微机与外设数据传输2004《计算机组成原理课件》.pptVIP

* DMA=Direct Memory Access——直接存储器访问 什么是DMA方式？ DMA方式是一种由专门的硬件电路执行I/O的数据传送方式，它可以让外设与外设之间、外设与内存之间直接进行高速的数据传送，而不必经过CPU。这种专门的硬件电路称为DMA控制器，简称DMAC。 三. DMA方式（DMA控制I/O方式） * 原理示意图 外设接口 存储器 CPU IN OUT MOV [BX],AL MOV AL,[BX] 输出 输入 读 写 请求与应答 DMAC * 三种传送方式 在查询方式下，通过程序来检测接口中状态寄存器中的READY位，以确定当前是否可以进行数据传输。 在中断方式下，当接口中已经有数据要往CPU输入或者准备好接收数据时，接口会向CPU发一个中断请求，CPU在接到中断请求后，如果响应中断，便通过运行中断处理程序来实现输入/输出。 在DMA方式下，外设要求传输数据时，接口会向DMA控制器发DMA请求信号，DMA控制器转而往CPU发送一个总线请求信号，以请求得到总线控制权，如果得到DMA允许，那么，就可以在没有CPU参与的情况下实现DMA传输。 * 接口电路的基本结构是什么？ 接口的基本功能有哪些？ 试述CPU与外设交换数据的方式及其特点？ 作业 学习动物精神 11、机智应变的猴子：工作的流程有时往往是一成不变的，新人的优势在于不了解既有的做法，而能创造出新的创意与点子。一味 地接受工作的交付， 只能学到工作方法 的皮毛，能思考应 变的人，才会学到 方法的精髓。 学习动物精神 12、善解人意的海豚：常常问自己：我是主管该怎么办才能有助于更好的处理事情的方法。在工作上善解人意， 会减轻主管、共 事者的负担，也 让你更具人缘。 * 前面我们在介绍微机系统硬件结构组成时，曾讲过它由5部分组成（CPU及其总线控制逻辑、存储器、总线、外设、接口）。在其框图中，外设是通过I/O接口电路和总线相连；而存储器是直接连在总线上，因为所有存储器都是用来保存信息的，功能单一；传送方式单一，一次必定传送1个字节获1个字；类型有限，只有只读和可读/可写类型。并且存储器的存取速度基本上可以和CPU速度匹配，这些因素决定了存储器可以直接挂在系统总线上。但是，外设必须通过I/O接口电路和总线相连。 接口可起到串并转换作用 有些外设信息是并行的，有些外设信息是串行的。对于串行设备来说，只能接收和发送串行的数字信息。对于CPU来说，只能接收和发送并行信息。因此，通过接口，把串行信息变为并行信息，送给CPU；反之，CPU送出的并行信息须先变为串行信息，再送给串行设备。 并行设备，也要通过接口与总线相连。因为CPU通过总线要和多个外设打交道，而在同一时刻CPU通常只和一个外设交换信息，即只有被CPU选中的外设才接收数据总线上的数据或将数据送到数据总线上。 接口可起到模数/数模转换作用 外设功能繁多，有的作为输入设备，有的作为输出设备，有的既可作为输入设备，又可作为输出设备，有的可作检测设备或控制设备，而每一类设备本身可能又包括工作原理不同的具体设备。 对于一个具体设备来说，它所使用的信息可能是数字式的，也可能是模拟式的，而非数字式信号必须经过转换，使其成为对应的数字信号才能送到计算机总线。 这种A/D，D/A转换是通过接口来完成的。 接口对I/O过程起到缓冲和联络作用 对输入设备来说，接口起到信息变换（模拟量转换成数字量，串行数据转换成并行数据，电平转换）和缓冲功能。 对输出设备来说，接口要将CPU送来的并行数据放到缓冲器中，并将它变成外设所须信息形式（串行数据，模拟量）。 从上面的原因分析中可知，I/o接口电路是为了解决计算机和外部设备之间的信息变换问题而提出的。I/o接口是计算机和外设之间传送信息的部件。每个外设都要通过接口和系统总线相连。 * * * 对于一个具体的接口来说，未必全部具备这些功能，但必定具备器中的几个。 寻址功能 接口要对选择存储器和I/O的信号能够做出解释；对送来的片选信号进行识别，以便判断当前本接口是否被访问，若受到访问，还要决定是接口中哪个寄存器受到访问。 输入/输出功能 接口要根据CPU送来的读/写信号决定当前进行的是输入操作还是输出操作，且随之能从总线上接收CPU送来的数据和控制信息或者将数据或状态信息送到总线上。 数据转换功能 接口不但要从外设输入数据或将数据输出到外设，并且要把CPU输出的并行数据转换成所连的外设可接收的格式，或反过来，把从外设输入的信息转换成并行数据送往CPU。 联络功能 当接口从总线上接收一个数据以后，或者把一个数据送到总线上以后，能发一个就