【正文】 方式 ( Direct Memory Access ) 2020/11/4 23 ? 無條件傳送 （ CPU與外設(shè)同步工作）： 外部控制過程各種動作 時間是固定的 ，而且 是已知的 。 ? 查詢方式 （ CPU與外設(shè)不同步工作）： 傳送前，先查詢外設(shè)狀態(tài) ，準備好才傳送，否則 CPU處于等待狀態(tài)。 ? 中斷方式： 外設(shè)與 CPU處于并行工作 ，一旦外設(shè)準備好，外設(shè)向 CPU發(fā)中斷申請，條件具備，CPU暫停原程序執(zhí)行，響應(yīng)中斷，外設(shè)與 CPU串行工作。 ? DMA方式 ： CPU不干予， 由硬件實現(xiàn) 存儲器與外設(shè)之間 交換數(shù)據(jù)。 2020/11/4 24 1 無條件傳送方式 ? 特點 ? 這種傳送有前提：外設(shè)必須隨時就緒 ? 適合于簡單設(shè)備 ， 如開關(guān) 、 發(fā)光二極管 、 LED數(shù)碼管 、 繼電器 、 按鍵或按紐等設(shè)備 。 ? 無條件傳送的接口和操作均十分簡單 ?實現(xiàn)方法 ? CPU不查詢外設(shè)工作狀態(tài) ? 與外設(shè)速度的匹配通過在軟件上延時完成 ? 程序中直接用 I/O指令 ， 完成數(shù)據(jù)傳送 2020/11/4 25 輸入接口設(shè)計 完成如下任務(wù)： 當開關(guān)接通時， CPU執(zhí)行程序段 ON。 當開關(guān)斷開時， CPU執(zhí)行程序段 OFF。 MOV DX,0FFF7H IN AL,DX AND AL,01H JZ ON JMP OFF A 6A 5A 4A 7+ 5 V10 K 歐S三態(tài)門amp。A 3A 2A 0A 11A 14A 13A 12A 15amp。A 11A 10A 8A 9IOR 1D 02020/11/4 26 AB 輸入設(shè) 備 三 態(tài) 緩 沖 器 地址譯碼器 DB（ D7~D0） IOR(RD,IO/M) 無條件傳送：輸入 接口電路 —— 硬件保證 : 只在 CPU執(zhí)行從相應(yīng)端口 輸入數(shù)據(jù)時 , 三態(tài)門處于工作狀態(tài)，使輸入設(shè)備的數(shù)據(jù)送上總線側(cè)； 而 CPU執(zhí)行其它指令時 , 三態(tài)門均處于高阻狀態(tài) , 使輸入設(shè)備的數(shù)據(jù)線與總線側(cè)斷開 2020/11/4 27 輸出接口設(shè)計 鎖存器作為發(fā)光二極管與微機系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線連接的中間接口，接收來自CPU的輸出數(shù)據(jù)。 MOV DX,0000H MOV AL,81H OUT DX,AL CP端出現(xiàn)低電平信號，鎖存 MOV DX,0000H MOV AL,00H OUT DX,AL CPU執(zhí)行指令控制二極管發(fā)光 A 6A 5A 4A 7+ 5 V300 歐A 3A 2A 0A 1A 14A 13A 12A 15A 11A 10A 8A 9IOW 1D 7 1 1D 0...D 7D 0...Q 7Q 0Q 1...1...+ 5 V300 歐1CP74 LS 2732020/11/4 28 無條件傳送：輸出 AB 輸出設(shè) 備 鎖存 器 地址譯碼器 DB（ D7~D0） IOW(WR,IO/M) D Q G 鎖存器 2020/11/4 29 例：如圖示，外設(shè)為 8個發(fā)光二極管，與其相連的I/O端口地址 80H，欲使發(fā)光二極管全亮，執(zhí)行指令： + 5 V…I / O接口( 8 0 H )CPUDBABCB MOV AL, 0 OUT 80H, AL 2020/11/4 30 例：無條件傳送 ? CPU通過一個輸入接口采集一組開關(guān) K0~K7的狀態(tài) ， 然后通過一個輸出接口控制對應(yīng)的一組發(fā)光二極管 LED0~LED7顯示出來 （ Ki閉合 ， 對應(yīng) LEDi亮； Ki斷開 ， 對應(yīng) LEDi滅 ） 2020/11/4 31 例：無條件傳送 ….…+ 5 V共陽接法LED………….…共陽接法Q 0Q 1………Q 7鎖存器…D 0D 1…D 7D 0 ~ D 7…Q 0Q 1…Q 7三態(tài)緩沖器…D 0D 1…D 7+ 5 V81 H 端口80 H 端口2020/11/4 32 MOV DX,80H IN AL,DX MOV DX,81H OUT DX,AL ；輸入端口地址 80H ；輸入開關(guān)狀態(tài) ；輸出端口地址為 81H ；控制對應(yīng) LED 2020/11/4 33 2. 