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* * 主讲人：黄永平 输入输出接口 HYPer 目录 一、接口概述 二、 三、 四、 HYPer 一.接口概述 定义： 计算机接口(简称接口，Interface)：两个系统或部件之间的交接部分，包括硬件接口和软件接口。 端口(Port):一个接口电路中，可寻址的寄存器。一个接口中可以有多个端口。 接口作用： 外设种类； 外设速度； 外设信号类型； 外设信息格式。 接口的四个功能： 地址译码或设备选择； 数据缓冲和锁存； 信息格式和电平转换； 数据传送协调(握手)。 HYPer I/O接口编程结构 接口状态可以通过DB由CPU主动读入，也可以通过Status(一般为中断线)主动通知CPU。 HYPer 接口分类 HYPer 二.I/O端口地址选择 接口中端口的编址方式： 存贮器映像方式 I/O映像方式 HYPer 接口中端口的编址方式： 存贮器映像方式 I/O映像方式(独立I/O寻址) HYPer I/O指令：IN AL,Port8 ;/RD=0,M/IO=0 OUT Port8,AL ;/WR=0,M/IO=0 MEM指令：MOV AL,[2000H] ;/RD=0,M/IO=1 MOV [2000H],AL ;/WR=0,M/IO=1 I/O映像方式(独立I/O寻址) HYPer 端口地址选择方法： 基于门电路的译码 基于译码器的译码 基于比较器的译码 基于PLD的译码 基于比较器 module decoder flag -t3,-s,-v,-q222 title `Address Decoder Decoder ,by hyp@jlu.edu.cn 2009.11.23 U2 device `P22V10; A15,A14,A13,A12,A11,A10,A9,A8,A7,A6,A5,A4,A3,A2,A1,A0 PIN 17,16,15,14,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,13,1; MnIO,nRD PIN 23,22; nCS0,nCS1 PIN 20,21; H,L,X,C = 1,0,.X.,.C.; ADDR=[A15,A14,A13,A12,A11,A10,A9,A8,A7,A6,A5,A4,A3,A2,A1,A0]; EQUATIONS !nCS0 =(ADDR==^H0E0)(!nRD)(!MnIO) ; !nCS1 =(ADDR==^H0E2)(!nRD)(!MnIO) ; end decoder HYPer GAL译码ABEL代码 HYPer I/O控制方式 程序控制方式 无条件传送方式 查询传送方式 中断传送方式 直接存储器访问（DMA）方式 I/O处理机方式 HYPer 程序控制传送方式---无条件传送 HYPer 程序控制传送方式---查询输入传送 next:IN AL, 0E2h TEST AL,01h JZ next IN AL, 0E0h ... HYPer 程序控制传送方式---查询输出传送 MOV AL, 41H OUT 0E4H, AL next:IN AL, 0E4H TEST AL, 01H JNZ next MOV AL, 42H … HYPer 中断传送方式 优点: CPU效率高。 缺点: 电路复杂。 HYPer DMA传送方式 为什么用DMA方式？ 与中断方式的区别？ DMA操作的三种方法： CPU停机方式(成批传送，简单常用方法) 周期扩展(单字节传送，扩展CPU周期) 周期挪用(成批、单字节传送，不影响CPU工作) HYPer DMA传送方式--- 传送路径 同一时刻，CPU与DMAC只能一个占用系统总线 HYPer DMA传送方式---基本过程 (1)I/O接口向DMAC发出DMA传送请求信号(DREQ)。 (2)DMAC向CPU中的总线仲裁机构请求占用总线(HRQ)。 (3)DMAC接到HLDA信号后成为总线的主控者。 (4)DMAC向I/O接口发请求应答(DACK) (5)向存储器和进行DMA传送的外设发出读写命令，开始DMA传送。 (6)DMAC撤消对CPU的总线请求，交回系统总线的管理和控制权。 HYPer DMA传送方式--- M到I/O设备传送过程 DMA请求过程：CPU?(总线请求