计算机组成原理_总线与IO子系统-1-概述.ppt

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1、本章主要讨论：第五章总线与I/O子系统接口的基本概念中断方式及其接口组成DMA方式及其接口组成总线的基本概念IOP与PPU1/125.1概述5.1.1总线简介数据总线地址总线控制总线总线(bus)：一种用来连接各功能部件并承当部件之间信息传送任务的信息公共通路。分时共享2/125.1.2接口的功能与类型I/O接口：主机和外设的衔接部分，位于总线和外部设备之间。接口1外设系统总线接口n外设…3/12※I/O接口的基本功能接收CPU送来的地址码，选择接口中的寄存器供CPU访问。(1)设备寻址(2)数据缓冲实现主机与外设的速度匹配,缓冲深度与传送的数据量有关。接口外设系统总线4/12接口外设系统总线

2、接收主机CPU的控制命令、保存状态信息，协助主机实现对I/O传送操作的控制。(4)控制逻辑功能(3)预处理功能串-并格式转换（串口）数据通路寬度转换（并口）高-低电平转换5/12※对接口中寄存器编址(1)单独编址为接口中的每个寄存器(I/O端口)分配独立的端口地址（可与主存地址重叠）用专用的I/O指令(显式I/O指令)实现I/O操作=1访问存储器需设置标志区分访问的对象，如M/IO=0访问I/O端口6/12把接口中的寄存器(I/O端口)当成特殊的主存单元，并与其它主存单元统一编址。(2)与主存统一编址可用普通访存指令(隐式I/O指令)实现I/O操作I/O端口地址将占据主存的部分地址空间。编址的

3、基本原则：低端地址→主存单元高端地址→I/O端口7/12※I/O接口的分类1.按数据传送格式划分(1)并行接口接口外设系统总线接口两侧均并行传输数据。并并(2)串行接口适用于设备本身并行工作，距主机较近的场合。串接口与外设一侧串行传送。适用于设备本身串行工作，或距主机较远，或需减少传送线的情况。8/122.按时序控制方式划分（1）同步接口接口与系统总线的信息传送采用同步方式控制（2）异步接口接口与系统总线的信息传送采用异步方式控制接口外设系统总线9/12（可采用查询方式）3.按I/O操作的控制方式：（2）中断接口（3）DMA接口（可插入中断做DMA善后处理）（1）PIO接口（4）IOP/PPU

4、接口10/12（ProgramedI/O，程控方式）（专用处理器/机方式）11/12CPU主存接口外设接口外设第1级控制第2级控制图5-1计算机系统的两级控制模式5.1.3输入输出控制模式对主机而言，仅考虑第1级控制直接程序传送中断方式DMA方式IOP/PPU方式12/12