查詢方式 ?實現(xiàn)方法： 在與外設(shè)進行傳送數(shù)據(jù)前， CPU先查詢外設(shè)狀態(tài) ， 當外設(shè)準備好后，才執(zhí)行 I/O指令，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送。 外設(shè)接口與外設(shè)有三種信息交換： （ 1）進行傳送的數(shù)據(jù)（ 數(shù)據(jù)端口） （ 2）外設(shè)的控制信號（ 控制端口） （ 3） 外設(shè)的狀態(tài)信息 （狀態(tài)端口） 2020/11/4 34 查詢傳送的兩個環(huán)節(jié) ⑴ 查詢環(huán)節(jié) ? 尋址狀態(tài)口 ? 讀取狀態(tài)寄存器的標志位 ? 若不就緒就繼續(xù)查詢 ， 直至就緒 ⑵ 傳送環(huán)節(jié) ? 尋址數(shù)據(jù)口 ? 是輸入 ， 通過輸入指令從數(shù)據(jù)端口讀入數(shù)據(jù) ? 是輸出 ， 通過輸出指令向數(shù)據(jù)端口輸出數(shù)據(jù) 輸入狀態(tài) 就緒？ 數(shù)據(jù)交換 Y N 2020/11/4 35 【 例 6】 查詢方式輸出數(shù)據(jù) ? 外設(shè)經(jīng) I/O接口與系統(tǒng)總線相連 ， 外設(shè)的狀態(tài)信號 BUSY由狀態(tài)端口的 D0位輸出到 CPU數(shù)據(jù)總線的 D0， 當 BUSY＝ 0時 ， 表示外設(shè)忙 ， 不可以接收 CPU輸出的數(shù)據(jù)；當 BUSY＝ 1時 ， 則表示外設(shè)處于空閑狀態(tài) ， 可以接收 。 2020/11/4 36 333H端口 狀態(tài)端口 333H端口 數(shù)據(jù)端口 地址 譯碼 數(shù)據(jù) 緩沖 控制 電路 輸出 外 設(shè) C P U 地址線 數(shù)據(jù)線 控制線 狀態(tài) 數(shù)據(jù) 【 例 】 查詢方式輸出數(shù)據(jù) 外設(shè)的狀態(tài)端口為 0333 H， 其中 D0 = 1時 ， 表示外設(shè)準備好； 外設(shè)的數(shù)據(jù)端口為 0333 H。 編程將 CL中的數(shù)據(jù)輸出到外設(shè) 。 Q 0鎖存器D 0D 0 ~ D 7…Q 0Q 1…Q 7三態(tài)緩沖器…D 0D 1…D 7333 H 端口333 H 端口外設(shè)…BU SYD 1…D 72020/11/4 37 從 0333H狀態(tài)端口 讀入外設(shè)狀態(tài)信息 將一字節(jié)數(shù)據(jù)送至 0333H數(shù)據(jù)端口 Y N D0=1, 外設(shè)準備好 ？ 流程圖 ；設(shè)置端口地址 ；讀外設(shè)狀態(tài) ；外設(shè)忙否 ？ ；狀態(tài)寄存器最低位為 0則忙 ；字符在 CL中 ；輸出該字符 2020/11/4 38 ；設(shè)置端口地址 ；讀外設(shè)狀態(tài) ；外設(shè)忙否 ？ ；狀態(tài)寄存器最低位為 0則忙 ；字符在 CL中 ；輸出該字符 START:MOV DX,333H WAIT :IN AL,DX TEST AL,01H JZ WAIT MOV AL,CL OUT DX,AL RET 當 CPU需要對多個設(shè)備進行操作時， 則 CPU按一定順序依次查詢（輪詢）。 所謂的優(yōu)先級問題。 先查詢的外設(shè)將優(yōu)先進行數(shù)據(jù)交換。 缺點： ? 不能對設(shè)備進行實時處理 ?查詢過程大大降低 CPU的效率 ? 外設(shè)接口始終處于被動狀態(tài) CPU通過不斷查詢外設(shè)狀態(tài)， 實現(xiàn)與外設(shè)的速度匹配， 2020/11/4 40 中斷控制方式 CPU在啟動外設(shè)開始某一操作之后，繼續(xù)執(zhí)行它本身的 程序 。當外設(shè)數(shù)據(jù)準備就緒，向 CPU提出 請求 ，CPU在接到請求后暫時中斷原來執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行外設(shè)所要求的 程序 （如輸入或輸出一個數(shù)據(jù)），待服務(wù)結(jié)束后又返回原程序繼續(xù)執(zhí)行。 主程序 中斷請求 → 中斷服務(wù)程序 主程序 中斷請求 中斷服務(wù)程序 20