[工學(xué)]第17講輸入輸出控制、串行接口、并行接口-展示頁
2025-01-28 11:42本頁面
【正文】 中斷 IR3 控制器 IR4 (PIC) IR5 IR6 IR7 INTR NMI CPU n 4 1 0 系統(tǒng)定時器 鍵盤 彩色 /圖形接口 保留 (通信 ) 串行通信接口 保 留 (ALT打印機 ) 軟盤 保留 (打印機 ) 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F ? 8259A 可編程中斷控制器 8259A邏輯結(jié)構(gòu) ? 1. 8259A 中斷控制器結(jié)構(gòu) 8259A 是為控制優(yōu)先級中斷而設(shè)計的可編程芯片 , 它具有將中斷源按優(yōu)先級排隊、辨認(rèn)中斷源、向 CPU提供中斷向量等功能 , 可協(xié)助 CPU 方便地管理八級中斷 中斷請求線 IRQOIRQ7 上的中斷請求信號接至 8 位的中斷請求寄存器 IRR,IRR 寄存所有中斷請求( 對應(yīng)位置 1 表示有中斷請求 ) ? I/O 設(shè)備發(fā)出的中斷請求信號 IRQi 為高電平的時間必須保 持到 8259A 接收到 CPU 發(fā)出的第一個中斷響應(yīng)信號 INTA負(fù)脈沖結(jié)束時為止。在 DMA接管總線執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送過程中 , CPU暫停工作 , 不參與數(shù)據(jù)傳送。 ? DMA 方式采用專門的硬件控制器 ( DMAC) 來執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送。但其數(shù)據(jù)傳輸仍是通過執(zhí)行程序來完成的 , 并且每次傳輸都需要保護斷點處的現(xiàn)場信息 ,這又需要 CPU 一定的執(zhí)行時間。因此 , 采用中斷方式可以大大提高 CPU 的效率并具有較高的實時性。當(dāng)外設(shè)準(zhǔn)備就緒時 , 外設(shè)會主動向 CPU發(fā)中斷請求而進入一個傳送過程。 ? 在中斷控制方式下 , CPU 和外設(shè)在大部分時間里是并行工作的。此服務(wù)程序即為中斷處理子程序或中斷服務(wù)子程序。 ? ? 當(dāng)輸入設(shè)備已將數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好或輸出設(shè)備可以接收數(shù)據(jù)時 , 便可向 CPU發(fā)中斷請求。輸入設(shè)備處于準(zhǔn)備好狀態(tài)或輸出設(shè)備處于空閑狀態(tài) , 則 CPU 執(zhí)行輸入指令或輸出指令與外設(shè)交換信息。無條件傳送是輸入 /輸出控制方式最簡單的一種 , 該傳送方式的條件是 , 傳送不是太頻繁 , 并需保證每次傳送時 , 外設(shè)處于就緒狀態(tài)。 ? 輸入 /輸出 及控制方式 ? 1. 程序控制方式 ? 是指在程序的控制下進行數(shù)據(jù)傳送 ,分為元條件傳送方式和條件傳送方式兩種。 ? I/O 控制器是一組電路 , 不同的設(shè)備其控制器的結(jié)構(gòu)和功能也不相同 O 鍵盤、鼠標(biāo)、打印 機等的 I/O 控制器比較簡單 , 它們已集成在主板芯片組中 ( 見圖 ) 。 ? ④不同種類的多種 I/O 設(shè)備可以以多種不同的方式與主機連接。 ? ② 多個 I/O 設(shè)備本身也要能同時工作 , 例如一邊從鍵盤輸入信息、一邊在顯示屏上顯示 ,同時還有可能需要打印輸出。 ? 與 CPU 執(zhí)行算術(shù)邏輯操作相比 , I/O 操作有如下特點。 /輸出 及控制 ? 輸入 /輸出 及控制概述 ? 計算機通過輸入 / 輸出設(shè)備與外部交換信息是通過 I/O 操作來實現(xiàn)的。 ? (3) 掌握與 8259A 可編程中斷控制器并了解 PC及 PC/AT 兼容的 ISA 總線上的常規(guī)中斷、新的 PCI 中斷、串行中斷技術(shù)以及高級可編程中斷控制 子系統(tǒng) APIC 概況。輸入輸出控制串行接口、 并行接口 學(xué)習(xí)目標(biāo) ? (1) 掌握 PC 機的 I/O 尋址方式并了解 PC 機 I/O 端口地址分配 。 ? (2) 掌握 PC機的三種輸入 / 輸出控制方式 :程序控制方式 , 中斷控制方式及 DMA 控制方式的工作原理。 ? (4) 掌握與 8237 可編程 DMA 控制器相關(guān)的具體內(nèi)容并了解 PC 中的 DMA 通道。 I/O 操作的任務(wù)是將輸入設(shè)備輸入的信息送入內(nèi)存的指定區(qū)域或者將內(nèi)存指定區(qū)域的內(nèi)容送出到輸出設(shè)備。 ? ①多數(shù) I/O 設(shè)備在操作過程中包含機械動作 , 其工作速度比 CPU 慢得多 , 因此為提高系統(tǒng)效率 , I/O 操作與 CPU 的數(shù)據(jù)處理操作往往并行進行。 ? ③除鍵盤、顯示器和鼠標(biāo)等基本的 I/O 設(shè)備外 , 不同 PC 所配置的 I/O 設(shè)備的數(shù)量、品種和性能差別很大 , 且經(jīng)常會增減或升級。 ? 為實現(xiàn)上述各種可能的 I/O 操作需求 , 不同 I/O 設(shè)備都有自己專用的 I/O 控制器 , 它們的任務(wù)是接收 CPU 啟動 I/O 操作的命令 , 獨立地控制
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