第5章輸入輸出接口基礎(chǔ)1

1、黃玉清制作2022-4-195.1 5.1 輸入輸出概述輸入輸出概述5.4 5.4 輸入輸出的控制方式輸入輸出的控制方式黃玉清制作2022-4-19 通過(guò)對(duì)本章的學(xué)習(xí)，您應(yīng)該能夠達(dá)到下列要求： 描述接口與CPU和外設(shè)的信號(hào) 說(shuō)明接口中主要的端口的作用 輸入輸出端口的尋址方式 輸入輸出的控制方式黃玉清制作2022-4-19黃玉清制作2022-4-19RAMROMI/OI/O接口外設(shè)ABDBCBCPU黃玉清制作2022-4-19微機(jī)的外部設(shè)備多種多樣微機(jī)的外部設(shè)備多種多樣外部設(shè)備外部設(shè)備數(shù)據(jù)格式、工作速度差別很大數(shù)據(jù)格式、工作速度差別很大外設(shè)外設(shè)不能不能與與CPU直接直接相連，必須經(jīng)過(guò)中間電路再相

2、連，必須經(jīng)過(guò)中間電路再與系統(tǒng)相連，這部分電路被稱為與系統(tǒng)相連，這部分電路被稱為I/O接口接口電路。電路。接口在接口在CPUCPU與外與外設(shè)之間設(shè)之間黃玉清制作2022-4-19I/O接口接口是是CPU與與“外部世界外部世界”的中轉(zhuǎn)站，位于的中轉(zhuǎn)站，位于CPU與外設(shè)間與外設(shè)間,用來(lái)協(xié)助完成數(shù)據(jù)傳送和控制的用來(lái)協(xié)助完成數(shù)據(jù)傳送和控制的邏輯電路邏輯電路.I/O端口端口：是接口電路中：是接口電路中CPU能訪問(wèn)的能訪問(wèn)的寄存器寄存器。I/O操作操作：CPU對(duì)與設(shè)備相關(guān)對(duì)與設(shè)備相關(guān)I/O接口電路的操接口電路的操作作，不是訪問(wèn)，不是訪問(wèn)I/O設(shè)備。設(shè)備。黃玉清制作2022-4-19I/OI/O接口的主要功能

3、？接口的主要功能？數(shù)據(jù)緩沖數(shù)據(jù)緩沖: :對(duì)輸入輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖和鎖存對(duì)輸入輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖和鎖存控制命令鎖存控制命令鎖存: :對(duì)對(duì)CPUCPU的控制命令進(jìn)行鎖存的控制命令進(jìn)行鎖存外設(shè)信號(hào)變換外設(shè)信號(hào)變換: :對(duì)外設(shè)信號(hào)的形式和數(shù)據(jù)的對(duì)外設(shè)信號(hào)的形式和數(shù)據(jù)的格式進(jìn)行變換格式進(jìn)行變換端口尋址端口尋址: :I/OI/O端口進(jìn)行尋址端口進(jìn)行尋址聯(lián)絡(luò)聯(lián)絡(luò): :對(duì)對(duì)CPUCPU和和I/OI/O設(shè)備進(jìn)行聯(lián)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)絡(luò)黃玉清制作2022-4-19黃玉清制作2022-4-19數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)端口端口: :存放存放CPUCPU與外設(shè)之間傳送的數(shù)據(jù)信息。與外設(shè)之間傳送的數(shù)據(jù)信息。狀態(tài)狀態(tài)端口端口: :反映當(dāng)前外設(shè)所處的工

4、作狀態(tài)。反映當(dāng)前外設(shè)所處的工作狀態(tài)?？刂瓶刂贫丝诙丝? :CPU CPU 通過(guò)接口向外設(shè)傳送控制信息。通過(guò)接口向外設(shè)傳送控制信息。黃玉清制作2022-4-19并行通信并行通信串行通信串行通信計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器/定時(shí)器定時(shí)器8253并行接口并行接口8255中斷控制器中斷控制器8259DMA控制器控制器8237串行接口串行接口8250/8251黃玉清制作2022-4-19黃玉清制作2022-4-19I/O端口端口是接口電路中是接口電路中CPU能訪問(wèn)的能訪問(wèn)的寄存器寄存器端口編址方式端口編址方式兩種方式兩種方式將存儲(chǔ)器與外設(shè)端口將存儲(chǔ)器與外設(shè)端口統(tǒng)一統(tǒng)一編址編址外設(shè)端口外設(shè)端口單獨(dú)單獨(dú)編址編址 黃玉清制作

