华东理工大学微机原理历年真题第七章PPT课件下载推荐.ppt
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u
（1）I/O指令寻址（独立的I/O寻址）u
（2）存储器映象寻址一、一、I/OI/O指令寻址指令寻址z输入输出地址空间与存储器地址空间是独立分开的。
z说明：
z
（1）指令中分别设立了面向存储器和I/O的指令。
z
（2）有控制信号IO/M来区分存储器读写和I/Oz（3）地址信号：
存储器A0A19I/O直接寻址A0A7DX间接寻址A0A15I/O空间存储器空间二、存储器映象寻址二、存储器映象寻址z把一个外设端口作为存储器的一个单元来对待，一个外设端口占有一个存储器的地址。
在进行I/O传送时，用和存储器传送相同的指令就可实现。
z
（1）在内存中辟出一部分空间作为I/O地址空间z
（2）没有存储器和I/O的控制信号。
存储空间z（3）CPU对外设的操作可使用全部存储器操作指令。
z（4）I/O有较大的编程空间，但占用了部分内存单元。
I/O空间第二节CPU与外设数据传送方式一、一、CPUCPU与与I/OI/O设备之间的接口信息设备之间的接口信息z1.数据数据数字量、模拟量、开关量z2.状态信息状态信息用于确保CPU与外设间可靠交换数据的一类信息，通常反映出外设当前的工作状态。
如：
输入数据是否准备好，输出设备是否空。
z3.控制信息控制信息用于控制外设的启动与停止。
AB数据DB状态CB控制说明:
（1）状态，控制信息可通过数据总线在CPU和I/O接口之间传送，在I/O接口中，它们有各自的寄存器，有各自的端口地址。
（2）CPU通过IN读入状态寄存器的内容，了解外设运行情况。
CPU通过OUT写入控制寄存器内容，控制外设工作。
（3）一个外设接口往往有几个端口地址。
34CPU外设接口外设二、无条件传送方式二、无条件传送方式（同步方式同步方式）应用场合已知外部设备（如开关，七段显示器等）已经准备好，而不必查询它们的状态的情况下，可直接用IN和OUT指令同外设传送信息。
DB至输出设备来自输入设备ABWRIO/MRD说明:
（1）输入接三态缓冲器与CPUDB相连，只有当CPU执行INA，（PORT）时选中三态缓冲器，数据送至DB。
（2）输出接锁存器，因为CPU执行OUT指令时只需几s，而外设数据需保持一段时间。
（3）由地址线译码，与WR，RD，IO/M组合得端口选择信号（4）接口电路与程序都简单锁存器三态缓冲器地址译码三、查询传送方式三、查询传送方式（条件传送条件传送）
（1）从外设接口读入状态字。
（2）检查就绪位，判断是否传送数据。
N（3）如果外设未就绪，重复Y
（1）
（2）（4）外设就绪，CPU从外设读入数据或把数据写入外设，同时清除外设的就绪状态标志位。
输入状态字就绪？
传送数据1.程序查询输入程序查询输入D0D7数据Ready（D7）IO/MSTBRD+5VA0A7说明:
（1）输入接口:
数据信息，锁存器，三态缓冲器状态信息，触发器，三态缓冲器
（2）接口有两个端口地址：
数据口（DATA_PORT）状态口（STATUS_PORT）。
（3）输入设备一边发出数据，一边发出选通信号（STB）（4）CPU先从状态口读入状态信息，数据若准备好，从数据口读入数据。
锁存器三态缓冲器输入设备三态缓冲器RQ状态D地址译码器程序如下：
POLL:
INAL，STATUS_PORTTESTAL，80HJEPOLLINAL，DATA_PORT2.程序查询输出程序查询输出D0D7WRIO/MRDBUSYA0A7+5V（D7）ACK说明:
（1）输出接口:
数据信息，锁存器，数据端口地址状态信息，触发器,三态缓冲器,状态端口地址
（2）输出设备接收到CPU发出的数据后，发出ACK信号，使状态触发器置0，即BUSY=0。
