IO接口和总线课件

I/O接口和总线§7.1I/O接口输入/输出(I/O)接口是CPU与外设之间传送信息的一个界面(或连接部件)I/O接口通过三总线与CPU相连I/O接口——作用I/O接口的作用CPU与外界的联络解决连接的不匹配、不协调速度——数据缓冲信号电平——信号电平转换电路信号格式——信息转换逻辑时序——时序控制电路多端口、多连接——地址译码I/O接口——方式I/O接口与外设交互三种信息数据信息控制信息状态信息均通过DBCPU同外设之间的信息传递，实质上是对端口进行读/写操作I/O接口——形式简单I/O接口电路由简单组合电路构成的I/O接口电路按需求构成,不可改变可编程I/O接口(芯片)电路使用专用接口芯片具有内部寄存器(方式、状态、数据)由程序设置(改变)其工作方式I/O接口——简单电路I/O接口——简单电路I/O接口——可编程接口电路I/O端口——编址方式I/O独立编址M/IO=L64K独立编址的I/O地址空间专用IN/OUT指令存储器映像编址M/IO=HI/O端口与存储器统一编址使用存储器操作指令I/O端口——编址方式00000HFFFFFH0000HFFFFH00000HFFFFFHI/OI/OI/O接口的译码端口选择信号I/O地址总线M/IO全译码部分译码线选法74LS138CPU与外设的信息传递方式程序控制方式无条件传送方式条件传送方式中断方式DMA方式需DMA控制器的介入程序控制方式——无条件传送外设总是准备好输入——数据已经准备好输出——已准备好接收只有数据，没有状态同步方式不需要过多的程序处理，在需要与外设交换信息时，随时访问I/O端口程序控制方式——无条件传送程序控制方式——无条件传送程序控制方式——条件传送查询传送方式查询外设的状态信息输入——数据已准备好输出——接收装置已准备好状态端口、数据端口程序控制方式——条件传送输入程序控制方式——条件传送程序控制方式——条件传送输出程序控制方式——条件传送程序控制方式——中断方式需要访问外设时，允许相应的中断，当期望的状态到达时，产生中断请求充分利用CPU的资源，提高效率常用于高速CPU与低速外设之间的数据交换程序控制方式——DMA方式直接存储器方式不必通过CPU的中转（IN/OUT指令均通过AL/AX），而直接在I/O接口与存储器之间进行传递（抢占总线）需要DMA控制器的介入适用于大量数据的交换程序控制方式——DMA方式程序控制方式——I/O处理机方式DMA可以撇开CPU实现直接的数据传送，但无法单独实现数据的处理建立独立的处理机制，单独处理I/O数据例：智能串行接口卡§7.2总线总线——在微型计算机系统中，用于各部件间传送信息的公共通路分类片级总线地址、数据、控制系统总线板卡间的总线外部总线机器间的总线总线——PC总线62Pin、8数据、20地址总线——ISA总线62+36Pin、16数据、24地址兼容PC总线总线——EISA总线198Pin、32数据、32地址兼容PC、ISA总线两层结构插件总线——EISA总线总线——PCI总线PCI——外围部件互联总线，局部总线PnP特性总线——AGP总线AGP——