IO接口和总线课件

I/O介面和匯流排§7.1I/O介面輸入/輸出(I/O)介面是CPU與外設之間傳送資訊的一個介面(或連接部件)I/O介面通過三匯流排與CPU相連I/O介面——作用I/O介面的作用CPU與外界的聯絡解決連接的不匹配、不協調速度——數據緩衝信號電平——信號電平轉換電路信號格式——資訊轉換邏輯時序——時序控制電路多端口、多連接——地址解碼I/O介面——方式I/O介面與外設交互三種資訊數據資訊控制資訊狀態資訊均通過DBCPU同外設之間的資訊傳遞，實質上是對端口進行讀/寫操作I/O介面——形式簡單I/O介面電路由簡單組合電路構成的I/O介面電路按需求構成,不可改變可編程I/O介面(晶片)電路使用專用介面晶片具有內部寄存器(方式、狀態、數據)由程式設置(改變)其工作方式I/O介面——簡單電路I/O介面——簡單電路I/O介面——可編程介面電路I/O端口——編址方式I/O獨立編址M/IO=L64K獨立編址的I/O地址空間專用IN/OUT指令記憶體映像編址M/IO=HI/O端口與記憶體統一編址使用記憶體操作指令I/O端口——編址方式00000HFFFFFH0000HFFFFH00000HFFFFFHI/OI/OI/O介面的解碼端口選擇信號I/O地址匯流排M/IO全解碼部分解碼線選法74LS138CPU與外設的資訊傳遞方式程式控制方式無條件傳送方式條件傳送方式中斷方式DMA方式需DMA控制器的介入程式控制方式——無條件傳送外設總是準備好輸入——數據已經準備好輸出——已準備好接收只有數據，沒有狀態同步方式不需要過多的程式處理，在需要與外設交換資訊時，隨時訪問I/O端口程式控制方式——無條件傳送程式控制方式——無條件傳送程式控制方式——條件傳送查詢傳送方式查詢外設的狀態資訊輸入——數據已準備好輸出——接收裝置已準備好狀態端口、數據端口程式控制方式——條件傳送輸入程式控制方式——條件傳送程式控制方式——條件傳送輸出程式控制方式——條件傳送程式控制方式——中斷方式需要訪問外設時，允許相應的中斷，當期望的狀態到達時，產生中斷請求充分利用CPU的資源，提高效率常用於高速CPU與低速外設之間的數據交換程式控制方式——DMA方式直接記憶體方式不必通過CPU的中轉（IN/OUT指令均通過AL/AX），而直接在I/O介面與記憶體之間進行傳遞（搶佔匯流排）需要DMA控制器的介入適用於大量數據的交換程式控制方式——DMA方式程式控制方式——I/O處理機方式DMA可以撇開CPU實現直接的數據傳送，但無法單獨實現數據的處理建立獨立的處理機制，單獨處理I/O數據例：智能串行介面卡§7.2匯流排匯流排——在微型電腦系統中，用於各部件間傳送資訊的公共通路分類片級匯流排地址、數據、控制系統匯流排板卡間的匯流排外部匯流排機器間的匯流排匯流排——PC匯流排62Pin、8數據、20地址匯流排——ISA匯流排62+36Pin、16數據、24地址相容PC匯流排匯流排——EISA匯流排198Pin、32數據、32地址相容PC、ISA匯流排兩層結構插件匯流排——EISA匯流排匯流排——PCI匯流排PCI——週邊部件互聯匯流排，局部匯流排PnP特性匯流排——AGP匯流排AGP——加速圖