《计算机系统》第6章 输入输出系统

第6章输入输出系统

第6章 输入输出系统

内容要点 输入输出系统概述 ·程序查询方式及其接口 程序中断方式及其接口 DMA方式及其接口 通道方式及其接口

内容要点 • 输入输出系统概述 • 程序查询方式及其接口 • 程序中断方式及其接口 • DMA方式及其接口 • 通道方式及其接口

彐6.1输入输出系统概述 主机和外设之间进行信息交换要通过接口的 原因 各种外设使用不同的操作方法,将控制一定范围 的设备的必要逻辑放入处理器内是不切实际的。 外设的数据传送速度一般比存储器或处理器慢得 多,是不切实际的 外设的数据传送速度一般比存储器或处理器慢得 多,使用高速的系统总线直接与外设通信是不切 实际的。 外设经常使用与处理器不同的数据格式和字长度

6.1 输入输出系统概述 • 主机和外设之间进行信息交换要通过接口的 原因 – 各种外设使用不同的操作方法，将控制一定范围 的设备的必要逻辑放入处理器内是不切实际的。 – 外设的数据传送速度一般比存储器或处理器慢得 多，是不切实际的。 – 外设的数据传送速度一般比存储器或处理器慢得 多，使用高速的系统总线直接与外设通信是不切 实际的。 – 外设经常使用与处理器不同的数据格式和字长度

彐6.1输入输出系统概述 I/O接口的主要功能 控制和定时 处理器通信 设备通信 数据缓冲 检错

6.1 输入输出系统概述 • I/O接口的主要功能 – 控制和定时 – 处理器通信 – 设备通信 – 数据缓冲 – 检错

彐6.1输入输出系统概述 接口的基本组成 接口 地址信息 外设识别 主机 数据(并) 数据(并/串 数据/命令/状态 设 控制联络信 控制联络 息 控制电路

6.1 输入输出系统概述 • 接口的基本组成 外设识别 数据/ 命令/ 状态 控制电路 地 址 信 息 数据（并） 控制 联络 信 息 外 设 数据（ 并/串 ） 控制联络 接 口 主 机

彐6.1输入输出系统概述 接口的类型 按数据传送方式分类 按主机访问I/O设备的控制方式分类 按功能选择的灵活性分类 按通用性分类 按输入输出的信号分类 端口地址编址方式 存储器映射方式 I/O映射方式

6.1 输入输出系统概述 • 接口的类型 – 按数据传送方式分类 – 按主机访问I/O设备的控制方式分类 – 按功能选择的灵活性分类 – 按通用性分类 – 按输入输出的信号分类 • 端口地址编址方式 – 存储器映射方式 – I/O映射方式

彐6.1输入输出系统概述 输入输出信息传送控制方式 程序查询方式 程序中断方式 直接存储器存取(DMA)方式 I/O通道控制方式

6.1 输入输出系统概述 • 输入输出信息传送控制方式 – 程序查询方式 – 程序中断方式 – 直接存储器存取（DMA）方式 – I/O通道控制方式

彐=6.2程序查询方式及其接口 程序查询方式的 工作流程 外设准备就绪 修改传送参数 传送完否 结

6.2 程序查询方式及其接口 • 程序查询方式的 工作流程 取 外 设 状 态 传送一 次数据 修改传送参数 传 送 完 否 ？ 外设准备就绪 ？ 预置传送参数 结束 Y N N Y 启动外设

彐=6.2程序查询方式及其接口 查询方式输入接口电路 D-Do 缓冲器 锁存器 (8) (8) 输入 设备 IO/M STB RB 地址译码 (1) Q D

6.2 程序查询方式及其接口 • 查询方式输入接口电路 。& 。 。 A7 ~ A0 三态 缓冲器 （1） EN 输入 设备 STB IBF 。 锁存器 （8） 。 CP 三态 缓冲器 （8） EN Ready Q D 。 R CP 。 。 & 地 址 译 码 +5V D7 ~ D0 IO/M RD

彐=6.2程序查询方式及其接口 查询方式输出接口电路 D7~D0 锁存器 设备 IO/M 址 缓冲器 码

6.2 程序查询方式及其接口 • 查询方式输出接口电路 。& 。 地 址 译 码 IO/M RD 。 三态 缓冲器 （1） EN 。& 。 Busy D Q 。 R CP 。 +5V 锁存器 （8） CP 输出 设备 ACK OBF 。 。 A7 ~ A0 WR D7 ~ D0 D7