第5章微機(jī)與外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸-資料下載頁(yè)
2024-10-24 15:11本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】微機(jī)中接口的基本概念。接口電路的基本結(jié)構(gòu)。I/O端口的編址方式。CPU與輸入/輸出設(shè)備之間的信號(hào)。接口可起到CPU與不同外設(shè)進(jìn)行串行、并行信息的。非數(shù)字式信號(hào)必須經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換，使其成為對(duì)應(yīng)的。數(shù)字信號(hào)才能送到計(jì)算機(jī)總線。接口對(duì)I/O過(guò)程起到緩沖和聯(lián)絡(luò)作用。解決外設(shè)存取速度和CPU速度不匹配的問(wèn)題。連接起來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送的控制電路。通常制造成集成電路芯片，也稱為接口芯片?？陔娐?，目的在于擴(kuò)充微機(jī)系統(tǒng)的功能。通用接口和專用接口的界限并不嚴(yán)格。如鎖存器74LS373、單向緩沖器74LS244、雙向緩。間傳輸信號(hào)，提供緩沖作用，以滿足接口兩邊的時(shí)序要求。定具備其中的幾個(gè)功能。為傳遞的數(shù)據(jù)提供緩沖、鎖存等功能的稱為數(shù)據(jù)端口。用來(lái)保存設(shè)備和接口的狀態(tài)信息，供CPU查詢的稱為狀態(tài)。據(jù)統(tǒng)一地址空間的不同部分。可使用全部對(duì)存儲(chǔ)器操。間和內(nèi)存地址空間相互獨(dú)立。BUSY信號(hào)來(lái)表示輸出設(shè)備是否處于空閑狀態(tài)。在無(wú)條件傳送方式下，程序設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單。
【正文】 INTA INTR 微型計(jì)算機(jī)技術(shù) 中斷優(yōu)先級(jí)解決辦法（ 3） ?專用硬件方式 ?在微機(jī)系統(tǒng)中解決中斷優(yōu)先級(jí)管理的常用辦法是采用可編程的中斷控制器。在 8086系統(tǒng)中多用 8259A。 ?可編程中斷控制器中的中斷類型寄存器、屏蔽寄存器都是可編程的，當(dāng)前中斷服務(wù)寄存器也可以用軟件進(jìn)行控制，中斷優(yōu)先級(jí)管理電路的優(yōu)先級(jí)排列方式也是通過(guò)指令來(lái)設(shè)置的，用起來(lái)靈活方便。 微型計(jì)算機(jī)技術(shù) 8086的中斷過(guò)程 ? 接口部件發(fā)中斷請(qǐng)求信號(hào) IRQ ? 當(dāng)前指令執(zhí)行完后， CPU進(jìn)行中斷回答 INTA ? 接口部件將中斷類型號(hào) n送到 CPU ? CPU將 FLAGS， CS， IP推入堆棧 ? CPU清除 TF， IF ? CPU將 n乘 4，到中斷向量表中查找中斷服務(wù)程序的入口地址，并將該地址放入 CS， IP ? CPU進(jìn)入中斷服務(wù)子程序，進(jìn)行保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的工作 ? 開(kāi)中斷，允許更高一級(jí)中斷打斷當(dāng)前的服務(wù)程序 ? 執(zhí)行服務(wù)操作及進(jìn)行恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) ? 執(zhí)行 IRET指令 ? CPU將 IP、 CS、 FLAGS出棧，恢復(fù)原來(lái)的程序執(zhí)行 微型計(jì)算機(jī)技術(shù) DMA方式（ DMA控制 I/O方式） ? DMA： Direct Memory Access—— 直接存儲(chǔ)器訪問(wèn) ? DMA方式是一種由專門的硬件電路執(zhí)行 I/O的數(shù)據(jù)傳送方式，它可以讓外設(shè)與外設(shè)之間、外設(shè)與內(nèi)存之間直接進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)傳送，而不必經(jīng)過(guò) CPU。這種專門的硬件電路稱為 DMA控制器，簡(jiǎn)稱 DMAC。 微型計(jì)算機(jī)技術(shù) 原理示意圖 外設(shè)接口 存儲(chǔ)器 CPU IN OUT MOV [BX],AL MOV AL,[BX] 輸出 輸入 讀 寫 請(qǐng)求與應(yīng)答 DMAC 微型計(jì)算機(jī)技術(shù) DMAC的功能 ? 接收外設(shè)向 DMAC發(fā)出的 DMA申請(qǐng) DREQ ? 向 CPU提出 DMA申請(qǐng) HOLDREQ ? 接收 CPU回發(fā)的總線控制權(quán)響應(yīng)信號(hào) HOLDA，接管系統(tǒng)總線。 ? 內(nèi)部具有地址寄存器，在 DMA傳輸時(shí)將地址寄存器的內(nèi)容送到系統(tǒng)地址總線上，并在一次傳送后變更地址。 ? 內(nèi)部具有字節(jié)計(jì)數(shù)寄存器，控制 DMA傳送的字符個(gè)數(shù)，每傳送一個(gè)字符后字節(jié)計(jì)數(shù)寄存器減 1，減到 0時(shí)發(fā)出傳送完畢信號(hào)。 ? 內(nèi)部具有讀寫控制機(jī)構(gòu)，在 DMA傳送時(shí)，向存儲(chǔ)器發(fā)出 MEMR、MEMW控制信號(hào)，向 I/O端口發(fā)出 IOR、 IOW信號(hào)。 ? 在 DMA一次傳送完成后能撤消 HOLDREQ信號(hào)，使 CPU能重新掌握系統(tǒng)總線控制權(quán)，繼續(xù)系統(tǒng)的工作。 微型計(jì)算機(jī)技術(shù) 小結(jié)：三種傳送方式比較 ? 在查詢方式下，通過(guò)程序來(lái)檢測(cè)接口中狀態(tài)寄存器中的狀態(tài)位，以確定當(dāng)前是否可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 速度較慢 。 ? 在中斷方式下，當(dāng)接口中已經(jīng)有數(shù)據(jù)要往 CPU輸入或準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)時(shí)，接口會(huì)向 CPU發(fā)一個(gè)中斷請(qǐng)求， CPU在接到中斷請(qǐng)求后，如果響應(yīng)中斷，便通過(guò)運(yùn)行中斷服務(wù)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入 /輸出。 較快 。 ? 在 DMA方式下，外設(shè)要求傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，接口會(huì)向 DMA控制器發(fā)DMA請(qǐng)求信號(hào)， DMA控制器轉(zhuǎn)而往 CPU發(fā)送一個(gè)總線請(qǐng)求信號(hào)，以請(qǐng)求得到總線控制權(quán)，如果得到 DMA允許，就可以在沒(méi)有CPU參與的情況下實(shí)現(xiàn) DMA傳輸。 速度快 。
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