【正文】 I/O” 命令 . ? (2)通道控制外設(shè)進(jìn)行傳輸 :?從約定單元或?qū)Ｓ眉拇嫫魅⊥ǖ莱绦蚴字?,根據(jù)首址從內(nèi)存讀第一條通道指令 . ? ?檢查該通道的狀態(tài)是否能使用 .若不能用 ,回答啟動(dòng)失敗 . ? ?若能使用 ,則把第一條通道指令的命令碼發(fā)到響應(yīng)設(shè)備進(jìn)行啟動(dòng) .等到設(shè)備回答并斷定啟動(dòng)成功 (或失敗 ),建立“ 已啟動(dòng)成功 ” 或 “ 啟動(dòng)失敗 ” 的特征 .結(jié)束操作 . ? ?啟動(dòng)成功后 ,通道可處理其它工作 ,設(shè)備執(zhí)行通道指令規(guī)定的操作 . ? ?若是傳送數(shù)據(jù)操作 ,設(shè)備發(fā)出申請(qǐng) ,排隊(duì) .通道響應(yīng)設(shè)備申請(qǐng) ,將數(shù)從主存經(jīng)通道發(fā)至設(shè)備 (或反之 ). ? (3)通道指令執(zhí)行結(jié)束及輸入 /出結(jié)束 上海金融學(xué)院 信息管理系 2022/8/18 51 ? (1)字節(jié)多路通道 ? (byte multiplexor channel) ? 是低速共享通道 ,在 時(shí)間分割 基礎(chǔ)上 ,為多臺(tái)低 , ? 中速外設(shè)服務(wù) .它包含多個(gè)子通道 ,每個(gè)為 1個(gè)設(shè)備 ? 控制器服務(wù) ,每個(gè)設(shè)備輪流占用很短的時(shí)間片 . ? (2)選擇通道 (selector channel) ? 以成組方式傳送 .是一高速通道 ,適合快速設(shè)備 (如固定盤(pán) ),物理上可連多個(gè)設(shè)備 ,但這些設(shè)備不能同時(shí)工作 ,每次只能選一個(gè) . ? (3)數(shù)組多路通道 (Array multiplexor channel) ? 是對(duì)選擇通道的改進(jìn) ,當(dāng)為某設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí) ,通道只為該設(shè)備服務(wù) ,當(dāng)設(shè)備在執(zhí)行尋址等控制動(dòng)作時(shí) ,通道暫時(shí)斷開(kāi)與該設(shè)備的連接 ,掛起為別的設(shè)備服務(wù) . ? 字節(jié)多 路通道 設(shè)備 控制器 設(shè)備 控制器 ….. I/O總線 設(shè)備 設(shè)備 …... 1B+1B 1B 1B A1 A2 B1 B2 通道 A1 B1 A2 B2 ——? ——? 上海金融學(xué)院 信息管理系 2022/8/18 52 不同傳送方式的性能評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用場(chǎng)合程序直接控制方式（ 1 ）傳送方式簡(jiǎn)單，控制接口硬件少C P U 與 外 設(shè) 串 行 工作， C P U 經(jīng)常處于等待狀態(tài)，系統(tǒng)效率低C P U 速 度 不高，外設(shè)種類(lèi)不多中斷輸入 / 出方式（ 2 ）C P U 不處于單純等待狀態(tài)，一定程度上實(shí)現(xiàn) C P U 與外設(shè)的并行工作C P U 在保存 / 恢復(fù)斷點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)時(shí)花時(shí)間，這降低 C P U 效率，也會(huì)引起數(shù)據(jù)丟失不宜用于大批數(shù)據(jù)傳送的場(chǎng)合D M A 輸 / 出方式（ 3 ）數(shù)據(jù)傳送全由硬件實(shí)現(xiàn)，除頭、尾外，整個(gè)傳送過(guò)程無(wú)需 C P U干預(yù)，效率高對(duì)外設(shè)的管理和某些控制仍要 C P U 干預(yù)，一個(gè) D M A 通道需用一個(gè)D M A 控制器小型機(jī)、微機(jī)中需大批量數(shù)據(jù)傳送場(chǎng)合通道方式（ 4 ）能控制低、高速外設(shè)，兼有程序控制輸入、出功能，又有D M A 的高速傳送數(shù)據(jù)功能，系統(tǒng)效率高增加了設(shè)備和控制的復(fù)雜性外設(shè)種類(lèi)和數(shù)量都較多的大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上海金融學(xué)院 信息管理系 2022/8/18 53 接口 (interface,I/F) ? ? ? (1)I/O系統(tǒng)的工作模式 ? (2)數(shù)據(jù)傳送方式 ? (3)數(shù)據(jù)通信的同步方式 ? (4)傳送信息的種類(lèi) ? ? (1)適配器 (adapter):插入兩個(gè)彼此不能直接連接的機(jī)器或系統(tǒng)之間 ,使它們相互通信的附加裝置 . ? (2)I/O端口 (port):位于設(shè)備 、 器件上與其它設(shè)備 、 器件相連接的部分 . ? I/O 接 口 系 統(tǒng) 接 口 設(shè) 備 接 口 設(shè) 備 驅(qū) 動(dòng) 電 路 控制 ,狀態(tài) 地址 數(shù)據(jù) 主機(jī) 適配器 設(shè)備 外設(shè)與主機(jī)連接的一般模式 上海金融學(xué)院 信息管理系 2022/8/18 54 接口的功能與組成 ? : ? (1)尋址功能 :能識(shí)別 CPU的訪問(wèn)信號(hào)和要求的操作 . ? (2)輸入 /出功能 :按 CPU要求的讀寫(xiě)信號(hào) ,從總線上接收 CPU送來(lái)的數(shù)據(jù)和控制信息 ,或把數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息送到總線上 . ? (3)數(shù)據(jù)緩沖功能 :解決 CPU與外設(shè)的速度不匹配問(wèn)題 . ? (4)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能 :完成計(jì)算機(jī)與外設(shè)的信息格式的轉(zhuǎn)換 . ? (5)其它功能 :如檢錯(cuò)糾錯(cuò)功能 ,中斷功能和時(shí)序控制功能 . ? : ? (1)一組緩沖器和一個(gè)具有鎖存功能的鎖存器 (latch). ? (2)對(duì)端口的選擇機(jī)構(gòu) :如地址譯碼電路 ,讀寫(xiě)控制電路 ,中斷控制電路 ,設(shè)備狀態(tài)寄存器 ,定時(shí)信號(hào)線路等 . 上海金融學(xué)院 信息管理系 2022/8/18 55 并行通信和并行接口 ? ? 將一個(gè)字或其一部分（一個(gè)字節(jié)）的各位用多根數(shù)據(jù)線同時(shí)進(jìn)行傳輸，稱(chēng)為并行通信。實(shí)現(xiàn)并行通信的接口（適配器）是并行接口。 ? 并行接口可以分為硬線連接接口和可編程接口 。 硬線連接接口的工作方式及功能不能用編程的方法加以改變 ， 只能用硬線連接設(shè)定；可編程接口的工作方式及功能可以用程序加以改變 。 ? ? 硬線連接并行接口可分為 3種 。 上海金融學(xué)院 信息管理系 2022/8/18 56 并行通信和并行接口 ? (1) 簡(jiǎn)單并行接口 ? 簡(jiǎn)單并行接口 ， 也稱(chēng)無(wú)條件傳送接口 。 它僅用于外設(shè)與 CPU交換數(shù)據(jù)之前就準(zhǔn)備好了而不需要聯(lián)絡(luò)信號(hào)的情形 。 ? (2) 條件傳送接口 ? 在實(shí)際應(yīng)用中，大多外設(shè)與 CPU之間交換的是一系列連續(xù)的數(shù)據(jù)，只有前一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送或接收完成以后才能傳送下一個(gè)數(shù)據(jù)。因此接口中必須帶有自己的應(yīng)答信號(hào) ,以表明設(shè)備的狀態(tài)，如設(shè)備已 “ 準(zhǔn)備好 ” 等。 CPU在執(zhí)行 I/O操作時(shí)，要先檢測(cè)外部設(shè)備是否已具備數(shù)據(jù)傳送的條件，若不具備，則等待，直至設(shè)備作好準(zhǔn)備。這種并行接口稱(chēng)為條件傳送接口，或叫程序查詢(xún)方式接口。 其特點(diǎn)是帶有應(yīng)答信號(hào) 。見(jiàn)圖 上海金融學(xué)院 信息管理系 2022/8/18 57 并行通信和并行接口 ?(3)中斷傳送 I/O接口 ? 采用中斷方式與 CPU交換數(shù)據(jù)，讓 CPU實(shí)時(shí)地實(shí)現(xiàn)對(duì)外設(shè)的讀寫(xiě)操作，這種并行接口叫做中斷傳送方式 I/O接口。 上海金融學(xué)院 信息管理系 2022/8/18 58 (8255A) 可編程實(shí)際上是具有可選擇性 ,如用戶(hù)可在程序中選擇哪個(gè)數(shù)據(jù)端口與外設(shè)連接 。輸入和輸出分別占用端口中的哪位或哪幾位以及選擇端口與 CPU之間的數(shù)據(jù)傳送模式等 .它除了具有硬線連接接口的性能外 ,最主要的是可編程 . ? 編程由用戶(hù)用指令向端口送入方式字或控制字進(jìn)行。這種接口在微型計(jì)算機(jī)中稱(chēng)為 PIO。 ? 下面簡(jiǎn)要介紹一種適合于 IBMPC系列機(jī)的 PIO芯片 8255A。 ? 1)8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu) ? 如 圖 , 它由 A， B， C 3個(gè)數(shù)據(jù)端口 、 A/B組控制 、 讀 /寫(xiě)控制邏輯電路和數(shù)據(jù)總線緩沖器組成 。 ? 3個(gè)數(shù)據(jù)端口的組成及在 PC/XT系統(tǒng)中的地址如 表 所示。 ? 端口 A、 B—— 作為獨(dú)立的輸入端口或輸出端口； ? 端口 C—— 分為上下兩部分，形成兩個(gè) 4位端口，分別作為端口 A和端口 B的輸出控制信號(hào)和輸入狀態(tài)信號(hào)。 上海金融學(xué)院 信息管理系 2022/8/18 59 A組控制 數(shù)據(jù)總線 緩沖器 讀 / 寫(xiě) 控制邏輯 B組控制 A組 A口 (8位 ) A組 C口高位 (4位 ) B組 C口低位 (4位 ) B組 B口 (8位 ) PA7 ~ PA0 PC7 ~ PC4 PC3 ~ PC0 PB7 ~ PB0 RD WR A1 A0 CS RESET 圖 8255A 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 返回 D7 ~ D0 上海金融學(xué)院 信息管理系 2022/8/18 60 端口 端口 A 端口 C 端口 B 數(shù)據(jù)輸入 數(shù)據(jù)輸出 PC/XT中的地址 1X8 位鎖存器 1X8 位鎖存 /緩沖器 60H 2X4位緩沖器 2X4位鎖存 /緩沖器 62H 1X8 位鎖存器 1X8 位鎖存 /緩沖器 61H 表 8255A的 3個(gè)數(shù)據(jù)端口 返回 上海金融學(xué)院 信息管理系 2022/8/18 61 1 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 特征位 A組方式 00：方式 0 01：方式 1 1X：方式 2 C4~7 0：輸出 1：輸入 B口 0：輸出 1：輸入 圖 8255A工作方式控制字 返回 A口 0：輸出 1：輸入 B組方式 0：方式 0 1：方式 1 C0~3 0：輸出 1：輸入 上海金融學(xué)院 信息管理系 2022/8/18 62 2) 8255A的工作方式 （ 1） 方式 0： ? 也稱(chēng)基本 I/O方式。在此方式下，端口 A,B以及兩個(gè) 4位的端口 C,形成 4個(gè)端口 。任一端口都可以作輸入口 ,也可作輸出口 ,各端口之間沒(méi)有規(guī)定必然的聯(lián)系 。各端口可以有 16 種不同的組合 ,適用于多種使用。 ? (2)方式 1 ? 也稱(chēng)選擇 I/O方式。當(dāng) A,B端口按方式 1工作時(shí) ,C的兩個(gè) 4位端口要分別作為 A,B的輸出控制信號(hào)和輸入狀態(tài)信號(hào)。 (3)方式 2 ? 也稱(chēng)雙向傳輸方式 ,只適用于端口 C要為端口 A自動(dòng)提供相應(yīng)的控制信號(hào) 。 ? 上海金融學(xué)院 信息管理系 2022/8/18 63 3)8255A控制字 ? 8255A通過(guò)指令往端口設(shè)置控制字決定工作方式 。 ? 工作方式控制字 ? 端口 C置 1/置 0控制字 。 ? (1)工作方式控制字 ? 用來(lái)把 3個(gè)端口分為 A組 （ 包括端口 C的高位 ） 和 B組 (包括端口 C的低位 )來(lái)設(shè)置工作方式 .它的格式及每位定義如圖 。 ? 如，要把 A口指定為方式 1輸入 ,C口上半部為輸出 ,B口為方式 0輸出 ,C口下半部為輸入 ,工作方式字應(yīng)為 : 10110001B或 B1H。初始化程序?yàn)椋? ? MOV DX， 63H ； 8255A控制口地址 ? MOV AL， B1H ；置工作方式控制字 ? OUT DX, AL ；送控制字到控制口 ? 控制字分為兩類(lèi) 上海金融學(xué)院 信息管理系 2022/8/18 64 3)8255A控制字 ? (2)端口 C置 1/置 0控制字 ? 此控制字可以使端口 C中的任一位置 0/置 1,設(shè)置相應(yīng)的控制位 .其格式及每位的定義如 圖 。 ? 例要對(duì)端口 C的 PC7位置 1,則控制字應(yīng)為 00001111B,即0FH。而端口 C的 PC3要置 0,則控制字應(yīng)為 00000110B,即 06H.則相應(yīng)程序?yàn)? ? MOV AL， OF ；送對(duì) PC7置 1控制字 ? MOV DX， 63H ；控制口地址送 DX ? OUT DX， AL ； 對(duì) PC7， 置 1 ? MOV AL， 06H ；送控制字 06H到 AL ? OUT DX, AL ；對(duì) PC3置 04. 上海金融學(xué)院 信息管理系 2022/8/18 65 1 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 特征位 不用 位選擇 000： C口位 0 001： C口 1位 : : 111： C口 7位 1：置位 0：復(fù)位 圖 8255A端口 C置 1/置 0控制 返回 上海金融學(xué)院 信息管理系 2022/8/18 66 ? 標(biāo)準(zhǔn)接口即通用接口 .目