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输入输出接口 本章学习目标: 输入输出接口的一般结构 输入输出接口的控制方法 为什么要用接口电路 1.输入与输出的引入 输入与输出设备是微机系统的组成部分。 程序、数据或者模拟量通道、开关量通道的信息都要通过适当的设备，送入微机。运算或处理的结果需要显示、打印出来， 控制信号需要通过输出通道实现对过程的控制。内存中的程序、数据需要以文件形式存入磁盘中。 这里设计的输入与输出设备模拟量输入/输出通道、开关量输入/输出通道、软盘或硬盘， 称为外部设备。显然，在考虑构成一个微机系统时， 必须解决微机和外部设备进行通信或数据交换的问题，这就是输入与输出的问题。 2.接口 在实际应用中，输入与输出因为外设的原因， 比如说种类、速度的差异，信号类型和电平差异是很复杂的。任何外设都不能直接和系统总线相连接， 在两者间必须有一个专门设计的接口电路，微机就通过接口实现与外设的信息交换。 输入输出接口的一般结构 I/O接口结构 I/O接口与CPU的连接信号 I/O接口与外设的连接信号 CPU与外设之间数据传送的控制方式 控制方法的引入： 在实际的I/O接口设计中，遇到的问题是很复杂的。例如：系统怎样知道接口什么时候有数据要传给CPU或者已经做好CPU数据的准备？如果有两个或两个以上的接口同时需要和CPU进行数据传送，那么接口的请求应首先得到处理？如果需要传送的数据不是一个字节获一个字，而是成组数据，那么还是否采用有CPU逐个字节（或字）传送的方式？ 在微机的输入/输出传送中，有四种不同的控制方法可用来解决在数据输入或输出的策略调度方面的问题。这四种控制方法是： (1)程序查询传送方式； (2)程序中断传送方式； (3)DMA传送方式； (4)I/O处理机传送方式 程序查询传送方式 无条件传送方式 外设永处于准备好状态. 查询输入传送方式 流程图: 程序: next: IN AL, 0E0h TEST AL, 01h JZ next IN AL, 0E2h … JMP next 具体电路实例： 查询输出传送方式 接口电路图: 流程图: 程序: MOV AL, 41H OUT 0E4H, AL BB1: IN AL, 0E4H TEST AL, 01H JNZ BB1 MOV AL, 42H OUT 0E4H, AL … 优点:电路简单。 缺点:CPU效率低。 程序中断传送方式 如何从查询方式转到程序中断传送方式？ 流程图: 优点: CPU效率高。 缺点: 电路复杂。 DMA传送方式 为什么用DMA方式？与中断方式的区别？ DMA操作的基本方法 CPU停机方式(成批传送) 周期扩展(单字节传送) 周期挪用(成批、单字节传送) DMA过程： DMA请求过程：CPU?(总线请求)?DMAC?(DMA请求)?I/O接口 DMA应答过程：CPU?(总线响应)?DMAC?(DMA响应)?I/O接口 DMA传送过程： (1)DMAC?(R/W控制信号)?I/O接口 (2)DMAC?(存储器地址、R/W控制信号)?M DMA结束： CPU?(总线请求撤消)?DMAC?( DMA请求撤消)?I/O接口 CPU?(总线响应撤消)?DMAC?( DMA响应撤消)? I/O接口 I/O处理机(IOP)方式 为什么要用IOP方式，与DMA方式的区别？ DMA只是实现M??I/O之间的快速数据传送，没有数据格式的变换。 IOP有独立的指令系统。 OS81950 DMAC 8237A芯片(简单介绍) 4个通道可编程DMAC。 4种工作方式：单字节传送方式；数据块传送；请求传送；级联传送 优先级：固定优先级，循环优先级 8237编程序结构与引脚功能