8程序查询方式

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1、1多种多样的外设工作原理不同机械、电子、机电、电磁……传送信息类型多样数字量、模拟量、开关量传送速度差别极大传送方式不尽相同串行、并行编码方式不同二进制、BCD码、ASCII码……外设的信息交换方式2*输入输出设备和CPU交换数据的过程：输入过程：CPU把一个设备地址值放在地址总线上，这一步将选择一个输入设备CPU等候输入设备的数据成为有效CPU从数据总线上读入数据，并放在一个相应的寄存器中输出过程：CPU把一个设备地址值放在地址总线上，这一步将选择一个输出设备CPU把数据放在数据总线上输出设备认为数据有效，从而把数据取走。3如果把高速工作的主机同不同速度工作的外围设备相连接，如何保证

2、主机与外围设备在时间上同步?1.速度极慢或简单的外围设备不需要CPU和外设之间的时间同步！2.慢速或中速的外围设备采用异步定时方式外设有“准备就绪”状态位；CPU查询状态位，就绪时就读走；应答式数据交换。3.高速的外围设备采用同步定时方式CPU和外设之间的数据交换由时钟脉冲控制。4[例子]假设幼儿园一个阿姨带10个孩子，要给每个孩子分4块水果糖。假设孩子们都应把4块糖都吃完，那么她采用什么方法呢?方法1：她先给孩子甲一块糖，盯着甲吃完，然后再给第二块，等吃完第二块又给第三块，吃完第三块又给第四块。接着给孩子乙，其过程与孩子甲完全一样。依次类推，直至到第10个孩子发完四块糖。看来这种

3、方法效率太低，重要之点还在于孩子们吃糖时她一直在守候，什么事也不能干。(程序查询方式)方法2：每人发一块糖各自去吃，并约定谁吃完后就向她举手报告，再发第二块。看来这种新方法提高了工作效率，而且在未接到孩子们吃完糖的报告以前，她还可以腾出时间给孩子们改作业。但是这种方法还可以改进。(程序中断方式)方法3：进行批处理：每人拿4块糖各自去吃，吃完4块糖后再向她报告。显然这种方法工作效率大大提高，她可以腾出更多的时间改作业。(直接内存访问(DMA)方式)方法4：权力下放，把发糖的事交给另一个人分管，只是必要时她才过问一下。(通道方式)5第八章输入输出系统8.1外设的信息交换8.2程序查

4、询方式8.3程序中断方式8.4DMA方式8.5通道方式68.1信息交换方式在计算机系统中，CPU管理外围设备有以下几种方式：1.程序查询方式2.程序中断方式3.直接内存访问(DMA)方式4.通道方式71.程序查询方式适用许多单片机系统这种方式又称程序控制方式．数据在CPU和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制。查询方式的优点：是CPU的操作和外围设备的操作能够同步，而且硬件结构比较简单。缺点：外围设备动作很慢，程序进入查询循环时将白白浪费掉CPU很多时间。CPU此时只能等待，不能处理其他业务．不过在实际应用中并不这样使用，而是CPU定期地由主程序转向查询设备状态的子程序进行扫描轮询。

5、程序查询方式按照启动、查询、等待、交换的步骤进行。2.程序中断方式中断是外围设备用来“主动”通知CPU，准备送出输入数据或接收输出数据的一种方法．通常，当一个中断发生时，CPU暂停它的现行程序，而转向中断处理程序，从而可以输入或输出一个数据．当中断处理完毕后，CPU又返回到它原来的任务，并从它停止的地方开始执行程序．它节省了CPU宝贵的时间，是管理I／O操作的一个比较有效的方法。中断方式一般适用于随机出现的服务，并且一旦提出要求，应立即进行．同程序查询方式相比，硬件结构相对复杂一些，服务开销时间较大892.程序中断方式外设输入或输出数据就绪时，主动通知CPU。CPU如何响应中断请求，暂

6、停现行程序，保护好“断点”；转“中断服务程序”，完成对外设的读或写；再回到原程序，继续执行。A中断服务程序B中服C中服主程序A请求中断B请求C请求3.直接存储器存取(DMA)方式DMA的引入：用中断方式交换数据时，每处理一次I／O交换，约需几十微秒到几百微秒．对于一些高速的外围设备，以及成组交换数据的情况，仍然显得速度太慢．直接内存访问(DMA)方式：是一种完全由硬件执行I／O交换的工作方式。这种方式既考虑到中断响应，同时又要节约中断开销．此时，DMA控制器从CPU完全接管对总线的控制，数据交换不经过CPU，而直接在内存和外围设备之间进行，以高速传送数据．优点：是数据传送速度很高，传送

7、速率仅受到内存访问时间的限制。缺点：与中断方式相比，需要更多的硬件。DMA方式适用于内存和高速外围设备之间大批数据交换的场合．10114.通道方式通道方式的引入：DMA方式的出现已经减轻了CPU对I/O操作的控制，使得CPU的效率有显著的提高，而通道的出现则进一步提高了CPU的效率。这是因为CPU将部分权力下放给通道。通道是一个具有特殊功能的处理器，在某些应用中称为输入输出处理器（IOP）,它可以实现对外设的统一管理和外设与内存之间的数据传送。