5(本部)I-O接口与总线课件.ppt

I/O接口与总线;;输入输出系统。;;本讲内容;本讲内容;6.1 输入输出系统的组成;6.2 I/O接口P186; I/O接口; I/O接口;1.1 I/O接口;6.3 输入输出系统的发展P188;I/O接口 程序查询I/O方式 程序中断I/O方式 直接存储器访问(DMA) I/O方式 I/O通道 总线;6.4 程序查询方式接口电路p 192;6.4 程序查询I/O方式p305;6.4 程序查询I/O方式;I/O接口 程序查询I/O方式 程序中断I/O方式 直接存储器访问(DMA) I/O方式 I/O通道 总线; 中断传送方式p194;6.5 程序中断I/O方式;中断与调用子程序的区别;中断的作用是什么?何种情况下需要中断? ;中断的作用是什么?何种情况下需要中断?;中断的作用是什么?何种情况下需要中断?;中断源的种类p310;中断源的种类;中断的分类;中断的分类;中断的分类;中断系统的功能;中断处理过程;6.5 程序中断I/O方式;中断信号如何传送到CPUp311;中断信号如何传送到CPU;⒉ 中断排队p312;简述中断优先权;中断优先权排队;识别中断源(⑴查询法 ); 任一个外设有中断请求,都可向CPU发INTR, CPU响应后把中断请求寄存器的状态读入CPU,设该状态为1,表示该位有中断申请,通过软件查询,查到那位为1,转到相应中断服务程序。程序段如下: IN AL,[n] TEST AL,80H ；D7有请求? JNZ II1 ；有,转对应中断服务程序 TEST AL,40H ；D6有请求? JNZ II2 ；有,转对应中断服务程序 ┇ 先查谁,谁的优先权高;2.串行排队链法识别中断源p313;3 硬件优先权排队 用硬件编码器和比较器的优先权排队电路,如下图示。;中断响应的条件p313;中断周期;进入中断服务程序; 中断向量表;IBM PC的中断向量区;对内中断,指令本身提供了类型码 对外中断,在第二个中断响应周期,外设向DB送出一个字节的中断类型号,将类型号*4得到中断向量地址,而向量地址前2个字节内容为偏移量(IP),后2个字节内容为段地址(CS),据此即可转到中断服务程序。 举例 INT 11H 的操作步骤如下:;中断操作步骤;.6.5 程序中断I/O方式;6.5 程序中断I/O方式; 设主程序在开中断后,有一级别低的中断申请,CPU予以响应,在执行这个低级中断服务程序时,又开了中断,在执行过程中,来了级别高的中断申请,CPU转去执行这个级别高的中断。这个过程称为中断嵌套。如下图示：;中断嵌套p319;多重中断处理;中断嵌套p320;中断嵌套p321;多重中断与单重中断的区别p322; 中断传送接口电路; 以输入为例:输入装置输入一数据,发出选通信号,一方面把数据存入锁存器,一方面又使D触发器置1,在中断允许下,发出INTR, CPU在现行指令执行完后,发出INTA, 把外设送来的中断向量放到DB上,于是CPU转入中断服务程序,读入数据,同时清除中断请求INTR,中断处理完,CPU返回被中断处理的程序继续执行。;中断传送流程;6.5 程序中断方式p303;6.5 中断控制器8259; 中断控制器8259; 中断控制器8259; 中断控制器8259; 中断控制器8259; 中断控制器8259; 中断控制器8259;8086/8088的中断方式;1）可屏蔽中断： INTR; 出现在INTR上的请求信号是电平触发的,在CPU未响应前,此信号应保持有效。当外设的中断请求未被屏蔽,且IF=1,则CPU在当前指令周期的最后一个T状态去采样INTR线,若有效,CPU予以响应,时序如下：;1. 中断响应周期中为什么有两个INTA?; CPU执行两个连续的中断响应周期,在第二个响应周期,外设应向DB输送一个字节的中断向量类型,CPU读入后,乘4就可在中断向量表上找到该服务程序的入口地址,转入中断。 2）不可屏蔽中断NMI 出现在NMI上的请求信号是上升沿触发的,一旦出现,CPU将予以响应,它的中断类型号为2。一般用于紧急故障处理。（不受IF的影响） ;;2 内中断; ;执行程序时,为及时处理运算中某些错误,CPU以中断方式中止正在运行的程序,提醒程序员改错。 ①除法错中断。中断类型号为0 执行除法指令时,若发现除数为零或商 超过了有关寄存器所能表达的范围,则立即产生除法错中断。; ②溢出中断INTO。中断类型号为4 运算过程中当溢出标志OF=1,执行INTO指令,则产生溢出中断,打印出一个错误信息,结束时不返回，而把控制权交给操作系统。若OF=0,则INTO不产生中断,CPU执行下一条指令。 例： ADD AX,BX INTO ；测试