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第六章輸入輸出與接口技術(shù)(編輯修改稿)

2025-10-23 01:02 本頁(yè)面

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 CPU← 存儲(chǔ)器 ? 直接存儲(chǔ)器存取 DMA：外設(shè) → 存儲(chǔ)器外設(shè) ← 存儲(chǔ)器 ? CPU釋放總線，由 DMA控制器管理 DMA傳送的工作過(guò)程 ⑴ CPU對(duì) DMA控制器進(jìn)行初始化設(shè)置 ⑵ 外設(shè) 、 DMAC和 CPU三者通過(guò)應(yīng)答信號(hào)建立聯(lián)系： CPU將總線交給 DMAC控制 ⑶ DMA傳送 ? DMA讀存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)器 → 外設(shè) ? DMA寫(xiě)存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)器 ← 外設(shè) ⑷ 自動(dòng)增減地址和計(jì)數(shù) ，判斷傳送完成否傳送流程 DMA傳送流程 HLDA 發(fā)存儲(chǔ)器地址傳送數(shù)據(jù) 傳送結(jié)束？ DMA結(jié)束修改地址指針傳送方式的比較 ? 無(wú)條件傳送：慢速外設(shè)需與 CPU保持同步 ? 查詢傳送：簡(jiǎn)單實(shí)用，效率較低 ? 中斷傳送：外設(shè)主動(dòng) ，可與 CPU并行工作，但每次傳送需要大量額外時(shí)間開(kāi)銷(xiāo) ? DMA傳送： DMAC控制，外設(shè)直接和存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，適合大量、快速數(shù)據(jù)傳送接口控制信號(hào) ? 兩類(lèi)：總線控制信號(hào) 、輸入輸出控制信號(hào) 總線控制信號(hào)：數(shù)據(jù)線、地址線、 IOW*、 IOR*等輸入輸出控制信號(hào) ：數(shù)據(jù)線、輸入輸出應(yīng)答信號(hào)等 ? 現(xiàn)代微機(jī)系統(tǒng)都是采用總線接口方式 I/O指令和 I/O地址譯碼 ? 微處理器進(jìn)行 I/O操作時(shí)完成兩種選擇：片選、字選； ? 兩種 I/O接口結(jié)構(gòu)：標(biāo)準(zhǔn)的 I/O接口、存儲(chǔ)器映射 I/O結(jié)構(gòu) 。 I/O端口的編址 ? 接口電路占用的 I/O端口有兩類(lèi)編排形式 ? I/O端口單獨(dú)編址（標(biāo)準(zhǔn)的 I/O接口） ? I/O地址空間獨(dú)立于存儲(chǔ)地址空間 ? 如 8086/8088 ? I/O端口與存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址（存儲(chǔ)器映射 I/O結(jié)構(gòu) ） ? 它們共享一個(gè)地址空間 ? 如 M6800 1. I/O端口單獨(dú)編址 ? 優(yōu)點(diǎn)： ? I/O端口的地址空間獨(dú)立 ? 控制和地址譯碼電路相對(duì)簡(jiǎn)單 ? 專(zhuān)門(mén)的 I/O指令使程序清晰易讀 ? 缺點(diǎn)： ? I/O指令沒(méi)有存儲(chǔ)器指令豐富內(nèi)存空間 I/O 空間 FFFFF 0 FFFF 80x86采用 I/O端口獨(dú)立編址 2. I/O端口與存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址 ? 優(yōu)點(diǎn)： ? 不需要專(zhuān)門(mén)的 I/O指令 ? I/O數(shù)據(jù)存取與存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存取一樣靈活 ? 缺點(diǎn)： ? I/O端口要占去部分存儲(chǔ)器地址空間 ? 程序不易閱讀（不易分清訪存和訪問(wèn)外設(shè) ）內(nèi)存部分 I/O 部分存儲(chǔ)器空間 00000 FFFFF 8088/8086的輸入輸出指令 ? 輸入指令 IN AL,i8 。字節(jié)輸入 IN AX,DX 。字輸入 ? 輸出指令 OUT i8,AL 。字節(jié)輸出 OUT DX,AX 。字輸出功能演示功能演示 I/O指令與接口實(shí)現(xiàn) 執(zhí)行 CPU指令： MOV DX， 42H OUT DX， 8AH 控制總線： IOW有效、 IOR無(wú)效、 MEMR/MEMW無(wú)效、 AEN無(wú)效。地址總線：將 42H寫(xiě)入 A9～ A0。譯碼器：根據(jù) DX高位譯碼， Y2有效，其他 Yx無(wú)效。接口芯片： 8253工作，其他接口芯片不工作。接口電路： 8253對(duì)應(yīng)接口電路應(yīng)答選中信號(hào)， 8253根據(jù) DX低位選擇相應(yīng)的寄存器。 8253：接受數(shù)據(jù)總線 (D7～ D0)數(shù)據(jù) (8AH)，寫(xiě)入所選寄存器。 I/O地址的譯碼 ? 因?yàn)閷?duì) I /O端口的尋址與存貯器尋址相似，即必須進(jìn)行片選和字選。所以其譯碼方法也相似。通常采用兩級(jí)譯碼方法，譯碼地址的高位作為片選，以選擇某一組（某一片 I /O）。低位組地址直接接到 I /O接口芯片的地址輸入端，以選擇片內(nèi)寄存器（即具體端口）或低位再譯碼，以選擇多個(gè)寄存器。 ? PC 機(jī)的

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