5、2022-4-19將外設(shè)接口電路的一個(gè)端口作為存儲(chǔ)器將外設(shè)接口電路的一個(gè)端口作為存儲(chǔ)器的一個(gè)單元。的一個(gè)單元。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：不需要專門的輸入輸出指令，不需要專門的輸入輸出指令， 可用全部的存儲(chǔ)器操作指令。可用全部的存儲(chǔ)器操作指令。 （指令多且靈活）（指令多且靈活） 如：如：movmov kou1,bx kou1,bx 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：外設(shè)占用內(nèi)存單元，外設(shè)占用內(nèi)存單元， 相對(duì)減少了內(nèi)存容量相對(duì)減少了內(nèi)存容量。65F302 0024E0內(nèi)存與外設(shè)內(nèi)存與外設(shè)內(nèi)存內(nèi)存外設(shè)外設(shè)026D黃玉清制作2022-4-19 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：不占用內(nèi)存：不占用內(nèi)存 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：CPU需設(shè)專門的需設(shè)專門的I/O指令。指令。65F30

6、2 00外設(shè)外設(shè)KOU1KOU2KOU3112233 44KOU100KOU101113232 01內(nèi)存內(nèi)存I/O 指令：指令：若端口地址在若端口地址在 0FFH 范圍內(nèi)范圍內(nèi),則用直則用直接尋址接尋址 。 如：如： IN AL, 20H OUT 80H, AX OUT 84H, AL 若端口地址在若端口地址在 0100FFFFH 范圍內(nèi)，范圍內(nèi)，則用則用DX間接尋址。間接尋址。 MOV DX, 300H IN AL, DX黃玉清制作2022-4-191. IBM PC/XT I/O 端口地址分配圖端口地址分配圖0000001F0020003F0040005F0060007F0080009F0

7、0A000BF008001FF32字節(jié)字節(jié)320字節(jié)字節(jié)32字節(jié)字節(jié)32字節(jié)字節(jié)32字節(jié)字節(jié)32字節(jié)字節(jié)32字節(jié)字節(jié)0000000F8237A5 DMA控制器控制器002000218259A 中斷控制器中斷控制器004000438253A5 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器006000638255A5 并行接口芯片并行接口芯片00800083DMA 頁(yè)面寄存器頁(yè)面寄存器00A000BFNMI 屏蔽寄存器屏蔽寄存器黃玉清制作2022-4-1902000200020F游戲控制口游戲控制口02100217擴(kuò)展部件擴(kuò)展部件021802F7未用未用02F802FF異步通信卡（第二個(gè)）異步通信卡（第二個(gè)）03200

8、32F硬盤適配器硬盤適配器03300377并行打印機(jī)并行打印機(jī)未用未用0300031F實(shí)驗(yàn)卡實(shí)驗(yàn)卡0380038F039003AF03B003BF03C003CF03D003DF03E003EF03F003F703F803FF03FF0378037FSPLC通信通信未用未用單色顯示器單色顯示器 / 打印機(jī)打印機(jī)未用未用未用未用彩色彩色/ 圖形顯示卡圖形顯示卡軟盤適配器軟盤適配器異步通信卡（第一個(gè)）異步通信卡（第一個(gè)）黃玉清制作2022-4-19: :就是把地址信號(hào)與控制信號(hào)進(jìn)行邏就是把地址信號(hào)與控制信號(hào)進(jìn)行邏輯組合輯組合,產(chǎn)生對(duì)芯片的選擇信號(hào)產(chǎn)生對(duì)芯片的選擇信號(hào). 例例: 用用BHE信號(hào)控制奇

