微機原理課件第11講-資料下載頁
2024-12-08 09:20本頁面
【正文】 CPU檢測相應的狀態(tài)位是否滿足 “ 就緒 ” 條件 。 ③ 如果不滿足，則重復 ① 、 ② 步；若外設已處于“就緒”狀態(tài)，則傳送數(shù)據(jù)。 條件傳送方式 條件傳送方式 ?實現(xiàn)方法 ?在與外設進行傳送數(shù)據(jù)前， CPU先查詢外設狀態(tài)，當外設準備好后，才執(zhí)行 I/O指令，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送； ?特點 ?CPU通過不斷查詢外設狀態(tài)，實現(xiàn)與外設的速度匹配； ?CPU工作效率低。 條件傳送方式流程 開始 初始化 讀入狀態(tài) 數(shù)據(jù)準備好 輸入一數(shù)據(jù)至 CPU 數(shù)據(jù)送內(nèi)存緩沖區(qū) N Y 傳送完 N 結(jié)束 Y ② 中斷方式 當外設需要與 CPU進行信息交換時，由外設向 CPU發(fā)出請求信號，使 CPU暫停 正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行數(shù)據(jù)的輸入 /輸出操作，數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后， CPU再繼續(xù)執(zhí)行被暫停的程序。 CPU角色的變換：主動變被動，有更多時間執(zhí)行主程序。 ② 中斷方式 ?實現(xiàn)方法 ?當外設準備好，向 CPU發(fā)出中斷請求 ?CPU在滿足響應中斷的條件下，發(fā)出中斷響應信號； ?CPU暫停當前的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務程序，完成與外設的數(shù)據(jù)傳送； ?CPU從中斷服務程序返回，繼續(xù)執(zhí)行被中斷的程序 ② 中斷方式執(zhí)行示意圖 主程序 外設 中斷申請 中斷服務程序 1 中斷服務程序 2 保護現(xiàn)場 恢復現(xiàn)場 【 優(yōu)點 】 ① CPU不必查詢等待，工作效率高， CPU與外設在大部分時間內(nèi)可以并行工作； ② 由于外設具有申請中斷的主動權(quán)，故系統(tǒng)實時性比查詢方式要好得多； ③ 中斷方式可以有效提高 CPU的工作效率。 ② 中斷方式 【 缺點 】 ① 采用中斷傳送方式的接口電路相對復雜； ② 每進行一次數(shù)據(jù)傳送就要中斷一次 CPU， CPU響應中斷后要轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷處理程序，且都要進行斷點和現(xiàn)場的保護和恢復，浪費了很多 CPU的時間。僅適合于少量的數(shù)據(jù)傳送。 對于大批量數(shù)據(jù)的輸入 /輸出，可采用高速的直接存儲器存取方式，即 DMA方式。 ② 中斷方式 ③ DMA方式 ?DMA傳送方式 （ Direct Memory Access） 在存儲器和外設之間、存儲器和存儲器之間直接進行數(shù)據(jù)傳送 (如磁盤與內(nèi)存間交換數(shù)據(jù)、高速數(shù)據(jù)采集、內(nèi)存和內(nèi)存間的高速數(shù)據(jù)塊傳送等 )，傳送過程 無需 CPU介入 ，這樣，在傳送時就不必進行 保護現(xiàn)場 等一系列額外操作，傳輸速度基本 取決于存儲器和外設 的速度。 ③ DMA方式 ?實現(xiàn)方法 ?由專用接口芯片 DMA控制器 (稱 DMAC) 控制傳 送過程； ?當外設需傳送數(shù)據(jù)時，通過 DMAC向 CPU發(fā)出總線請求； ?CPU發(fā)出總線響應信號，釋放總線； ?DMAC接管總線，控制外設、內(nèi)存之間直接數(shù)據(jù)傳送 ③ DMA方式傳送過程 CPU DMAC 內(nèi)存 外設 總線 請求 總線 響應 ③ DMA方式 ?DMA傳送方式特點 ① 外設和內(nèi)存之間，直接進行數(shù)據(jù)傳送，不通過CPU, 傳送效率高。適用于在內(nèi)存與高速外設、或兩個高速外設之間進行大批量數(shù)據(jù)傳送。 ② 電路結(jié)構(gòu)復雜，硬件開銷較大。 自學內(nèi)容 總線的概念 總線的分類 總線標準 小結(jié) ? I/O接口的定義及出現(xiàn)原因 ? 簡單的接口芯片介紹 ? 端口的概念和尋址方式 ? CPU與外設間的數(shù)據(jù)傳送方式 本節(jié)作業(yè) P2591 P2594
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