IO接口和总线.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