第十三章 计算机系统组成电子教案(复习).ppt

1、I/O接口功能 设备选址、数据缓冲、操作中转、信号转换、状态监视 三、I/O接口 2、I/O接口组成 *硬件组成：功能→部件，两段式工作过程； 数据总线 控制总线 地址总线 外设信号 内部控制逻辑电路 数据输出锁存寄存器 状态寄存器 数据输入缓冲寄存器 控制寄存器 数据总线缓冲 地址总线锁存 设备选择电路 端口地址译码器 信号转换逻辑 *软件组成：I/O端口→I/O指令→驱动程序 四、程序查询方式 1、程序查询方式流程 传送控制原理，接口程序模型； 2、接口硬件组织 部件设置(RD/BS状态)，工作过程(响应总线操作、触发部件工作) 设备选择电路 端口译码电路 控制口 数据口 Q S BS R 状态口 Q S RD R 测试所读状态 N 与外设交换数据 读取外设状态 Y 外设就绪? 启动外设工作 3、无条件传送方式 传送控制原理(直接操作)、接口组织(无需状态) 五、程序中断方式 1、中断概念 *中断与中断I/O方式：注意基本概念 *中断分类：分类/应用方法→实现方法 现行程序 中断服务程序 指令间处理 返回下条指令 立即处理 返回下条/当前指令(请求类型所决定) 系统常使用 多个请求/中断源时常使用 中断允许位IF 中断向量表IVT 按中断请求类型 中断(外) 异常(内) 按识别中断源方法 向量中断 非向量中断 按中断可否重叠 单重中断 多重中断 可屏蔽中断 不可屏蔽中断 系统可随意选用 中断响应时默认 2、I/O中断过程 … a b … … 中断程序B i i+1 k … k+n 主存 当前程序 中断程序A 指令i 指令i+1 指令k … 指令k+n 时间 指令m … 指令m+p 中断程序B 当前程序 *中断处理：中断服务(单重/多重区别)，中断返回 IVT IProcAddr 其他空间 … 主存 … … PC 中断请求判优逻辑 … 中断请求检测逻辑 … … 中断类型号 中断机构 I/O接口 I/O接口 ⑴ 保存现场逻辑 其它REG ⑵ 时序系统 程序入口获得逻辑 ⑶ ⑷ 中断返回逻辑 *中断响应：步骤，任务及实现方法、I/O中断请求响应条件 3、I/O中断的组织 *I/O接口：部件设置，查询/中断方式的选择， 中断请求产生、中断响应、中断请求撤消； 中断控制器(功能，组成[请求REG/编码器…]) *多重中断：尚未服务机构、正在服务机构、比较机构； *中断屏蔽：增设屏蔽REG、屏蔽中断请求的实现 *识别中断源： 连接方式(共用请求、独立请求)， 判优方式(软件查询/串行判优/并行判优)， ※学习目标：掌握基本原理，进行量化分析 EI＝1、RD←1 INTR位(触发器) 中断使能位EI 应用： 外部共用式 内部独立式 六、DMA方式 1、DMA方式概念 传送控制原理(I/O接口控制传送、批量传送)， DMA方式对CPU的要求(负责准备及结束工作、传送时让出总线) 2、DMA的传送方式 暂停CPU访问/周期挪用/与CPU交替访问方式的原理及特点 3、DMA的传送过程 DMA接口基本组成，预处理、数据传送、后处理的功能及实现 4、DMA的硬件组织 基本型DMA接口、增强型DMA接口(选择型/多路型) 1. 用4k×8bits存储器芯片构成16k×8bits存储器系统，请画出逻辑结构图，并给出每个芯片的地址范围。 解： 典型例题： A13 A12 A11 A0 0 0 0 0 0 0 1 1 0000H 0FFFH A13 A12 A11 A0 0 1 0 0 0 1 1 1 1000H 1FFFH A13 A12 A11 A0 1 0 0 0 1 0 1 1 2000H 2FFFH A13 A12 A11 A0 1 1 0 0 1 1 1 1 3000H 3FFFH A 13 A 12 CPU A 11 -A 0 WE D 0 -D 7 2:4 译码 CE 4KX8 WE CE 4KX8 WE CE 4KX8 WE CE 4KX8 WE 若用4k×8bits存储器芯片构成24k×8bits存储器系