CPU读入这状态信息，送下一个数据。
（3）CPU执行OUT指令，WR，IO/M，地址译码信号有效，数据送至数据缓冲器，同时令状态触发器Q=1，一方面通知输出设备数据已准备好，另一方面使BUSY=1。
锁存器输出设备三态缓冲器Q状态状态RD地址译码器程序如下：
INAL，STATUS_PORTTESTAL，80HJNEPOLLMOVAL，STOREOUTDATA_PORT，AL3.多个外设的查询传送多个外设的查询传送YNYNYN读设备1状态就绪？
就绪？
设备1服务设备2服务设备3服务读设备2状态读设备3状态总结：
z
（1）查询传送，CPU需不断地查询外设接口的状态，这样占用CPU的大量工作时间。
z
（2）外设越多，查询的周期越长。
35四、中断传送方式四、中断传送方式为了提高CPU的工作效率，可采用中断方式。
z1.中断中断主程序中断服务程序中断请求2.中断传送的接口电路中断传送的接口电路D0D7数据IO/MSTBRDA0A7+5VINTR8INTA锁存器三态缓冲器输入设备三态缓冲器中断中断请求请求DQ地址译码DQ中断中断屏蔽屏蔽中断中断矢量矢量中断过程：
z
（1）输入设备发数据和STB信号，把数据打入锁存器，并使中断请求触发器Q=1。
z
（2）中断允许的话（中断屏蔽Q=1）,门打开，发出INTR，中断禁止的话（中断屏蔽Q=0）,门关闭，不能发INTRz（3）CPU接收此请求，发中断响应INTA，一方面开启三态缓冲器，把接口的中断矢量经DB送CPU，使CPU根据此中断矢量转向执行此外设的中断服务程序。
另一方面将中断请求触发器复位，清除INTR。
z（4）CPU执行中断服务程序，输入数据。
z（5）中断服务程序执行完毕，CPU返回主程序继续执行。
查询传送方式输入状态字就绪？
传送数据NY中断传送方式主程序中断服务程序中断请求五、直接内存存取五、直接内存存取（DMA）DMA）传送方式传送方式中断传送方式的特点z
（1）中断传送比程序查询大大提高了CPU的效率。
z
（2）中断传送仍由CPU通过程序来传送数据。
1.DMA传送方式传送方式z
（1）利用专门的DMA电路，让外设与内存间直接进行高速数据传送，而不通过CPU，这样不用涉及保护现场，而只跟存储器的工作速度有关。
z
（2）DMA传送时CPU交出总线的管理权，处于保持状态，由DMA控制器管理总线。
2.DMA控制器的功能控制器的功能z
（1）能向CPU发DMA请求信号HOLD。
z
（2）CPU响应总线请求，发出响应信号HLDA，给DMAC后，接管总线控制权，进入DMA方式。
z（3）发地址信息，能对存储器寻址及能修改地址指针。
z（4）发读写等控制信号。
z（5）能决定传送的字节数，判断DMA传送是否结束。
z（6）发DMA结束信号，使CPU恢复正常工作状态。
3.DMA过程HOLDReadyHLDADMA请求请求DMA响应响应CPU存储器输入设备输入设备DMA控制器数据数据控制控制/状态状态端口端口端口端口数据数据缓冲缓冲寄存器寄存器DMA请求请求触发器触发器地址寄存器计数器控制/状态z
（1）外设数据准备好，发一个选通脉冲使DMA请求触发器置1，一方面使控制/状态端口发就绪信号，另一方面向DMAC发DMA请求信号。
z
（2）DMAC向CPU发HOLD，当CPU现行机器周期结束后响应总线请求，发HLDA，把总线控制权让给DMAC。
z（3）DMAC接管总线，发地址和控制信息，控制外设和内存间直接传送数据，然后修改地址指针和计数器,检查传送是否结束,直至传送结束。
z（4）传送完，DMAC撤消HOLD在下一周期使HLDA变低，CPU恢复正常工作状态。
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