微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)第八章(編輯修改稿)
2025-08-31 16:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 LOOP OUTPUT 中斷技術(shù)傳送方式 不足之處主要有兩點(diǎn)： （ 1） CPU的使用效率低 （ 2） 實(shí)時(shí)性差 輸 入 設(shè) 備 輸 入 鎖存器 1 C P U INTR M/IO A0～ A15 D0～ D7 IR5 選通 中斷管理器8259 圖 813 中斷方式傳送的輸入接口 輸 入 緩沖器 地址譯碼 DMA傳送方式 直接存儲器傳送 DMA——— 指將外設(shè)的數(shù)據(jù)不經(jīng)過 CPU直接送入 內(nèi)存儲器 ， 或者 ， 從內(nèi)存儲器不經(jīng)過 CPU直接送往外部設(shè)備 。 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） 。 總線的分類 按信息傳送的類型可分為三種：地址總線 、 數(shù)據(jù)總線和 控制總線 ， 按總線的規(guī)模 、 用途和應(yīng)用場合可分為四類： 1） 芯片內(nèi)部總線 2） 元件級總線也叫片級總線或局部總線 ， 3） 系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線也叫板級總線 4） 外部總線 元件級總線 插 件 板 N 主板 插 件 板 1 CPU芯片 內(nèi)部總線 存儲器 CPU芯片 I/O接 口芯片 外部總線 …… 圖 816 微型計(jì)算機(jī)中各級總線之間的關(guān)系 總線的特性 （ 1） 物理特性 這里的物理特性是指總線的物理連接方式 。 （ 2） 功能特性 功能特性描寫的是總線中的每一根線所起的作用 。 三種功能： 1） 地址總線 它們是微型計(jì)算機(jī)用來傳送地址的單向 、 三態(tài)總線 。 2） 數(shù)據(jù)總線 它們是傳送數(shù)據(jù)或代碼的雙向 、 三態(tài)總線 。 3） 控制總線 用來實(shí)現(xiàn)控制信號傳送的總線 。 （ 3） 電氣特性 電氣特性定義總線中的每一根線上信號的傳送方向 、 有效電平范圍 。 一般規(guī)定送入 CPU的信號叫輸入信號 ， 從 CPU送出的信號叫輸出信號 。 （ 4） 時(shí)序特性 時(shí)序特性定義總線中的每一根線在哪個(gè)時(shí)鐘周期有效 ， 即每根線的時(shí)序 。 總線的操作過程 總線完成一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟僮鬟^程可分為四個(gè)階段 。 （ 1） 總線請求階段 （ 2） 尋址階段 （ 3） 傳輸階段 （ 4） 結(jié)束階段 總線標(biāo)準(zhǔn) 總線標(biāo)準(zhǔn) —— 指在計(jì)算機(jī)界承認(rèn)或推薦的系統(tǒng)中互連各個(gè)模塊 的標(biāo)準(zhǔn) 。 常用的總線標(biāo)準(zhǔn)可分為兩大類：系統(tǒng)總線和外部總線 。 （ 1） 常用的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)總線 1) PC總線 2) ISA總線 3) PCI總線 4) S－ 100總線 5) STD總線 （ 2）常用的標(biāo)準(zhǔn)外部總線 1) IEEE— 488總線。 2) EIA RS— 232總線 PC總線 Pc總線共有 62根 ， 可分為五類：地址總線 、 數(shù)據(jù)總線 、 控制總線 、 狀態(tài)線 、 電源線及其它輔助線 。 Pc總線引腳見圖817。 各引腳的作用詳見表 82 B1 A1 B2 A2 B3 A3 B4 A4 B5 A5 B6 A6 B7 A7 B8 A8 B9 A9 B10 A10 B11 A11 B12 A12 B13 A13 B14 A14 B15 A15 B16 A16 B17 A17 B18 A18 B19 A19 B20 A20 B21 A21 B22 A22 B23 A23 B24 A24 B25 A25 B26 A26 B27 A27 B28 A28 B29 A29 B30 A30 B31 A31 GND RESDRV +5V IRQ9 5V DRQ2 12V 0WS +12V GND SMEMW SMEMR IOW IOR DAK3 DRQ3 DAK1 DRQ1 REFRESH BCLK IRQ7 IRQ6 IRQ5 IRQ4 IRQ3 DAK2 T/C BALE +5V OSC GN
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