9、偶地址信號(hào)控制奇偶地址 用用AEN信號(hào)控制非信號(hào)控制非DMA傳送傳送, AEN=1, CPU掌掌管總線管總線,可以進(jìn)行可以進(jìn)行I/O端口訪問(wèn)端口訪問(wèn). 用用IOR和和IOW控制讀寫控制讀寫AEN是是DMA控制器控制器的地址鎖存輸出的地址鎖存輸出黃玉清制作2022-4-19問(wèn)題：?jiǎn)栴}：8086CPU的的I/O地址最多可達(dá)多少？地址最多可達(dá)多少？由于用由于用DX間接尋址，間接尋址， I/O地址線可達(dá)地址線可達(dá)16條，條，I/O最大尋址空間最大尋址空間=216=64K實(shí)際在主板中一般只有實(shí)際在主板中一般只有10地址線尋址地址線尋址I/O空間?？臻g。黃玉清制作2022-4-19【例【例】：假設(shè)端口地址

10、為：假設(shè)端口地址為2F8H，譯碼電路如何設(shè)計(jì)？，譯碼電路如何設(shè)計(jì)？ A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 2 F 8書中的圖書中的圖黃玉清制作2022-4-19 若需要若需要多個(gè)端口地址多個(gè)端口地址,可以采用譯碼可以采用譯碼器：器：3-8譯碼器譯碼器4-16譯碼器譯碼器雙雙2-4譯碼器譯碼器黃玉清制作2022-4-19【例【例5-2】使用使用74LS138設(shè)計(jì)系統(tǒng)板上的設(shè)計(jì)系統(tǒng)板上的I/O地址地址,并且并且使每個(gè)接口芯片內(nèi)部可以有使每個(gè)接口芯片內(nèi)部可以有32個(gè)端口數(shù)目個(gè)端口數(shù)目.1)1)分析分析:系統(tǒng)板地址范圍系統(tǒng)板地址范圍:00F

11、FH,只使用低只使用低8位地址線位地址線. 留出低留出低5位地址線不參加譯碼位地址線不參加譯碼(25=32);黃玉清制作2022-4-19A B C 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7輸輸 出出地址范圍地址范圍: 00001FH(8237A端口地址范圍）端口地址范圍） 02003FH(8259A端口地址范圍）端口地址范圍） 0E00FFHY0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5Y6 Y7A5A6 A7A8A9 AENIOWAB CG2BG2AG174LS138DMA CS（8237）INTR CS（8259）

12、T/C CS（8253）PPI CS（8255）WRTDMAPG（寫（寫DMA頁(yè)面寄存器）頁(yè)面寄存器）WRTNMIREG（寫（寫NMI屏蔽寄存器）屏蔽寄存器）1174LS32黃玉清制作2022-4-19程序傳送方式程序傳送方式 DMA方式方式問(wèn)題：?jiǎn)栴}：8086CPU如何控制如何控制I/O設(shè)備的數(shù)據(jù)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸？傳輸？黃玉清制作2022-4-19由程序（由程序（IN/OUTIN/OUT指令指令）控制）控制CPUCPU與外設(shè)之間進(jìn)行與外設(shè)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)交換。外外設(shè)設(shè)接接口口CPUCPU內(nèi)內(nèi)部部寄寄存存器器黃玉清制作2022-4-19一、無(wú)條件傳送方式一、無(wú)條件傳送方式傳送過(guò)程：傳送過(guò)程

13、：外設(shè)已準(zhǔn)備好，不查詢外設(shè)的狀態(tài)外設(shè)已準(zhǔn)備好，不查詢外設(shè)的狀態(tài)輸入時(shí)，外設(shè)的數(shù)據(jù)已送到三態(tài)緩沖器。輸入時(shí)，外設(shè)的數(shù)據(jù)已送到三態(tài)緩沖器。輸出時(shí)，輸出時(shí)，CPUCPU的輸出信息已送到輸出鎖存器的輸出信息已送到輸出鎖存器的輸入端。的輸入端。軟件上只需用軟件上只需用輸入或輸出指令輸入或輸出指令用途：用于簡(jiǎn)單外設(shè)用途：用于簡(jiǎn)單外設(shè)開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)LEDLED顯示器顯示器黃玉清制作2022-4-19選中地址選中地址數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)寫信號(hào)寫信號(hào)讀信號(hào)讀信號(hào)輸出端口輸出端口輸入端口輸入端口選通信號(hào)選通信號(hào)黃玉清制作2022-4-19【例【例】：輸入：輸入： MOV DX, 300H ;端口地址送端口地址送DX IN AL,

