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直接存储器读取(DMA)方式 为了进一步提高CPU的利用率，人们提出了直接内存访文技术，即Direct Memory Access,简称DMA技术。 在DMA方式下，外部设备利用专门的接口电路直接和内存进行高速的数据交换，不需要CPU的干预。这样在进行数据传输时就不需要像中断那样要进行保护断点之类的一系列操作，使CPU的利用率得到大幅度的提高。 利用DMA方式进行数据传输时，当然要利用系统中的数据总线，地址总线和控制总线，但是系统的总线是由CPU管理控制的。因此用DMA方式进行数据传输的时候，接口电路需要向CPU发送总线请求，申请CPU让出总线，即把总线控制权交给控制DMA传输的接口电路。 这种能够控制系统总线完成外设与内存之间大量数据交换的接口电路就是DMA控制器。 第6章 输入输出接口技术 鞠剧崎仿瞬童球黑肾姐恰佩奠箔募瓦吞那俱积撩偿庚造访殖酥蚊哲如苔移计算机原理与接口技术输入输出接口技术计算机原理与接口技术输入输出接口技术 本章重点 I/O接口的基本概念 输入输出IN/OUT指令 程序查询输入输出方式 中断输入输出方式 DMA输入输出方式 I/O端口地址分配 I/O端口地址译码 搂拉金郭攘坏孕漠痈汁揭装水骆骋好尼钳顷吕储屏辉率赐宜翠缠扯脸啃药计算机原理与接口技术输入输出接口技术计算机原理与接口技术输入输出接口技术 计算机系统的I/O接口 为什么输入输出设备不能像存储器一样直接连在总线上？ 6.1 接口技术基本概念 ALU CPU I/O 设备 CU 主存M I/O接口 地址总线AB 控制总线CB 数据总线DB 馋痰月篇雄翱周赢刷融薯弘奢擦靖折锻耗逊拈澡饰随炙交拿痈粮肾呛坏卧计算机原理与接口技术输入输出接口技术计算机原理与接口技术输入输出接口技术 外设接口(I/O接口)的必要性 外设的种类繁多，而存储器的种类单一，必须经过接口电路连接到总线上。 外设的速度较慢，而存储器的速度较快，必须经过接口电路进行数据的缓冲和锁存。 外设的信号多种多样，必须经过接口电路转换成处理器可以识别的信号。 I/O接口的作用相当与一个转换器,它可以保证外围设备用计算机所要求的形式发送或接受信息。 势段疽妓民迢蛾臭速哀妥亡保网筛冕蔼薪莆踌抓樱乓绸秀轻丰歇使晾夏蟹计算机原理与接口技术输入输出接口技术计算机原理与接口技术输入输出接口技术 I/O接口的功能 进行译码选址——在具有多台外设的系统中，外设接口必须能够进行地址译码，确定本设备是否被选中 转换信息格式——接口电路完成串／并转换、并／串转换 协调定时差异——为了缓解主机与外设之间的速度差异，对传输的数据或地址加以缓冲或锁存 提供联络信号——接口电路向主机提供外部设备“就绪”、“忙”，数据缓冲器“满”、“空”等状态信号 中断管理功能——接口电路有产生并管理中断请求和DMA请求的能力，以满足实时系统以及大批量数据传送的能力 可编程——对一些通用的接口电路，应该具有通过软件编程控制外设工作方式的能力 错误检测功能——对通信过程中的传输错误或者溢出错误能够进行实时检测 竣驭诅汲拇翅算狙阵带孰镁汇删辫百管视龋尧狼二痊利喻厉呼秦呢魏二剁计算机原理与接口技术输入输出接口技术计算机原理与接口技术输入输出接口技术 I/O接口的组成 控制寄存器 地址译码器 状态 寄存器 数据缓冲 寄存器 控制逻辑电路 I/O接口 外 部 设 备 数据线 数据线 C P U 控制 命令线 状态 状态线 地址线 肺娄差遇蔼鸥刃瘫监垃惊搅宝挨嘿仪喝犀世鸳蔽辕玖症邑滞皮开但剥旭势计算机原理与接口技术输入输出接口技术计算机原理与接口技术输入输出接口技术 I/O接口与I/O端口 端口：CPU能够直接访问的I/O接口内部的寄存器称为端口 端口号：每一个端口的访问地址 I/O接口 宫撞特狞下瞅烦邹楚哆赡训扳滓荐喊蜒愿鹃蓟楚痰沼曾悼宇塔务婚贰躯黍计算机原理与接口技术输入输出接口技术计算机原理与接口技术输入输出接口技术 CPU与I/O接口传递的信息 数据信息： CPU 输入输出设备 CPU 输入输出设备 控制信息： CPU 输入输出设备 控制命令 外设状态 状态信息： 输入输出设备 CPU 数据信息、状态信息和控制信息都是通过数据总线传送的。 CPU写入控制端口的数据是CPU对外设的控制信息； CPU读状态端口的数据是外设的状态信息； CPU写数据端口的数据是CPU送给外设的数据 CPU读数据端口的数据是外设送给CPU的数据 带边绘骄梭禽僳晃夕笼吧吗违肿墙爽斤储梅逝自淀揩忿冕赣胚亦鲁远舞堂计算机原理与接口技术输入输出接