03-输入与输出方式.ppt

Ch03-输入和输出方式 Computer Principle Ch04-输入和输出方式 章节内容 1-输入和输出概述 接口作用 1-输入和输出概述 端口与接口 1-输入和输出概述 端口与接口 1-输入和输出概述 端口编址方式 ~ 统一 1-输入和输出概述 端口编址方式 ~ 统一 1-输入和输出概述 端口编址方式 ~ 独立 1-输入和输出概述 端口编址方式 ~ 独立 1-输入和输出概述 端口编址方式 1-输入和输出概述 端口编址方式 1-输入和输出概述 接口的构成 2-CPU与外设数据传送的方式 接口信息 2-CPU与外设数据传送的方式 接口信息~数据 2-CPU与外设数据传送的方式 接口信息~状态.控制 2-CPU与外设数据传送的方式 传送方式 2-CPU与外设数据传送的方式 程序方式~无条件 2-CPU与外设数据传送的方式 程序方式~条件查询 2-CPU与外设数据传送的方式 中断方式 2-CPU与外设数据传送的方式 中断方式 2-CPU与外设数据传送的方式 DMA方式 2-CPU与外设数据传送的方式 DMA~原理 2-CPU与外设数据传送的方式 DMA~原理 2-CPU与外设数据传送的方式 DMA~原理 2-CPU与外设数据传送的方式 DMA~形式 2-CPU与外设数据传送的方式 DMA操作方法 2-CPU与外设数据传送的方式 DMA操作~周期挪用 2-CPU与外设数据传送的方式 DMA操作~周期扩展 2-CPU与外设数据传送的方式 DMA操作~CPU停机 2-CPU与外设数据传送的方式 传送方式举例 2-CPU与外设数据传送的方式 传送方式举例 Ch04-输入和输出方式 章节回顾 输入和输出方式 天津工业大学计算机学院 丁 刚 teacherding@126.com 输入输出概述 CPU与外设数据传送的方式 外部设备为什么一定要通过接口电路与主机相连？ 存储器用来保存信息，传送方式单一（字/字节），品种有限（只读/可读写），存储速度与CPU相匹配 外设功能多样（输入/输出，模拟/数字，串行/并行） 同一时刻CPU只能与一个外设交换信息 外设速度低，接口用来缓冲和联络 转换方式，缓冲/锁存数据 I/O端口～接口中的寄存器，每个端口有一个端口地址。（数据、状态、控制） I/O接口～将外设连接到总线上的一组逻辑电路的总称，实现外设与主机之间的信息交换。 输入/输出中用到的地址是端口地址 一个双向工作的接口芯片通常有4个端口：数据输入、数据输出、状态、控制端口。 节省地址空间：数据输入/输出端口对应一个端口地址，状态/控制端口对应一个端口地址。 内存和端口地址统一编址 指令及控制信号统一 内存地址资源减少 内存地址 960KB I/O地址 64KB 00000H F0000H FFFFFH 特点：把外设端口看作存储器的一个单元，占有一个存储器地址。从外设输入数据，看作存储器读操作；向外设输出数据，看作存储器写操作； 优点：内存和外设地址由一个译码器解决，不需专门I/O指令,全部存储器指令可用，指令多，使用方便； 缺点：占用内存空间，寻址的地址字节增加，增加了指令的执行时间。 内存和端口地址独立编址 内存地址资源充分利用 用于端口的指令较少 内存地址 I/O地址 00000H FFFFFH FFFFH 0000H 特点：Pentium微处理器采用独立编址方式 CPU有专门I/O指令，用地址区分不同的外设 8086用一个字节寻址，可寻址256个端口； 用DX间接寻址外设时，端口地址是16位的，可寻址64K个端口地址 在80X86CPU构成的系统中： 内存地址可用于接口，即统一编址方式； 接口地址不能作为内存地址使用，但可作为外存使用，用于存放数据或程序，用的时候先读到内存中然后再用。 Ex:80X86采用独立I/O方式编址时，I/O地址与存储器地址一样由段基址和偏移地址两部分组成………………（ ） × 分析： 采用独立I/O方式编址时，I/O地址是线性地址 采用存储器映象方式编址，I/O地址是二维的，由段基址和偏移地址两部分组成。 CPU I/O接口 外设 数 据 端口地址 控 制 数 据 状 态 控 制 数据信息 状态信息 控制信息 数字量 —— 读入或写出的二进制数据或ASCII码数据，8位 模拟量 —— 如现场控制信号：温度等经过传感器转换为电量，并经放大得到模拟电压或电流（A/D，D/A） 开关量 —— 1位二进制表示两种状态 状态信息 —— 输入设备：READY表示输入信息就绪； 输出设备：BUSY表示输出设备空闲 控制信息 —— CPU通过接口传送给外设，CPU通过发送控制信息控制外设工作 程序方式：（无条件方式和条件查询方式）程序用指令直接实现传送(IN, OUT) 中断方式：用于复杂外设的数据传送 DMA方