输入输出传送方式与DMA课件.ppt

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1、6.1I/O接口概述6.2无条件传送方式6.3查询传送方式6.4中断传送方式6.5DMA的传送方式6.6可编程DMA控制器8237A1I/O端口的编址方式输入输出的传送方式：无条件、查询、中断、DMADMA的基本概念DMA工作过程DMA的三种传输方式8237DMA控制器主要内容2第六章输入输出方式和DMA重点内容掌握I/O接口的基本概念掌握I/O接口的地址译码掌握几种传送方式的特点了解DMA控制器的工作原理36.1I/O接口概述一、I/O接口与I/O设备4二、定义I/O接口是位于系统与外设之间、用来协助完成数据传送和控制任务的逻辑电路。PC机系统板的可编程接口芯片、I/O总线槽的

2、电路板（适配器）都是接口电路不同I/O设备对应I/O接口不同。I/O接口受CPU控制，I/O设备受I/O接口控制。为增加通用性，I/O接口电路通常均具有可编程功能。微机系统的应用与外设接口的设计、选用和连接。5三、I/O接口的主要功能速度匹配(Buffer)信号电平和驱动能力(电平转换器、驱动器)信号形式匹配(A/D、D/A)信息格式(字节流、块、数据包、帧)时序匹配(定时关系)总线隔离(三态门)66.1.1接口电路的内部结构1、接口硬件数据线控制线状态线DBCBAB数据输入寄存器（or三态门）数据输出寄存器（锁存器）状态寄存器（or三态门）命令寄存器译码电路控制逻辑接外设接主机

3、7接口功能CPU与外设主要有数据、状态和控制信息需要相互交换，从应用角度看内部：⑴数据寄存器（端口地址）保存外设给CPU和CPU发往外设的数据⑵状态寄存器（端口地址）保存外设或接口电路的状态⑶控制寄存器（端口地址）保存CPU给外设或接口电路的命令(4)接口电路可含有多个端口地址8CPU侧引脚信号：外设侧引脚信号：数据信号：接口缓冲寄存器与外设间的数据交换；状态信号：外设工作状态送给接口的状态寄存器；控制信号：接口的内部控制逻辑控制外设工作的控制信号和同步信号。地址信号：选择I/O接口中的不同寄存器；数据信号：命令或数据写入到相应寄存器，或者从相关寄存器读取数据或状态；控制信号：控

4、制命令的执行、时序、信号同步和片选；状态信号：接口的部分工作状态信号。内部控制逻辑：根据控制寄存器、状态寄存器、总线控制信号及外设状态信号控制I/O接口的工作。9常见接口插槽PS2鼠标PS2键盘千兆网10/100M网卡USB并行口MIDI/游戏接口显示器接口13941394a麦克风/音箱/线入接口串行口102、接口软件（设备驱动程序）初始化程序：设置接口工作方式及初始条件。传送方式处理程序：CPU针对不同的I/O设备采用不同的处理方式。如设置中断向量等。主控程序：完成接口任务的程序。程序终止与退出程序：对接口电路硬件保护及操作系统中数据恢复。辅助程序：提供人-机对话手段。113、

5、接口电路芯片的分类接口电路通常采用中大规模、超大规模集成电路接口芯片：通用接口芯片支持通用的数据I/O和控制的接口芯片如：并行接口芯片、串行接口芯片等。面向外设的专用接口芯片针对某种外设设计接口如：显示接口电路、磁盘驱动接口电路等。面向微机系统的专用接口芯片与CPU和系统配套使用，以增强其总体功能如：8259A、8237、8253、8251、8255等。124、可编程接口许多接口电路具有多种功能和工作方式，可以通过编程的方式设定。接口电路需要与系统物理连接，及编写接口软件。接口软件：1、初始化程序段：设定芯片工作方式等2、数据交换程序段：管理、控制、驱动外设，负责外设和系统间信息

6、交换。136.1.3I/O端口的编址接口电路占用的I/O端口的编址可分为两种方式I/O端口单独编址I/O地址空间独立于存储地址空间如INTER系列80X86I/O端口与存储器统一编址它们共享一个地址空间如MCS-51系列单片机14一、I/O端口单独编址优点：I/O端口的地址空间独立控制和地址译码电路相对简单专门的I/O指令使程序清晰易读缺点：I/O指令没有存储器指令丰富内存空间I/O空间FFFFF0FFFF注：80x86采用I/O端口独立编址：：：：15二、I/O端口与存储器统一编址优点：不需要设计专门的I/O指令I/O数据存取与存储器数据存取同样缺点：I/O端口占用存储器地址空

7、间程序易读性差（不易分清访内存、访问外设）内存部分I/O部分存储器空间00000FFFFF166.1.48088/8086的I/O端口I/O指令（直接寻址、寻址范围：00H~FFH）INAL,PORT;端口（Port），即I/O端口地址OUTPORT,ALINAX,PORT;OUTPORT,AX；I/O指令（间接寻址、寻址范围：0000H~FFFFH）INAL，DX；OUTDX,AL；INAX,DX；DX寄存器的值就是端口号（64K个端口）OUTDX,AX；功能演示功能演示17I