第5章输入输出技术案例.ppt

第5章 输入输出技术 5.1 概述 5.2 中断方式 5.3 直接存贮器存取(DMA) 5.1 概述 5.1.1 外设接口的编址方式: 两种 1.外设地址与内存地址统一编址 这种编址方式又称为存贮器映射编址方式。在这种编址方式中，将外设接口地址和内部存贮器地址统一安排在内存的地址空间中。 原则上，用于内存的指令可以用于外设。但内存的可用范围相对减少。 Motorola的68系列和65系列微型机中广泛应用。 2. 外设与内存独立编址 在这种编址方法中，内存地址空间和外设地址空间是相互独立的。 以8088为例，内存地址为连续的1M字节，从00000H至FFFFFH，而外设的地址为0000H至FFFFH。由IO//M来区分。 各有自己的指令和寻址空间，但用于外设的指令功能较弱，这种编址方式在Z80和Intel80系列中有广泛应用。 5.1.2 输入输出的基本方法 在微型计算机系统中，主要的输入输出方法有以下4种： ① 无条件传送。 ② 查询方式。 ③ 中断方式。 ④ 直接存贮器存取(DMA)方式。 1.无条件传送 在微机系统中，有一些简单的外设。当它们工作时，随时都准备好接收CPU的输出数据或它们的数据随时都是准备好的，CPU什么时候读均可以正确地读到他们的数据。CPU可以无条件的向外设传送数据。 下面看看无条件传输的两个例子。 无条件数据传送的另一个例子如图5.2表示。图中外设是简单的发光二极管。此外设的接口用锁存器(273)来实现。锁存器在打入脉冲CP上升沿将输入端D的数据锁存在它的输出Q端。 图5.2中，锁存器作为输出接口，其外设地址为0000H。当CPU执行如下指令时，即可将图中两个发光二极管点亮。 MOV AL，81H MOV DX，0000H OUT DX，AL 当执行OUT指令时，CP端会有负脉冲产生，这就可以将数据线上的81H锁存在输出端，从而点亮发光二极管。 2.查询方式 无条件传送对于那些慢速的或总是准备好的外设是适用的。对并不总是准备好的外设则可以采用查询的方式。通常要求外设提供一个状态信息。 查询方式：计算机利用程序不断地询问外设的状态，根据外设状态来实现数据的输入输出。 (1) 单一外设的查询工作 接收和发送数据都要首先查询外设状况，其数据的输入和输出可简要的用图5.4所示流程来表示。 为了说明查询方式工作的过程，以如图5.5所示例子加以说明。 由图5.5可以看到，数据输出口和状态输入口共用一个地址00FFH。前者是只写的，而后者是只读的。现欲将48000H为首地址的顺序100单元的数据，利用查询方式输出到此外设，其程序可简写如下： START： MOV AX,4000H MOV DS，AX MOV SI，8000H MOV CX，100 GOON：MOV DX，00FFH WAIT： IN AL，DX AND AL，01H JZ WAIT MOV AL，［SI］ OUT DX，AL INC SI LOOP GOON RET (2) 多个外设查询方式工作 通常，当系统有多个外设时，可利用如图5.6所示方式查询。 从图5.6可以看出，CPU逐个对外设进行查询。若发现哪个外设准备就绪，就对该外设实施数据传送。然后再对下一个外设查询，依次循环。 在查询过程中，CPU不能做别的事，大大降低了