微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)第八章-全文預(yù)覽
【正文】 它們是傳送數(shù)據(jù)或代碼的雙向 、 三態(tài)總線 。 DMA控制器的功能 1） 能向 CPU發(fā)出總線請求信號 2） 能實(shí)行對總線的控制 3） 能發(fā)送地址信號并對內(nèi)存儲器尋址 4） 能修改地址指針 5） 能向存儲器和外設(shè)發(fā)出讀／寫控制信號 6） 能判斷 DMA傳送是否結(jié)束 7） 能發(fā)出 DMA過程結(jié)束信號 ， 使 CPU能正常工作 DMA傳送操作過程 C P U 地址寄存器 字節(jié)計(jì)數(shù)器 狀態(tài)寄存器 控制寄存器 DMAC HOLD HLDA DREQ DACK 外設(shè) 外設(shè)接口 內(nèi)存儲器 圖 814 DMA控制器與系統(tǒng)的連接 DMA傳送操作的過程的步驟： （ 1） 初始化 DMAC （ 2） 外設(shè)通過 DMAC向 CPU發(fā)出 DMA請求 （ 3） CPU響應(yīng) DMA請求 （ 4） DMAC接管總線的控制權(quán) （ 5） 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送 （ 6） DMA結(jié)束 圖 815 DMA傳送操作的過程 外設(shè)通過 DMAC向 CPU發(fā)出 DMA請求 CPU響應(yīng) DMA請求并交出總線控制權(quán) DMAC接收總線控制權(quán) 從源地址中讀取數(shù)據(jù) 把數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)地址中 字節(jié)計(jì)數(shù)器減 1 數(shù)據(jù)傳送結(jié)束 ? Y 修改地址指針 N DMAC初始化 DMA結(jié)束 總線技術(shù) 概述 總線 在微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中 ， 采用一組公共的信號線作為微型 計(jì)算機(jī)各部件之間的通信線 ， 這種用于各部件之間傳送 信息的公共信號線稱為總線 （ BUS） 。 解： 設(shè)輸入數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存單元的首地址為 BUFF MOV SI， BUFF MOV CX， INCOUNT INPUT： IN AL， STATE TEST AL， 80H JZ INPUT IN AL， INPORT MOV [SI]， AL INC SI LOOP INPUT （ 2） 查詢方式下的輸出接口 1） 輸出接口硬件 圖 811 查詢方式下的輸出接口 M/IO A15～ A0 +5V WR(寫數(shù)據(jù) ) RD(讀狀態(tài) ) I/O 譯碼 BUSY CS1 CS2 D7D0 D觸發(fā)器 D1(數(shù)據(jù)總線 ) 選通信號 輸出 設(shè)備 數(shù) 據(jù) 鎖存器 (8位 ) Q R C D ACK amp。 ③ 如果狀態(tài)字表明該外設(shè)已處于 “ 就緒 ” 狀態(tài) ， 則進(jìn)行數(shù)據(jù) 的傳送 。 該接口電路如圖 86所示。 ≥ 1 A15 A14 A11 A6 A4 A3 amp。 例 81 某接口有四個(gè)端口分別為數(shù)據(jù)端口 A、數(shù)據(jù)端口 B、數(shù)據(jù)端口 C和控制端口。 缺點(diǎn)： CPU指令系統(tǒng)中必須有專門的 IN和 OUT指令，而且這些指 令的功能沒有訪問存儲器的指令強(qiáng)。 （ 1） 統(tǒng)一編址方式 優(yōu)點(diǎn)： 1） 簡化了指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ， 在微處理器指令集中不必包含 I／ O 操作指令； 2） 訪問 I／ O設(shè)備的指令類型多 、 功能強(qiáng) ， 能用訪問存儲器指令 ， 對 I／ O設(shè)備進(jìn)行方便 、 靈活的操作； 3） I／ O地址空間可大可小 ， 能根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)上的外設(shè)數(shù)目來調(diào) 整 。 