输入输出及中断课件.ppt

輸入輸出及中斷7.1.1I/O介面的一般結構一個簡單的外設結構框圖見P157圖7.1。通過一個外設介面與外設之間交換的資訊主要有三類，分別為：數據資訊；狀態資訊；控制資訊。●以上三種資訊應當分別傳送。返回7.1.2一般I/O介面的基本功能一般I/O介面應舉有一下基本功能：地址解碼；數據緩衝及鎖存；資訊轉換；對CPU的命令進行解碼並提供狀態資訊；地址解碼定時和控制。返回7.1.3一般I/O介面的操作過程一般I/O介面的操作過程為：輸入操作：CPU將指定外設的端口地址置於地址匯流排，以選定一個端口；CPU等待數據匯流排上出現有效的數據；CPU從數據匯流排上取數據，並放入累加器。輸出操作：CPU將指定外設的端口地址置於地址匯流排，以選定一個端口；CPU將要輸出的數據放在數據匯流排上；CPU等待數據傳送完畢的回答信號。返回7.2CPU與外設之間數傳送的方式在電腦的操作過程中，最基本和最大量的操作就是數據傳遞。且主要是在CPU、存儲I/O介面之間進行。通常採用以下三種I/O傳送方式：7.2.1程式控制傳送方式7.2.2中斷傳送方式7.2.3DMA（直接記憶體存取）傳送方式返回7.2.1程式控制傳送方式程式控制傳送方式是指CPU與外設之間的數據交換在程式控制的方式下進行。又可以分為：◆無條件傳送(同步傳送）：是最簡單的傳送方式，主要用於外設工作時間為已知的場合。◆有條件傳送（查詢傳遞）：又稱為“非同步傳送方式”。當CPU與外設工作不同步時，採用此方式。注意采用此方式傳送前，CPU必須先對外設進行狀態檢測。返回7.2.2中斷傳送方式中斷傳送方式的特點是允許CPU和I/O設備並行工作。僅當I/O設備數據準備就緒後才向CPU發出中斷請求信號。CPU將暫停執行主程序，而轉去執行為外設服務的中斷服務程式。處理完畢後，在返回到被中斷了的主程序繼續執行。返回7.2.3DMA（直接記憶體存取）傳送方式

DMA傳送方式是一種不需要CPU干預也不需要軟體接入的高速傳遞方式。在DMA傳送方式中，對數據的傳送過程進行控制的是DMAC（DMA控制器）。在微機中實現DMA功能的是8237A晶片，是一種高性能的可編程DMA控制器。返回7.3中斷技術中斷技術源於輸入輸出，是電腦內部管理的一個重要手段。7.3.1中斷概述7.3.2中斷處理過程7.3.3中斷優先權返回7.3.1中斷概述中斷技術是電腦應用中的一項重要技術，是電腦內部管理的一個重要手段。◆中斷的基本概念◆中斷的分類返回中斷的基本概念中斷：指CPU暫停正在運行的程式而轉去執行斷服務程式。當處理結束後，返回到主程序被中斷處繼續執行。●中斷源：指引起中斷的事件或發出中斷請求的來源。通常有外部設備、即時時鐘、故障源、數據通道中斷以及程式自願中斷。●中斷系統：指為實現中斷功能而設置的各種硬體和軟體。其中包括中斷邏輯控制和管理中斷的相應指令。返回中斷的分類按中斷處理方式分：可分為程式中斷和簡單中斷。按中斷產生的方式分：可分為自願中斷和強迫斷。按引起中斷發生的位置分：可分為內部中斷和外部中斷。返回7.3.2中斷處理過程中斷處理過程是硬體和軟體編程相合的過程。有些通過硬體實現，有些則需通過編程實現。各種微型機的中斷系統是不相