组成ppt-IO接口与外围设备.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 2013 * 3.DMA控制器的基本功能 DMAC的功能： ①能接受外设的DMA请求信号DREQ，并能向外设发 出DMA响应信号DACK； ②能向CPU发出总线请求信号（HOLD或BUSRQ），当 CPU发出总线响应信号（HLDA或BUSAK）后，能接 管对总线的控制权，进入DMA方式； ③能发出地址信息，对存储器寻址并修改地址指针; ④能发出读、写等控制信号，包括存储器访问信号 和I/O访问信号； ⑤能决定传送的字节数，并能判断DMA传送是否结束; ⑥能发出DMA结束信号，释放总线，使CPU恢复正常工 作。 2013 * 3.DMA控制器的基本功能 DMAC工作原理： 当输入设备准备好一个字节数据时，发出选通脉冲STB： · 选通“数据缓冲寄存器”U2，把输入数据打入“锁存器”U3； · 将“DMA请求触发器”U1置“1”，作为数据准备就绪信号READY， 同时DMA请求触发器U1向DMAC发出DMA请求信号。 ① ① ① DMAC向CPU发出HOLD（总线请求）信号，CPU在现行总线周期结束后给予响应，发出HLDA信号。 DMAC接到该信号后接管总线控制权，并发出DMA响应信号。 ② ② ③ ③ ② DMAC控制数据传送。 发出地址信息和存储器写命令，把外设输入数据从锁存器U3经数据总线写入存储器。 修改地址指针，修改计数器，并检查传送是否结束。 若未结束，则循环传送直到整个数据块传送完。 数据传送结束后，DMAC撤除总线请求信号HOLD，在下一个T周期的上升沿，HLDA变为无效。 ④ 2013 * 7.2 外围设备与主机的定时方式和信息交换方式 三、通道传送方式 通道是一个特殊功能的处理器，它有自己的指令, 即通道指令。专门负责数据输入输出的传输控制,能够根据程序控制多个外部设备，并提供DMA共享的功能。 CPU将“传输控制”的功能下放给通道，只负责 “数据处理”功能。 引入目的： 进一步减少数据输入输出对整个系统运行效率的影响。 2013 * 三、通道传送方式 1. 通道类型： 根据多台设备共享通道的方式不同，分三种通道类型： 选择通道、数组多路通道、字节多路通道 (一个系统可兼有三种类型的通道，也可以只有其中一、二种) 采用这种结构的计算机有两种总线： ① 存储器总线：承担CPU与内存、通道之间的数据传输任务； ② I/O总线（通道总线）：承担输入输出操作的任务。 通道的引入进一步提高了CPU的效率： · 增加了CPU与通道操作的并行能力； · 增加了通道之间以及同一通道内各设备间的并行操作能力。 2013 * 1.通道类型式 （1）选择通道 选择通道又称高速通道，在物理上可以连接多个设备，但是这些设备不能同时工作，在某一段时间内通道只能选择一个设备进行工作， 当该设备与内存交换完数据后, 才能执行和另一个设备的数据传送。 优点：数据是按成组方式进行传输的，每次传输一 个数据块，传输率高。 缺点：通道利用率不高 适用：适用于快速设备，如：磁盘、磁带等 选择通道传送方式示意图： 2013 * 1.通道类型 （2）数组多路通道 数组多路通道是对选择通道的一种改进 · 当某设备进行数据传送时，通道只为该设备服务; · 当设备在执行寻址等控制性动作时，通道暂时断 开与这个设备的连接，挂起该设备的通道程序， 转去为其他设备服务，即执行其他设备的通道程 序。 数组多路通道以数据块为单位在若干高速传输操作之间进行交叉复用，通道用块交叉的方法，轮流为多个外设服务。这样可减少外设申请使用通道时的等待时间。 数组多路通道适用于高速外围设备。 优点：同选择通道一样，以数据块为单位进行传输，传输率高； 又具有多路并行操作的能力，通道利用率高。 缺点：控制复杂 数组多路通道传送方式示意图： 2013 * 1.通道类型 （3）字节多路通道 字节多路通道用于连接多个慢速和中速的设备，这些设备的数据间隔时间较长，因此通道可以以字节交叉方式轮流为多个设备服务，以提高通道的利用率 这是一种简单的共享通道，在时间分割的基础上 为多台低速和中速设备服务。 特点：