14、DX；300H端口的內(nèi)容輸入端口的內(nèi)容輸入AL。 IOR=0，AL=10H【例【例】：輸出：輸出： MOV DX, 300H ;端口地址送端口地址送DX OUT AL, DX；(AL)=10H 將將AL中的內(nèi)容送中的內(nèi)容送82H端口。端口。 IOW=0，（，（300H）=10H 黃玉清制作2022-4-19【例【例5-3】讀圖，輸入輸出口地址？讀圖，輸入輸出口地址？黃玉清制作2022-4-198位鎖存器位鎖存器74LS273單向三態(tài)緩沖器單向三態(tài)緩沖器74LS244黃玉清制作2022-4-19【例【例5-3】無(wú)條件傳送，】無(wú)條件傳送，如圖，開(kāi)關(guān)閉合，對(duì)應(yīng)發(fā)光二極如圖，開(kāi)關(guān)閉合，對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管亮

15、。管亮。 AGAIN：MOV DX, 300H;DX指向數(shù)據(jù)端口指向數(shù)據(jù)端口 IN AL, DX ;從緩沖器讀入開(kāi)關(guān)狀態(tài)從緩沖器讀入開(kāi)關(guān)狀態(tài) NOT AL;求反（因?yàn)榍蠓矗ㄒ驗(yàn)?4LS06是反向驅(qū)動(dòng)是反向驅(qū)動(dòng)） OUT DX, AL ;向鎖存器輸出開(kāi)關(guān)狀態(tài)向鎖存器輸出開(kāi)關(guān)狀態(tài)（顯示）（顯示） JMP AGAIN ;重復(fù)重復(fù) 黃玉清制作2022-4-19二、條件（查詢）傳送方式二、條件（查詢）傳送方式查詢式數(shù)據(jù)傳送過(guò)程查詢式數(shù)據(jù)傳送過(guò)程3個(gè)環(huán)節(jié)個(gè)環(huán)節(jié)：查詢狀態(tài)環(huán)節(jié)查詢狀態(tài)環(huán)節(jié)CPU尋址狀態(tài)口，讀取狀態(tài)字尋址狀態(tài)口，讀取狀態(tài)字檢測(cè)是否滿足檢測(cè)是否滿足“就緒就緒” 條件條件如果不滿足，回到第一步讀取

16、狀態(tài)字；如果不滿足，回到第一步讀取狀態(tài)字；數(shù)據(jù)傳送環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)傳送環(huán)節(jié)外設(shè)已處于外設(shè)已處于“就緒就緒”狀態(tài)，尋址數(shù)據(jù)口狀態(tài)，尋址數(shù)據(jù)口是輸入，通過(guò)輸入指令從數(shù)據(jù)端口讀入數(shù)據(jù)是輸入，通過(guò)輸入指令從數(shù)據(jù)端口讀入數(shù)據(jù)是輸出，通過(guò)輸出指令向數(shù)據(jù)端口輸出數(shù)據(jù)是輸出，通過(guò)輸出指令向數(shù)據(jù)端口輸出數(shù)據(jù)特點(diǎn)：工作可靠，適用面寬，但傳送效率低特點(diǎn)：工作可靠，適用面寬，但傳送效率低輸入狀態(tài)輸入狀態(tài)就緒？就緒？數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)交換YN流程流程黃玉清制作2022-4-19查詢式輸入接口電路查詢式輸入接口電路1）查詢式輸入）查詢式輸入外設(shè)準(zhǔn)備好外設(shè)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)，發(fā)選數(shù)據(jù)，發(fā)選通信號(hào)通信號(hào)CPU讀讀狀態(tài)，狀態(tài)，準(zhǔn)備好？準(zhǔn)備好？CPU

