址锁存器74LS373/8282(8283)(8283输入与输出反相)I/O端口及其寻址方式I/O端口及其寻址方式CPU与外设间的数据传送方式程序控制方式无条件传送方式(同步传送方式)接开关(输入)接LED发光二极管(输出)条件传送(查询式传送方式)CPU反复输入外设状态，查询外设是否准备好查询等待占用CPU大量时间，使CPU利用率很低程序传送方式查询式输入方式程序传送方式查询式输入方式程序传送方式查询式输出方式程序传送方式查询式输出方式中断传送方式CPU执行主程序；当外设准备好后，外设接口便主动向CPU发“中断请求”信号；CPU响应这一请求，则暂停正在执行的程序，转去执行与外设操作有关的中断服务程序；在中断服务程序中完成数据的输入或输出；中断服务程序执行完毕，CPU返回到原来程序的断点继续执行。DMA传送方式在存储器和外设之间建立起直接的数据传送通路，即不经由CPU，而由专门的DMA控制器实现存储器和外设之间的操作。传送就不必进行保护现场等一系列额外操作，从而减轻了CPU的负担，因此特别适合于高速度大批量数据传送的场合。要增设DMA控制器，硬件电路比前两种方式更为复杂。DMA传送方式DMA传送方式DMA传送的基本过程如下：初始化DMA控制器，设定要传送的字节数，内存块起始地址；当I/O接口准备好，希望进行DMA操作时，就向DMA控制器发出DMA请求信号(DRQ)；DMA控制器将此请求信号转变成对CPU的总线请求信号(HRQ)；CPU当前机器周期执行结束，响应DMA请求发出总线应答信号(HLDA)，此时，由DMA控制器接管对总线的控制；由DMA控制器对存储器寻址，并发出相应控制信号（DACK、、）,使存储器与I/O接口之间直接交换数据；在传送一字节数据后，DMA控制器自动修改存储器地址和传送字节计数器，并检测传送是否结束；传送结束，DMA控制器向CPU发出结束信号，并释放总线，使CPU重新获得总线控制，恢复正常工作；否则继续传送。作业