陕西师范大学 计算机组成原理 课件ppt 白中英第5版 chp8.ppt

陕西师范大学_计算机组成原理_课件ppt_白中英第5版_chp8第八章输入输出系统
***主讲
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《计算机组成原理》(第五版)白中英、戴志涛主编–课件PPT
陕西师范大学计算机科学学院
I/O接口影响
计算机综合处理能力
可扩展性
兼容性
性价比
第八章输入输出系统







一、外围设备的速度分级
外设种类繁多,存在以下几种情况:
不同种类的外设数据传输速率差别很大
同一种设备在不同时刻传输速率也可能不同
高速的CPU与速度参差不齐的外设怎样在时间上同步呢?
I/O设备和CPU数据交换步骤:
CPU发送设备地址到总线
等候总线上出现有效数据
读或者写数据

解决办法是在CPU和外设之间数据传送时加以定时:
速度极慢或简单的外设
CPU只需要接受或者发送数据即可
:输入的信息一直有效
:输出随时就绪

慢速或者中速的设备
可以采用异步定时的方式
应答式交换
Eg 键盘,“准备就绪”、“忙”
高速外设
采用同步定时方式

二、信息交换方式
程序查询方式
程序中断方式
DMA方式
通道方式
★分糖果的例子

程序查询方式
最简单的输入输出方式
CPU定期查询外设状态
浪费大量CPU时间
适用:单片机、DSP设备
程序中断方式
外设发出中断信号
CPU响应
适用:随机事务

DMA 直接内存访问
硬件实现
DMA控制机器完全接管I/O
适用于高速交换、成组交换
通道方式
通道:具有特殊功能的处理器
完成对内存、外设的统一管理

1、设备编址
统一编址:输入/输出设备中的控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等和内存单元一样看待
独立编址:内存地址和I/O设备地址是分开的,访问内存和访问I/O设备使用不同操作码的指令