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第10章输入、输出(I/O)(I/O)系统概述输入输出系统包括外部设备及其与主机(CPU和存储器)之间的控制部件。后者称之为设备控制器,有时也称为设备适配器或接口,其作用是控制并实现主机与外部设备之间的数据传送。本章主要介绍设备控制器的工作原理及其与主机之间传送数据的协议,即系统总线。,也称I/O控制器。接口的引入:外设类型不同:机械、电子、机电、电磁传送信息类型:数字量、模拟量传送速度传送方式: 串行、并行编码方式:能实现数据缓冲和数据锁存能完成信息格式和电平的转换能进行地址译码和设备选择能保证数据传送的定时与协调功能:3外围设备接口的结构接口地址地址译码器数据寄存器命令寄存器RDWE地址有效总线数据线地址线外设接口外设控制信号外设数据外设状态状态寄存器I/:数据、状态、控制组成:寄存器组、控制逻辑电路、主机与接口和接口与I/O设备之间的信号联接线、数据地址线、控制状态信号线CPU控制电路DRSRCRI/O设备地址数据IO/、中断传送、DMA、通道、IO处理器电路规模简单接口、可编程接口、,每个寄存器也叫做“端口”。为了CPU便于对I/O设备进行寻址和选择,必须给众多的I/O设备的端口进行编址,也就是给每一台设备规定一些地址码称为设备号或设备代码。(1)存储器、I/O接口统一编址优:访存指令可访问端口,这样寻址类型多,编程较方便。缺:占用存储器空间;速度慢。(2)I/O端口独立编址优:专门的I/O指令,与访存分开;指令执行快;不占内存地址空间。缺:需专用指令、寻址方式少。7IBMPC等系列机设置有专门的I/O指令(IN和OUT),设备的编址可达512个,。从表中可见,每一台设备占用了若干个地址码分别表示相应的设备控制器中的寄存器地址。I/O设备占用地址数地址码(16进制)硬盘控制器软盘控制器彩***形显示器异步通信控制器168168320----32FH3F0----3F7H3D0----3DFH3F8----数据传送控制方式(1)程序直接控制(programdirectcontrol)传递方式(2)程序中断传送(programinterrupttransfer)方式(3)直接存储器存取(ess)方式——DMA(4)I/O通道控制(I/Ochannelcontrol)方式(5)外围处理机(peripheralprocessorunit)方式9信号传输过程状态寄存器数据寄存器2控制器ALU数据寄存器1地址寄存器设备驱动电路数据寄存器地址译码器设备接口CPU10