狀態(tài)信息的獲?。?CPU對狀態(tài)端口進(jìn)行一次讀操作 。 （ 3） 控制信號 作用： CPU向外設(shè)發(fā)出的命令 。第 8章 輸入／輸出接口基礎(chǔ)與總線 概述 外部設(shè)備及其信號 外部設(shè)備 （ 1） 輸入設(shè)備 （ 2） 輸出設(shè)備 （ 3） I／ O復(fù)合設(shè)備 主機(jī) 接口 外部 設(shè)備 圖 81 輸入／輸出接口 外部設(shè)備的信號 （ 1） 數(shù)據(jù)信號 （ 主要部分 ） 按照其物理形態(tài)可分： 1） 數(shù)字量：以二進(jìn)制形式表示的數(shù)據(jù) 、 圖形或文字信息 。 4） 脈沖量 （ 2） 狀態(tài)信號 作用：指示外部設(shè)備當(dāng)前的工作狀態(tài) ， 協(xié)調(diào) CPU與外部設(shè)備之 間的操作 。 端口根據(jù)寄存器內(nèi)暫存的信息可分為： 數(shù)據(jù)端口 、 命令端口和狀態(tài)端口 。 數(shù)據(jù)輸入寄存器 數(shù)據(jù)輸出寄存器 控制寄存器 狀態(tài)寄存器 外部輸入或輸出設(shè)備 數(shù)據(jù)線 數(shù)據(jù)線 數(shù)據(jù)線 DB CB AB 接口 圖 84 外設(shè)通過接口與系統(tǒng)連接示意圖 表 81 CPU對外部設(shè)備的操作 任 務(wù) 具體操作 狀態(tài)信息的獲取 CPU對狀態(tài)端口進(jìn)行一次讀操作，獲得與這個(gè)接口相連接的外部設(shè)備的狀態(tài)信息 數(shù)據(jù)的輸入／輸出 CPU對數(shù)據(jù)端口進(jìn)行一次讀或?qū)懖僮?，可?shí)現(xiàn)與該外部設(shè)備進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳輸 控制命令的輸出 CPU把控制代碼寫入命令端口，可實(shí)現(xiàn)對該外部設(shè)備發(fā)出一個(gè)控制命令 I／ O端口的尋址方法 I／ O端口的編址方式有兩種：統(tǒng)一編址方式和獨(dú)立編址方式 。 （ 2） 獨(dú)立編址方式 優(yōu)點(diǎn)： 1） 可讀性好 ， 輸入輸出指令和訪問存儲器的指令有明顯的區(qū)別 ， 使程序清晰； 2） I／ O指令長度短 ， 執(zhí)行的速度快 ， 占用內(nèi)存空間少； 3） I／ O地址譯碼電路較簡單 。 地址譯碼電路分為兩個(gè)部分：接口的選擇和端口的選擇 。 解： 該接口共有四個(gè)端口地址，取地址碼最低兩位 A A0作為接口內(nèi)不同端口的選擇，即：數(shù)據(jù)端口 A、數(shù)據(jù)端口 B、數(shù)據(jù)端口 C和控制端口分別對應(yīng)四種組合 00、 0 11，高 14位地址碼譯出本接口的選擇地址 378H（也是數(shù)據(jù)端口 A的地址）。其接口電路芯片內(nèi)部的 4個(gè)可尋址的端口地址應(yīng)為 328H、32AH、 32CH、 32EH。 無條件傳送方式 1D 2D 1Q 2Q 74LS273 8D 8Q CLK D0 D1 D7 ② CPU檢測狀態(tài)字的某對應(yīng)位是否滿足 “ 就緒 ” 的條件 ， 如 果不滿足 ， 則回到前一步重新讀取狀態(tài)字 。 1 2）輸入接口軟件 圖 810 查詢方式下輸入接口的程序框圖 輸入一數(shù)據(jù) → CPU 初 始 化 讀 入 狀 態(tài) 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好 輸入
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