微机原理及应用CH6 总线技术与I／O接口基础.ppt

条件传送方式(又称查询传送方式)。其实现方法是：在每次执行I/O操作之前，CPU先查询外设的状态，当外部设备准备好时才执行I/O指令实现数据传送。这种传送方式有效地解决了无条件传送方式难以保证CPU与外设同步动作的问题，但其传输速度慢，CPU工作效率低，因为CPU将花费绝大部分时间去查询外设的状态。 程序控制方式的具体实例参见可编程并行接口芯片8255A的应用。 ??②???? 中断传送方式 为了提高CPU的效率，使系统具有实时处理能力，可采用中断传送方式进行CPU与外设间的数据传送。具体过程为：当外设准备好进行数据传输时，通过接口向CPU提出中断请求，CPU在满足响应中断的条件下，向接口发出中断响应（回答）信号，然后执行中断服务程序，完成数据传送。这种方式可使CPU与外设并行工作，从而大大提高了CPU的工作效率。关于详细的中断处理过程参见中断技术一章。 ③???? DMA传送方式（直接存储器存取方式） 在中断传送方式中，每传送一次数据，CPU就要执行一些附加的保护断点和现场、恢复现场和断点的指令。因此不能从根本上提高CPU的效率，且不能成块传送数据。 无条件传送：传送之前不查询外设状态 程序控制方式 查询传送：传送之前查询外设状态 中断方式：外设准备好后向CPU申请中断， CPU响应中断完成数据传送。 DMA（直接存储器存取）方式：由专用硬件“DMA控制器” 控制内存和外设之间直接传送数据。 （不需要CPU干预） 随着计算机技术的迅猛发展和日益广泛的应用，CPU需要执行的任务愈来愈多，外设的种类也大大增加，且性能各异，对外设的管理就变得愈来愈复杂。如果再使CPU承担全部任务，那么势必会使主机完全陷入与外设打交道的沉重负担之中，因而必须设置专门的接口电路，把对外设的控制管理任务交给接口去完成，而主机只在适当时刻向接口发出命令，从接口读入外设状态或与外设传送数据。这就大大减轻了主机的负担，降低了对CPU的要求，同时也极大地提高了CPU的效率。 5.接口技术的现状及发展 现在接口电路都做成大规模、超大规模、超高速集成电路，并且可编程控制。甚至将若干接口芯片的电路集成到一个硅片上，形成具有多种功能的芯片组。今后将发展成用处理器控制的I/O通道或嵌入式I/O接口系统。 微机外围接口芯片品种繁多，常用的有：并行接口芯片8255A、8155A；串行接口芯片8250、8251；定时器/计数器8253、8254；中断控制器8259A；DMA控制器8237A；键盘/LED专用控制器8279；CRT控制器6834、8275；磁盘控制器μPD765\6843等。另外，在模拟接口中，还要用到A/D转换器（如ADC0809）和D/A转换器（如DAC0832）等。高档微机中的接口有的是这些接口芯片的级联，或将某些芯片的功能集成到一起，或在它们的基础上进行功能扩充。上一节中已介绍了一些多功能接口芯片。 6. 常用外围接口芯片 7. 高档微机系统中几种常见的总线接口器件 根据不同的总线标准构成微型计算机系统时，均需配置相应的接口电路，近年来，随着高档微处理器的发展，外围接口电路也不断发展，从而产生了许多系列的多功能集成电路芯片，例如： （1）82C206：是一种多功能外围接口电路，其内部包含的功能部件有：2个82C37DMA控制器；2个82C59中断控制器；1个82C54定时器/计数器；1个MC146818实时时钟电路；1个74LS612存储器页面映像控制器以及辅助接口电路。 （2）82344：ISA总线控制器，包含的功能部件有：2个82C37DMA控制器，与页面地址寄存器组成4个8位DMA通道和3个16位DMA通道；2个82C59中断控制器，实现16级中断请求控制；1个82C54 定时器/计数器，提供3个16位定时器计数器；1个与MC146818 完全兼容的实时时钟电路，且具有114字节的通用CMOS RAM；另外还具有DRAM刷新控制逻辑、并行PORTA和 NMI逻辑。 （3）82360SL：也是一个多功能外围接口电路，包含的功能部件有：2个82C37A DMA控制器；2个82C59 中断控制器；2个82C54 定时器/计数器；1个与MC146818 兼容的实时时钟电路；1个增强