17、讀讀數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)黃玉清制作2022-4-19【例【例5-4】：設(shè)有某：設(shè)有某輸入接口輸入接口，狀態(tài)口地址，狀態(tài)口地址83H,數(shù)據(jù)口數(shù)據(jù)口地址地址80H,當(dāng)狀態(tài)口的當(dāng)狀態(tài)口的D7為為1時(shí)時(shí),數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好。數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好。試編寫試編寫查尋式輸入一個(gè)數(shù)據(jù)的程序；查尋式輸入一個(gè)數(shù)據(jù)的程序；POLL： IN AL，83H TEST AL，80H ；檢查狀態(tài)位；檢查狀態(tài)位D7 JZ POLL ；D7=0,沒(méi)就緒，繼續(xù)查詢沒(méi)就緒，繼續(xù)查詢 IN AL，80H ；D7=1,就緒，從數(shù)據(jù)端口就緒，從數(shù)據(jù)端口 ；讀入數(shù)據(jù)；讀入數(shù)據(jù)D7 D6 D0READY狀態(tài)口狀態(tài)口黃玉清制作2022-4-192 2）查詢式輸出：）查詢式

18、輸出： CPUCPU查詢外設(shè)狀態(tài)是否忙查詢外設(shè)狀態(tài)是否忙, ,不忙不忙, ,執(zhí)行輸出執(zhí)行輸出; ;否則等待。否則等待。讀狀態(tài)讀狀態(tài),是否忙？是否忙？不忙，不忙，輸出數(shù)輸出數(shù)據(jù)據(jù)黃玉清制作2022-4-19【例【例5-5】：設(shè)有某設(shè)有某輸出接口輸出接口，狀態(tài)口地址，狀態(tài)口地址63H,數(shù)據(jù)口數(shù)據(jù)口地址地址60H,當(dāng)狀態(tài)口的當(dāng)狀態(tài)口的D0為為1時(shí)時(shí),輸出忙輸出忙BUSY，D0為為0時(shí)，時(shí)，可以輸出數(shù)據(jù)?？梢暂敵鰯?shù)據(jù)。試編寫查尋式輸出試編寫查尋式輸出DAT單元一個(gè)數(shù)據(jù)單元一個(gè)數(shù)據(jù)的程序。的程序。查詢部分的程序：查詢部分的程序：POLL：IN AL，63H ；讀入狀態(tài)；讀入狀態(tài) TEST AL，01H

19、；檢查忙標(biāo)志；檢查忙標(biāo)志D0 JNZ POLL ；D0=1,未就緒，繼續(xù)查詢未就緒，繼續(xù)查詢 MOV AL，DAT ；D0=0,就緒就緒,數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)送AL OUT 60H，AL ；將數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)端口；將數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)端口 D7 D6 D0BUSY黃玉清制作2022-4-19 【例【例5-6】：設(shè)有某：設(shè)有某輸入接口輸入接口，狀態(tài)口地址，狀態(tài)口地址83H,數(shù)據(jù)口地址數(shù)據(jù)口地址80H,當(dāng)狀態(tài)口的當(dāng)狀態(tài)口的D7為為1時(shí)時(shí),數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好。數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好。試用查尋式方式，試用查尋式方式，輸入輸入10個(gè)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)存在并將數(shù)據(jù)存在BUF開(kāi)始的單元中的程序，編開(kāi)始的單元中的程序，編寫主要程序段。寫主要程

20、序段。 BUF DB 10 DUP(?) MOV SI,0 MOV CX,10POLL: IN AL,83H TEST AL,80 ;檢查狀態(tài)位檢查狀態(tài)位READY JZ POLL IN AL,80H MOV BUFSI,AL ;存數(shù)據(jù)存數(shù)據(jù) INC SI LOOP POLL .黃玉清制作2022-4-19條件傳送方式的工作原理是怎樣的？主要用在條件傳送方式的工作原理是怎樣的？主要用在什么場(chǎng)合？什么場(chǎng)合？畫出條件傳送（查詢）方式輸出過(guò)程的流程圖。畫出條件傳送（查詢）方式輸出過(guò)程的流程圖。查詢式傳送方式有什么優(yōu)缺點(diǎn)？查詢式傳送方式有什么優(yōu)缺點(diǎn)？ 黃玉清制作2022-4-19中斷傳送方式的原理中斷

