第5章IO系统.docx
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第5章IO系统
第9课
第5章IO系统
5.1.1IO设备与主机连接
外设多样,主机和外设有各自的特点和工作方式,为了能协调工作之间要加接口电路。
5.1.3
P160
有的外设,总处于准备好状态,工作简单。
如指示灯开关,CPU的IO命令一到,就立即切换状态,无需联络信号P161
Ready:
数据到了接口中,接口向外设发“ready”,要求外设取数。
Strobe:
外设取了数,发“strobe”告诉接口,可继续接收数据。
如果外设向主机送数据,先外设送数据到接口,然后向接口发“strobe”,告诉接口数据送出。
主机从接口中取走数据,接口向外设发“ready”,告诉接口空,可继续传数。
Ready和Strobe,根据数据流向不同有双重意义。
5.1.4
(掌握)P163
执行程序进行查询。
注意:
串行工作,与串行通信的区别
串行通信;数据传输按位一位一位地传
串行工作:
两个设备同做一件工作的不同部分。
不是一个做这件事,另一个并行地去做不相关的其他工作。
程序中断方式流程如下:
P164
1次中断,传1个数据。
P165
增加一个DMA控制器,主存和外设之间有一条直接通道。
CPU启动DMA控制器后,就去做自己的与访存无关的事,或休息,大批的数据传输由DMA控制器去负责完成。
CPU和外设可并行工作。
P186
接口:
是主机和外设之间的协调它们工作的一块电路。
端口是:
接口中的寄存器。
根据存放的信息不同,有数据端口、控制端口、状态端口之分。
端口都有其地址。
主机访问外设实际是访问外设接口的端口。
一些端口配上控制逻辑电路就构成接口。
5.3.2P187
P190
接口分类(只了解)
5.4查询流程P191
程序查询方式下,1个外设的处理流程P191
程序查询方式下,多个外设的处理流程:
如果一个外设没准备好,不继续这个外设的转态标志,而查下一个外设的转态标志。
按这样的流程编写程序,结束时间些。
P192
使用片P230演示讲
第10课
5.5程序中断方式
以CPU与打印机为例,并行工作示意图P194
使用片P232演示讲
中断接口电路中的中断请求P195
当设备准备就绪(D触发器Q=1),且屏蔽触发器MASK内部=0(外部=1,不屏蔽),且CPU中断查询信号到来时,才发中断请求(INTR=1)。
CPU每执行完一条指令,都要中断查询信号,看外面有不有中断请求。
当设备准备就绪(D触发器Q=1),且屏蔽触发器MASK内部=1(外部=0,屏蔽),当CPU中断查询信号到来时,才发中断请求(INTR=0)(没中断请求)。
多个中断源同时向CPU提出中断请求的排队逻辑电路
INTR1’总是=1。
INTRi=1则INTRj’都=0(j>i)
INTRi’=1,且INTRi=1,才INTPi=1。
INTPi控制上页图D触发器,是他输出为1.
P196
中断向量地址形成部件P197
P198片P239演示讲
中断服务流程P201
中断隐指令:
不需要写机器指令,由CPU自动完成。
断点进栈:
中断点的下一指令地址(PC内容)压栈。
CPU自动完成。
关中断:
CPU自动完成。
设置IF(中断许可标志位)为0(不响应中断)
保护现场:
中断服务程序将要使用的寄存器内容压栈。
显指令完成。
设备服务:
执行中断服务子程序。
恢复现场:
弹出压栈的寄存器内容到原寄存器中。
开中断:
写指令设置IF(中断许可标志位)为1(响应中断)
中断返回:
从栈中弹出断点地址到PC中。
中断返回指令完成。
注意:
中断隐指令执行中,不容许中断。
5.6DMA方式
DMA控制器的功能
在DMA传送过程中,DMA控制器将接管CPU的地址总线、数据总线和控制总线,CPU的主存控制信号被禁止使用。
而当DMA传送结束后,将恢复CPU的一切权利并开始执行其操作。
DMA能够像CPU一样输出地址信号,接收或发出控制信号,输入或输出数据信号。
DMA控制器在外设与主存之间直接传送数据期间,完全代替CPU进行工作,主要功能有:
⑴接受外设发出的DMA请求,并向CPU发出总线请求;
⑵CPU响应此总线请求,发出总线响应信号后,接管对总线的控制,进入DMA操作周期;
⑶确定传送数据的主存单元地址及传送长度,并能自动修改主存地址计数值和传送长度计数值;
⑷规定数据在主存与外设之间的传送方向,发出读写或其他控制信号,并执行数据传送的操作。
⑸向CPU报告DMA操作的结束。
第9课作业(参考:
*答案.doc\P19)
补5.1目前,小型、微型机其主机和外设之间的信息传送控制方式有哪几种?
简单解释各控制方式。
补5.2CPU与外设进行数据交换,为什么要在之间设置接口?
补5.3简述接口与端口的区别:
补5.4接口与主机连接有哪几类什么线?
第10课作业(参考:
*答案.doc\P19)
补5.5解释中断数据交换方式中的,保存断点、保护现场、恢复现场、中断返回的实质意义。
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