输入输出接口知识讲解.ppt

第7章输入/输出接口本章主要内容（1）开关量：可以用两个最基本的逻辑符合“0”和“1”表示。可用一位二进制数就可表示。1.I/O接口的功能2.I/O接口传送的信息分类(1)端口
是构成I/O接口的基本单元，端口有自己的地址（称为端口地址），CPU用地址对每个端口进行读写操作。
端口有宽度，一般以字节为单位，也可以用两个地址相邻的8位端口构成一个16位宽度的端口，其中较低的一个地址可作为16位端口的共同地址在16位I/O指令中使用。
16位I/O指令的执行，仍可理解为两个8位的操作来理解，较低地址端口存放较低字节内容、较高地址端口存放较高字节内容。
对于I/O驱动程序而言，CPU执行I/O指令仅仅作用于端口而已。(2)端口的分类
端口根据传递的信息内容，可分为数据端口、状态端口及控制端口。控制端口：对I/O设备的控制命令通过写控制端口发出，写到控制端口一个字节中的每一位都可以表示一个开关控制信号。§7.1.2I/O接口§7.1.3I/O编址§7.1.3I/O编址§7.1.3I/O编址§7.1.3I/O编址§7.1.3I/O编址§7.1.4I/O接口的控制方式1.程序控制方式§7.1.4I/O接口的控制方式（2）有条件传送方式
CPU通过执行程序不断读取并测试外部设备状态，如果输入外部设备处于已准备好状态或输出外部设备为空闲状态时，则CPU执行传送信息指令。
条件传送方式是CPU在不断调查外部设备的当前状态后才进行信息传送，所以也称为“查询式传送”。图7-2查询式输入接口电路图7-3查询式输出接口电路2.中断控制方式3.DMA控制方式Intel公司生产与86系列配套的输入/输出处理机（IOP）8089。系统中设置了IOP后，86系列CPU必须工作在最大工作模式。
当CPU需要进行输入或输出操作时，只需在存储器中建立一个规定格式的信息块，设置好需要执行的操作和有关参数，然后把这些参数送入8089，IOP即会执行输入/输出操作。DMA是指外部设备直接与微机中的存储器进行传送的I/O方式。
DMA方式下传送数据不需要CPU执行指令，也不需要经过CPU内部的寄存器，而是利用系统的数据总线，由DMA控制器直接在外设与存储器之间进行读/写操作，可以实现高速传输，因而被广泛用于高速I/O设备接口。可编程的DMA控制器应具有以下功能：
（1）可编程设定DMA的传输模式、所访问的内存地址及其字节数。
（2）对I/O设备的DMA请求可编程地进行屏蔽或允许，当有多个I/O设备同时请求时，还要进行优先级排队。
（3）向CPU转达DMA请求，提出总线请求信号。
（4）接收CPU的总线响应信号，并接管总线控制权。
（5）向被响应的I/O设备转达DMA允许信号，接着在DMA控制器的管理下，实现该I/O设备和由地址指定的存储器之间的数据直接传送。
（6）在传送过程中进行存储器的地址修改和字节计数。1.主要功能2.8237A的内部结构§7.2.28237A的内部结构§7.2.28237A的内部结构§7.2.38237A的工作时序§7.2.48237A的工作方式2.数据块传送方式4.级联传送方式8237A内部寄存器分为两类：通道寄存器和控制寄存器及状态寄存器§7.2.58237A的寄存器组控制寄存器和状态寄存器类的四个通道公用的，其内容在DMA传送过程中可根据需要随时修改（通过输出指令），其寻址见表7-2。1.当前地址寄存器§7.2.58237A的寄存器组§7.2.58237A的寄存器组§7.2.58237A的寄存器组§7.2.58237A的寄存器组§7.2.58237A的寄存器组每个通道外设通过DREQi信号发出DMA请求，通过屏蔽寄存器的屏蔽位置位，可以单独地屏蔽或允许该通道的DMA请求。屏蔽位可以用两种命令字置位或复位，即单通道屏蔽字和四通道屏蔽字分别如图(a)和(b)，都是8位的寄存器。8位只读寄存器，用来存放各个通道的工作状态和请求标志，如图所示。8位只读寄存器。在存储器到存储器的传送方式下，暂存寄存器保存从源数据区读出的数据，又由它写入目的数据区中。传送结束时，暂存寄存器保留传送的最后一个字节，可由CPU读出。复位时，该寄存器的内容被清0。（1）清除高/低触发器命令
该触发器命令用以控制写入或读出8237A中的16位寄存器的高字节还是低字节，如表7-1中F/L。若F/L=0，则操作的为低字节；若F/L=1，则操作的为高字节。复位时，该触发器被清零，每当对16位寄存器进行一次操作，则此触发器改变状态。1.8237A的初始化编程（3）写入基和当前字节计数器：将传送数据块的字节数N（写入的值为N-1，因为字节计数器从0减1到FFFFH时，才终止计数。）按照先低位后高位的顺序写入基字节和当前字节计数器。
（4）写入工作方式寄存器：设置工作方式和操作类型。
（5）