21、傳送方式的原理 啟動(dòng)外設(shè)啟動(dòng)外設(shè) 外設(shè)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)外設(shè)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù),發(fā)一個(gè)選通信號(hào)發(fā)一個(gè)選通信號(hào) 外設(shè)向外設(shè)向CPU發(fā)中斷請(qǐng)求發(fā)中斷請(qǐng)求 CPU收到中斷請(qǐng)求信號(hào)，暫?，F(xiàn)行程序收到中斷請(qǐng)求信號(hào)，暫?，F(xiàn)行程序 CPU執(zhí)行中斷服務(wù)程序，執(zhí)行輸入輸出操執(zhí)行中斷服務(wù)程序，執(zhí)行輸入輸出操作作 中斷服務(wù)程序結(jié)束，返回原來(lái)程序中斷服務(wù)程序結(jié)束，返回原來(lái)程序 黃玉清制作2022-4-19外設(shè)準(zhǔn)備好外設(shè)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)，發(fā)中數(shù)據(jù)，發(fā)中斷申請(qǐng)斷申請(qǐng)傳送傳送數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)CPU響響應(yīng)中斷應(yīng)中斷中斷申中斷申請(qǐng)送請(qǐng)送CPU黃玉清制作2022-4-19中斷過(guò)程大致分為：中斷過(guò)程大致分為：中斷請(qǐng)求中斷請(qǐng)求：由需要提供中斷服務(wù)程序的設(shè)備提：由

22、需要提供中斷服務(wù)程序的設(shè)備提出；出；中斷響應(yīng)中斷響應(yīng)：CPUCPU給設(shè)備發(fā)出一個(gè)中斷應(yīng)答信號(hào)；給設(shè)備發(fā)出一個(gè)中斷應(yīng)答信號(hào)；現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)：保護(hù)執(zhí)行中斷服務(wù)程序前的各種信：保護(hù)執(zhí)行中斷服務(wù)程序前的各種信息；息；執(zhí)行中斷服務(wù)程序執(zhí)行中斷服務(wù)程序：完成特定的操作；：完成特定的操作；退出中斷服務(wù)程序退出中斷服務(wù)程序：恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。：恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。黃玉清制作2022-4-19中斷傳送方式的特點(diǎn)中斷傳送方式的特點(diǎn)中斷傳送是一種中斷傳送是一種效率更高效率更高的程序傳送方式的程序傳送方式進(jìn)行傳送的進(jìn)行傳送的中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序是是預(yù)先預(yù)先設(shè)計(jì)好的設(shè)計(jì)好的中斷請(qǐng)求是外設(shè)中斷請(qǐng)求是外設(shè)隨機(jī)隨機(jī)向向CPU提出的提出的

23、CPU對(duì)請(qǐng)求的對(duì)請(qǐng)求的檢測(cè)檢測(cè)是有規(guī)律的：一般是在每是有規(guī)律的：一般是在每條指令的最后一個(gè)時(shí)鐘周期采樣中斷請(qǐng)求輸條指令的最后一個(gè)時(shí)鐘周期采樣中斷請(qǐng)求輸入引腳入引腳黃玉清制作2022-4-191、查詢式傳送方式有什么優(yōu)缺點(diǎn)？中斷方式為什、查詢式傳送方式有什么優(yōu)缺點(diǎn)？中斷方式為什么能彌補(bǔ)查詢式傳送方式的缺點(diǎn)？么能彌補(bǔ)查詢式傳送方式的缺點(diǎn)？黃玉清制作2022-4-19 DMA特點(diǎn)是什么特點(diǎn)是什么? 具有接管和控制系統(tǒng)總線的功能，但在取得具有接管和控制系統(tǒng)總線的功能，但在取得總線控制權(quán)之前，與其它接口芯片一樣，受總線控制權(quán)之前，與其它接口芯片一樣，受CPU的控制。的控制。在在DMA方式，方式，DMA管

