第5章IO系统.docx

第5章IO系统.docx

《第5章IO系统.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第5章IO系统.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第5章IO系统

第9课

第5章IO系统

5.1.1IO设备与主机连接

外设多样，主机和外设有各自的特点和工作方式，为了能协调工作之间要加接口电路。

5.1.3

P160

有的外设，总处于准备好状态，工作简单。

如指示灯开关，CPU的IO命令一到，就立即切换状态，无需联络信号P161

Ready：

数据到了接口中，接口向外设发“ready”，要求外设取数。

Strobe：

外设取了数，发“strobe”告诉接口，可继续接收数据。

如果外设向主机送数据，先外设送数据到接口，然后向接口发“strobe”，告诉接口数据送出。

主机从接口中取走数据，接口向外设发“ready”，告诉接口空，可继续传数。

Ready和Strobe，根据数据流向不同有双重意义。

5.1.4

（掌握）P163

执行程序进行查询。

注意：

串行工作，与串行通信的区别

串行通信；数据传输按位一位一位地传

串行工作：

两个设备同做一件工作的不同部分。

不是一个做这件事，另一个并行地去做不相关的其他工作。

程序中断方式流程如下：

P164

1次中断，传1个数据。

P165

增加一个DMA控制器，主存和外设之间有一条直接通道。

CPU启动DMA控制器后，就去做自己的与访存无关的事，或休息，大批的数据传输由DMA控制器去负责完成。

CPU和外设可并行工作。

P186

接口：

是主机和外设之间的协调它们工作的一块电路。

端口是：

接口中的寄存器。

根据存放的信息不同，有数据端口、控制端口、状态端口之分。

端口都有其地址。

主机访问外设实际是访问外设接口的端口。

一些端口配上控制逻辑电路就构成接口。

5.3.2P187

P190

接口分类（只了解）

5.4查询流程P191

程序查询方式下，1个外设的处理流程P191

程序查询方式下，多个外设的处理流程：

如果一个外设没准备好，不继续这个外设的转态标志，而查下一个外设的转态标志。

按这样的流程编写程序，结束时间些。

P192

使用片P230演示讲

第１０课

5.5程序中断方式

以CPU与打印机为例，并行工作示意图P194

使用片P232演示讲

中断接口电路中的中断请求P195

当设备准备就绪（D触发器Q=1）,且屏蔽触发器MASK内部=0（外部=1,不屏蔽），且CPU中断查询信号到来时，才发中断请求（INTR=1）。

CPU每执行完一条指令，都要中断查询信号，看外面有不有中断请求。

当设备准备就绪（D触发器Q=1）,且屏蔽触发器MASK内部=1（外部=0,屏蔽），当CPU中断查询信号到来时，才发中断请求（INTR=0）（没中断请求）。

多个中断源同时向CPU提出中断请求的排队逻辑电路

INTR1’总是=1。

INTRi=1则INTRj’都=0（j>i）

INTRi’=1，且INTRi=1，才INTPi=1。

INTPi控制上页图D触发器，是他输出为1.

P196

中断向量地址形成部件P197

P198片P239演示讲

中断服务流程P201

中断隐指令：

不需要写机器指令，由CPU自动完成。

断点进栈：

中断点的下一指令地址（PC内容）压栈。

CPU自动完成。

关中断：

CPU自动完成。

设置IF（中断许可标志位）为0（不响应中断）

保护现场：

中断服务程序将要使用的寄存器内容压栈。

显指令完成。

设备服务：

执行中断服务子程序。

恢复现场：

弹出压栈的寄存器内容到原寄存器中。

开中断：

写指令设置IF（中断许可标志位）为1（响应中断）

中断返回：

从栈中弹出断点地址到PC中。

中断返回指令完成。

注意：

中断隐指令执行中，不容许中断。

5.6DMA方式

DMA控制器的功能

在DMA传送过程中，DMA控制器将接管CPU的地址总线、数据总线和控制总线，CPU的主存控制信号被禁止使用。

而当DMA传送结束后，将恢复CPU的一切权利并开始执行其操作。

DMA能够像CPU一样输出地址信号，接收或发出控制信号，输入或输出数据信号。

DMA控制器在外设与主存之间直接传送数据期间，完全代替CPU进行工作，主要功能有：

⑴接受外设发出的DMA请求，并向CPU发出总线请求；

⑵CPU响应此总线请求，发出总线响应信号后，接管对总线的控制，进入DMA操作周期；

⑶确定传送数据的主存单元地址及传送长度，并能自动修改主存地址计数值和传送长度计数值；

⑷规定数据在主存与外设之间的传送方向，发出读写或其他控制信号，并执行数据传送的操作。

⑸向CPU报告DMA操作的结束。

第9课作业（参考：

*答案.doc\P19）

补5.1目前，小型、微型机其主机和外设之间的信息传送控制方式有哪几种？

简单解释各控制方式。

补5.2CPU与外设进行数据交换，为什么要在之间设置接口？

补5.3简述接口与端口的区别：

补5.4接口与主机连接有哪几类什么线？

第10课作业（参考：

*答案.doc\P19）

补5.5解释中断数据交换方式中的，保存断点、保护现场、恢复现场、中断返回的实质意义。