微机原理-李萍课件-2017第六章 微型计算机的输入输出.pptVIP

/BUSY 送打印机数据 /BUSY 送打印机数据 请求中断 请求中断 中断申请信号 主程序 中断服务子程序 中断逻辑 与程序查询方式相比，中断控制方式的数据交换具有如下特点: (1) 提高了CPU的工作效率; (2) CPU具有控制外围设备服务的主动权; (3) CPU可以和外设并行工作; (4) 可适合实时系统对I/O处理的要求。 直接存储器存取方式 （DMA） (Direct Memory Access) 在高速的外设或成块交换数据的情况，采用DMA方式。 不用程序控制 AB DB CB CPU DMAC RAM/ROM I/O DMA方式是在外设与内存间建立起直接的通道，CPU不再直接参加外设和内存间的数据传输。 当系统需要进行DMA传输时，将CPU对地址和数据及控制线的管理权交由DMA控制器进行控制，当完成了一次DMA数据传输后，再将这个控制权还给CPU，这些工作都是由硬件自动实现的，不需要程序进行控制。 CPU 外设 存储器 总线 ：执行程序指令的数据传送路径； ：DMA方式的数据传送路径 内存 外设 DMAC 输出 输入 外设 外设 DMAC 内存 内存 DMAC DMA传送的几种形式 8086CPU为DMA提供两根信号线 1、HOLD 总线保持请求 2、HLDA 总线保持响应 AB DB CB CPU DMAC Memory I/O HOLD HLDA (1) DMAC收到I/O接口的DMA请求，向CPU发出总线请求HOLD信号； DMA的基本功能和步骤 (2) 收到CPU总线应答信号HLAD后，接管对总线的控制，进入DMA传送过程； (3) 输出地址信息并在数据传送过程中自动修改地址； (4) 向存储器和I/O接口发出相应的读/写控制信号； (5) 能根据数据传送的字节数，控制DMA传送是否结束； (6) DMA传送结束后，释放总线给CPU，恢复CPU对总线的控制。 6.4 8086CPU的输入/输出 1、8086CPU的I／O指令 直接寻址输入／输出指令(八位端口地址) IN AL，n (字节输入) IN AX，n (字输入) OUT n，AL (字节输出) OUT n，AX (字输出) 0000H 00FFH 0100H FFFFH n? DX寄存器间接寻址输入（十六位端口地址） IN AL，DX (字节输入) IN AX，DX (字输入) OUT DX，AL (字节输出) OUT DX，AX (字输出) 0000H 00FFH 0100H FFFFH DX? 作业 4 9 11 * I/O设备数量？ * 读－修改－写功能 ADD [2000H],AL * 举例 * 举例：打印机 第六章 微型计算机的输入/输出 CPU与外设通信的特点 输入/输出方式 CPU与外设通信的接口 8086CPU的输入/输出 6.1 CPU与外设通信的特点 一、需要接口作为CPU与外设通信的桥梁 速度 信号种类：模拟、数字；并行、串行 逻辑电平 二、需要有数据信息传送之前的“联络”； 三、要传递的信息有三方面内容：状态、数据及控制信息。 CPU I/O接口 外设 控制 数据 地址 控制 数据 状态 接口电路通常包含一组能够与处理器交换信息的寄存器或缓冲器，称为I/O端口 数据端口—— 存放数据信息 状态端口—— 存放状态信息，即反映外设当前工作状态的信息 控制端口—— 存放控制信息 接口的功能 地址译码或设备选择，以便使CPU能与某一指定的外部设备通信； 状态信息的应答，以协调数据传送之前的准备工作； 进行中断管理，提供中断信号； 进行数据格式转换，如正负逻辑的转换，串行与并行数据转换等； 进行电平转换，如TTL电平与MOS电平间的转换； 协调速度；如锁存、缓冲、驱动； 时序控制，提供实时时钟信号。 6.1.1 I/O端口及其寻址方式 1、 存储器映像的I/O寻址 I/O端口与存储单元的统一编址 2、I/O映像的I/O寻址 I/O端口与存储单元的独立编址 I/O 端口 存储单元 I/O 地址空间 存储器地址空间 整个地址空间 统一编址 统一编址方式的优点： 利用多余的内存译码资源； 可以用访向存储