24、理總線，控制傳送數(shù)據(jù)管理總線，控制傳送數(shù)據(jù)的開(kāi)始與結(jié)束，傳送的字節(jié)數(shù)，傳送的方向及的開(kāi)始與結(jié)束，傳送的字節(jié)數(shù)，傳送的方向及地址。地址。黃玉清制作2022-4-19希望克服程序控制傳送的不足：希望克服程序控制傳送的不足：外設(shè)外設(shè)CPUCPU存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器外設(shè)外設(shè)CPUCPU存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器直接存儲(chǔ)器存取直接存儲(chǔ)器存取DMADMA方式方式用專用接口電路直接和存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。用專用接口電路直接和存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 外設(shè)外設(shè)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器 外設(shè)外設(shè)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器黃玉清制作2022-4-191. 周期挪用周期挪用 CPU不訪問(wèn)存儲(chǔ)器時(shí)的那些周期，用來(lái)進(jìn)不訪問(wèn)存儲(chǔ)器時(shí)的那些周期，用來(lái)進(jìn)行行DMA操作。操作。2

25、 .周期擴(kuò)展周期擴(kuò)展 使用專門時(shí)鐘電路使用專門時(shí)鐘電路 需要需要DMA操作時(shí)，使操作時(shí)，使CPU的時(shí)鐘周期加的時(shí)鐘周期加寬，在加寬的時(shí)鐘周期進(jìn)行寬，在加寬的時(shí)鐘周期進(jìn)行DMA操作。操作。3 .CPU停機(jī)方式停機(jī)方式 最常見(jiàn)方式最常見(jiàn)方式黃玉清制作2022-4-19能接受外設(shè)的請(qǐng)求，并能向能接受外設(shè)的請(qǐng)求，并能向CPUCPU發(fā)發(fā)DMADMA請(qǐng)求信號(hào)；請(qǐng)求信號(hào)；CPUCPU接到接到DMADMA請(qǐng)求信號(hào)，如果允許，請(qǐng)求信號(hào)，如果允許，CPUCPU發(fā)發(fā)DMADMA響應(yīng)信號(hào)，響應(yīng)信號(hào)，DMADMA控制器接管總線，進(jìn)入控制器接管總線，進(jìn)入DMADMA方式；方式；能尋址存儲(chǔ)器，并修改地址；能尋址存儲(chǔ)器，并修

26、改地址；能向外設(shè)發(fā)讀能向外設(shè)發(fā)讀/ /寫信號(hào)；寫信號(hào)；能控制傳誦的字節(jié)數(shù)，判斷能控制傳誦的字節(jié)數(shù)，判斷DMADMA是否結(jié)束；是否結(jié)束；DMADMA結(jié)束時(shí)，能向結(jié)束時(shí)，能向CPUCPU發(fā)出結(jié)束信號(hào)，將總線控制權(quán)交還發(fā)出結(jié)束信號(hào)，將總線控制權(quán)交還CPUCPU；黃玉清制作2022-4-19HLDA發(fā)存儲(chǔ)器地址發(fā)存儲(chǔ)器地址傳送數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù)傳送結(jié)束？傳送結(jié)束？DMA結(jié)束結(jié)束修改地址指針修改地址指針圖圖 DMA流程圖流程圖黃玉清制作2022-4-19外設(shè)發(fā)外設(shè)發(fā)DMA請(qǐng)請(qǐng)求求DMA響應(yīng)響應(yīng)DMA接接管總線管總線DMA直接傳直接傳送數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)黃玉清制作2022-4-19無(wú)條件傳送無(wú)條件傳送：慢速外設(shè)需與：慢速外設(shè)需與CPU保持同步保持同步查詢傳送查詢傳送： 簡(jiǎn)單實(shí)用，效率較低，硬件開(kāi)銷小簡(jiǎn)單實(shí)用，效率較低，硬件開(kāi)銷小中斷傳送中斷