第6.1章：IO数据传输控制方法(lyz)(v1.0).ppt

第6章：IO接口数据控制方式 主讲老师：廉迎战 副教授 学习内容和重点 掌握输入/输出接口电路和基本概念、掌握I/O端口编址方法和特点及地址译码方法。 掌握CPU与外设数据传送的方式方法。 掌握中断的基本概念和中断过程，中断芯片8259的结构、应用及编程方法。 掌握DMA的基本概念、可编程DMA控制器芯片8237A的结构、应用及编程方法。 IO端口访问时序 A、 程序控制方式（查询方式） 1）无条件传送方式 输入数据 AB=XXXXH M/-IO=0 -RD=0 DB=D7~D0 输入锁存器输入数据 输出数据 AB=XXXXH M/-IO=0 DB=D7~D0 -WE=0 输出锁存器导通 DB到外设 A、 程序控制方式（查询方式） 2）查询方式 输入数据 外设 数据OK—锁存器 选通=“1”， 三态缓冲器READY=“1” 读数据CPU 读状态 AB=XXH M/-IO=0 -RD=0 DB=D0~D7 D7=READY--OK 读数据 AB=XXH M/-IO=0 -RD=0 DB=D0~D7 D7~D0数据--OK A、 程序控制方式（查询方式） 2）查询方式 输出数据 外设 输出数据— -ACK=0 状态触发器Q=0 BUSY=0 输出数据CPU 读状态 AB=XXH M/-IO=0 -RD=0 状态BUSY=“0”？ YES 输出数据 AB=XXH M/-IO=0 -WR=0 DB=D0~D7 输出口数据锁存器 B、中断控制方式 中断过程 CPU启动外设工作后，作自己工作（IO与CPU工作） IO好----READY=1向CPU发请求 CPU响应请求，暂停原程序，执行中断程序 完成，CPU返回原程序继续 中断服务过程 保护现场、中断处理、恢复现场 B、中断控制方式 中断响应过程 中断设置 设置中断类型码 设置中断优先权 开中断（中断屏蔽寄存器IMX=1） 中断请求 IO好，中断请求寄存器=1 INT=1发中断请求 响应中断 -INTA=0，CPU响应中断 中断码==数据线----调用相应中断矢量 {AB=XXXXH -RD=0 } = 译码 读三态缓冲器数据 同时，中断请求 INT =0 中断返回，CPU执行 C、DMA方式 1、DMA方式：DMA接管系统的总线控制权，无程序介入，硬件完成（中断，系统停止）。 2、功能： RAM==IO设备 3、过程： IO向DMA发请求 DMA响应向CPU请求DMA方式 CPU响应请求，交AB+CB DMA接管AB+CB RAM==IO 外设 DMA向IO发回答信号 传送完毕，IO向DMA发完毕信号 DMA交AB+CB给CPU D、IOP控制方式 结构： IOP独立于CPU之外，专用于IO接口处理，与CPU并行 IOP功能： CPU的I/O处理\控制\数据传送。 工作方式： 本地方式：IOP与CPU共享系统总线 远程方式：IOP一方面与CPU共享总线，另一方面有独立的IO总线，避免与CPU的总线争用问题。需要由总线裁决器决定总线使用数据传送器件。 讨论 IO概念？ IO访问特点？ IO的组成？ * * I / O数据传输控制方法 第 6 章 6.1 接口的基本概念 6.2 I/O的寻址方式 6.3 CPU与接口信息交换方式 6.4 中断基本概念 6.5 中断控制器 6.6 DMA方式数据传送 6.7 DMA控制器 6.1 接口的基本概念 1. I/O接口的定义和功能 接口定义： 在CPU和外设之间使两者相互交换信息的连接电路。在CPU和接口之间建立一个缓冲区，解决CPU与外设之间在数据形式、数据传递方式以及传递速率等问题。 接口功能： 信号暂存、数据转换、传送路径切换、状态信号交换、通信控制、设备动作、定时控制、中断管理及错误检测等功能。 2. 接口电路中的信息 接口信息： 数据信息、状态信息、控制信息 数据信息 数字量 模拟量 开关量 状态信息 设备工作状态 READY、BUSY 控制信息 CPU输出的控制信息 3. 接口的类型 接口分类：专用接口、通用接口 传送方式：并行方式、串行方式 6.2 I/O寻址方式 1、I/O端口编址 I/O编址的两种形式：独立编址和统一编址。 A.I/O端口和存储器统一编址 I/O与RAM共同存储器的访问空间。特点I/O与RAM同等看待。 B.I/O端口和存储器独立编址 I/O与RAM分别建立各自的访问空间。特点I/O与RAM都有自己的寻址体系。 6.2 I/O寻址方