微型计算机技术课件第6章.ppt

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第6章 输入/输出 6.1 输入/输出概述 6.2 简单的输入/输出接口芯片 6.3 数据传送的控制方式 6.4 可编程DMA控制器8237A START: MOV DX,0100H LEA BX,DSTOR XOR AL,AL AGAIN: MOV AL,DL OUT 20H,AL CALL NEAR DELAY1 MOV AL,DH OUT 20H,AL CALL NEAR DELAY2 IN AX,10H MOV [BX],AX INC BX INC BX RCL DH,1 JNC AGAIN …… 二、查询传送方式 又称“异步传送方式”。用于外设的定时是不固定的或未知的场合。 CPU必须先对外设进行状态检测。完成一次传送过程的步骤如下: (1)通过执行一条输入指令,读取所选外设的当前状态。 (2)根据该设备的状态决定程序去向,如果外设正处于“忙”或“未准备就绪”,则程序转回重复检测外设状态,如果外设处于“空”或“准备就绪”,则发出一条输入/输出指令,进行一次数据传送。 一个查询传送的例子如下所示,这是一个采用模/数转换器(A/D转换器)对8位模拟量IN0~IN7采样的数据采集系统。 START:MOV DL,0F8H MOV DI,OFFSET DSTOR AGAIN:MOV AL,DL AND AL,0EFH OUT 4,AL CALL DELAY MOV AL,DL OUT 4,AL POLL: IN AL,2 SHR AL,1 JNC POLL IN AL,3 STOSB JNC DL JNE AGAIN …… 三、中断传送方式 无条件传送和查询传送的缺点是CPU和外设只能串行工作,各外设之间也只能串行工作。利用中断来实现CPU与外设之间的数据传送,这就是中断传送方式。 通常是在程序中安排好在某一时刻启动某一台外设,然后CPU继续执行其主程序,外设完成数据传送的准备后,向CPU发出“中断请求”信号,在CPU可以响应中断的条件下,现行主程序被“中断”,转去执行“中断服务程序”,在“中断服务程序”中完成一次CPU与外设之间的数据传送,传送完成后仍返回被中断的主程序,从断点处继续执行。在一定程度上实现了主机和外设的并行工作。 中断接口电路 一个输入接口电路,当输入设备准备好一个数据后, 发出选通信号STB: 一路送数据锁存器U1,使8位数据送入锁存器U1, 另一路送中断请求触发器U2,将U2置“1”, 若系统允许该设备发出中断请求, 则中断允许触发器U2已置“1”, 通过与门U7向CPU发出中断请求信号INTR。 在CPU开中断的情况,在现行指令结束后,CPU响应该设备的中断请求, 执行中断响应总线周期,发出中断响应信号 , 外设把一个字节的中断类型码(中断识别码)送上数据总线, CPU根据该中断识别码转而去执行中断服务程序, 读入数据(通过IN指令,打开三态缓冲器U4),同时复位中断请求触发器U2, 中断服务完成后,再返回被中断的主程序。 6.3.2 DMA(直接存储器存取)传送方式 DMA(Direct Memory Access) 是一种不需要CPU干预也不需要软件介入的高速数据传送方式。 CPU只启动而不干预这一传送过程, 整个传送过程由硬件完成而不需软件介入, 在DMA传送方式中,对这一数据传送过程进行控制的硬件称为DMA控制器(DMAC)。 一、DMA操作的基本方法: 1.周期挪用(Cycle Stealing) 2.周期扩展 3. CPU的停机方式(最常用、简单的传送方式) 在这种方式下,当DMAC要进行DMA传送时,DMAC向CPU发出DMA请求信号HOLD,迫使CPU在现行的总线周期(机器周期)结束后,使其地址总线、数据总线和部分控制总线处于高阻状态,从而让出对总线的控制权,并给出DMA响应信号HLDA。DMAC接到信号后,就可对总线进行控制,进行数据传送的控制工作,直到DMA操作完成,CPU再恢复对总线的控制权,继续执行

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