第7章 微机原理总线接口技术.ppt

7.2 外设接口的编址方式 8086/8088的寻址能力： 内存： 1MB 端口： 64K个 编址方式： 与内存统一编址 独立编址 AEN，地址输出允许信号。AEN使地址锁存器中的高8位地址送到地址总线上，与芯片直接输出的低8位地址共同构成内存单元地址的偏移量。AEN信号也使与CPU相连的地址锁存器无效，这样，就保证了地址总线上的信号是来自DMA控制器，而不是来自CPU的 ? LEA SI,DATA MOV CX,100 AGAIN : MOV DX,03FBH WAITT：IN AL,DX TEST AL,20H JNZ WAITT MOV DX,03F8H MOV AL，[SI] OUT DX，AL INC SI LOOP AGAIN HLT 读状态 进行一次传送 Bit5=1? 传送完否? 修改地址指针 初始化 Y N N Y 结 束 控制程序 查询工作方式 优点： 软硬件比较简单 缺点： CPU效率低，数据传送的实时性差，速度较慢 三、中断控制方式 特点： 外设在需要时向CPU提出请求，CPU再去为它 服务。服务结束后或在外设不需要时，CPU可 执行自己的程序。 优点： CPU效率高，实时性好，速度快。 缺点： 程序编制相对较为复杂。 以上三种I/O方式的共性 信息的传送均需通过CPU 软件： 外设与内存之间的数据传送是通过CPU执行程序来完成的； 硬件： I/O接口和存储器的读写控制信号、地址信号都是由CPU发出的。 缺点： 程序的执行速度限定了传送的最大速度（约为几十KB/s） 四、DMA控制方式 特点： 外设直接与存储器进行数据交换 ，CPU不再担当数据传输的中介者； 总线由DMA控制器（DMAC）进行控制（CPU要放弃总线控制权），内存/外设的地址和读写控制信号均由DMAC提供。 DMA控制方式 DMAC 外设 接口 CPU QRD MEM DACK HOLD HLDA … BUS 控制信号 地址信号 DMA控制方式的工作过程 外设向DMA控制器发出“DMA传送请求”信号DRQ； DMA控制器收到请求后，向CPU发出“总线请求”信号HOLD； CPU在完成当前总线周期后会立即发出HLDA信号，对HOLD信号进行响应； DMA控制器收到HLDA信号后，就开始控制总线，并向外设发出DMA响应信号DACK。 DMA控制器送出地址信号和相应的控制信号，实现外设与内存或内存与内存之间的直接数据传送 例：从外设向内存传送一个字节 DMAC向I/O接口发出读信号，同时往地址总线上发出存储器的地址和存储器写信号和AEN信号。 DMA控制方式的工作过程 DMA控制方式的工作过程 DMA控制器自动修改地址和字节计数器，并判断是否需要重复传送操作。当规定的数据传送完后，DMA控制器就撤销发往CPU的HOLD信号。CPU检测到HOLD失效后，紧接着撤销HLDA信号，并在下一时钟周期重新开始控制总线。 DMA控制方式 优点： 数据传输由DMA硬件来控制，数据直接在内存和外设之间交换，可以达到很高的传输速率（可达几MB/s） * * 第7章 常用芯片的接口技术 ◆I/O设备是微机系统必不可少的组成部分 ◆I/O接口技术 ◆任何I/O设备都必须通过I/O接口与CPU相连 ——通过硬件、软件结合，把I/O设备与CPU连接起来，以实现两者间正确通信的技术。 输入输出系统 包括硬件与软件两部分 硬件： I/O控制部件、 I/O 接口、I/O设备 软件：驱动程序 2.CPU与外设通信的特点 需要有接口作为CPU与外设通讯的桥梁； 速度 信号种类：模拟、数字；并行、串行 逻辑电平 需要有数据信息传送之前的“联络”； 需要传递的信息有三方面内容：状态、数据及控制信息。 § 7.1 概述 CPU I/O接口 外设 控制 数据 地址 控制 数据 状态 接口电路通常包含一组能够与处理器交换信息的寄存器或缓冲器，称为I/O端口 数据端口—— 存放数据信息 状态端口—— 存放状态信息，即反映外设 当前工作状态的信息 控制端口—— 存放控制信息 I/O端口 CPU 数据 状态 控制 外设 I/O接口 DB 接口和端口 ┅ ┅ ┅ ┅ 接口1