微机原理及应用 输入输出接口 LY学习资料.ppt

6.2CPU与外设间的数据传送方式1.程序控制方式（1）无条件传送方式（2）查询传送方式3.DMA方式2.中断控制方式DMA：直接存储器存取DMA方式是一种由专门的硬件电路执行I/O的数据传送方式，它可以让外设接口直接与内存进行高速的数据传送，而不必经过CPU。这种专门的硬件电路称为DMA控制器，简称DMAC。3.DMA传送方式对于高速外设（如磁盘、高速A/D），中断方式不能满足数据传输速度的要求。DMA传送方式克服程序控制传送的不足：外设→CPU→存储器外设←CPU←存储器直接存储器存取DMA：外设→存储器外设←存储器CPU释放总线，由DMA控制器管理。4.传送方式比较无条件传送：慢速外设需与CPU保持同步；查询传送：简单实用，效率较低；中断传送：外设主动，可与CPU并行工作，但每次传送需要大量额外时间开销；DMA传送：DMAC控制，外设直接和存储器进行数据传送，适合大量、快速数据传送；总结1.I/O接口的必要性、主要功能、I/O信息种类、I/O编址方式。2.CPU与外设之间数据传送的方式无条件传送方式、查询传送方式、中断数据传送方式、DMA传送方式。***数据信息：送入CPU进行加工处理的信息或输出到外设的运算结果。数字量：通常由键盘、磁盘驱动器等读入的信息，或由CPU送给打印机、磁盘驱动器、显示器或绘图仪的信息。它们是二进制形式数据或ASCII码表示的数据及字符。模拟量：当微型计算机用于控制时，多数情况下的输入信息是现场连续变化的物理量，它们常常需要被转化成电压或电流信号，然后进行模拟/数字(A/D)转换，变成数字量，送入计算机。相反，输出控制时又要将数字量转换成模拟量(D/A)来驱动被控对象。开关量：开关量可以表示两个状态，如开关的通、断，电机的启动和停止等。常常可以把一组开关量组成一个数字量，以便于计算机的处理。控制信息：是CPU发出的，用以控制外设的工作方式或外设的启动和停止。状态信息：反映了外设当前所处的工作状态，是外设通过接口送给CPU的信号。*CPU与外设通信时，传送的信息主要包括数据信息、状态信息和控制信息。在接口电路中，这些信息分别进入不同的寄存器，通常将这些寄存器和它们的控制逻辑统称为I/O端口。即：*当实现一个数据的输入输出操作时，CPU必须在众多的外部设备中寻找到一个确定的设备，而如何寻找这一特定的外部设备就是输入输出寻址方式所解决的问题。存储器映像方式把一个I/O端口看作是一个存储单元，相当于给每一个I/O端口分配一个存储器地址。优点：指令丰富，I/O端口空间大，寻址的控制逻辑比较简单缺点：内存空间相对减少，地址译码电路比较复杂，存储器操作指令字节长，降低了I/O操作速度，分析程序困难。I/O映像方式I/O端口空间与存储器空间各自独立，互不干涉优点。程序清晰。I/O地址较少，所以译码电路简单。I/O指令格式短，执行时间快。****

主讲人：刘艳医学仪器教研室第6章输入/输出接口及中断技术第6章输入/输出接口及中断技术6.1输入/输出接口概述6.2CPU与外设间的数据传送方式6.3中断技术6.4可编程中断控制器8259A6.1输入/输出接口概述1.接口的必要性2.接口的功能3.信息种类4.I/O编址方式能够完成输入/输出操作的设备就叫输入/输出设备，简称外设或I/O设备。什么是I/O设备？什么是I/O接口？I/O接口是把CPU与外设连接起来实现数据传送的中间控制电路。CPU接口电路I/O设备I/O接口与I/O设备的关系不同的I/O设备对应的I/O接口不同；I/O接口受CPU控制，I/O设备受I/O接口控制；微机应用离不开外设接口设计、选用和连接。(1）微机的外部设备多种多样；(2）CPU在与I/O设备进行数据交换时存在速度不匹配、时序不匹配、信息格式不匹配、信息类型不匹配；(3）它们不能与CPU直接相连，必须经过中间电路再与微机系统相连。1.I/O接口的必要性多种多样的外设工作原理不同机械、电子、机电、电磁……传送信息类型多样数字量、模拟量、开关量传送速度差别极大传送方式不尽相同串行、并行编码方式不同二进制、BCD码、ASCII码……返回2.I/O接口的主要功能为了实现CPU与外设之间的高效、可靠的信息交换，微机接口应具有以下功能：（1）数据缓冲功能为了解决高速CPU与低