计算机组成原理输入输出系统.pptx

、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?解决办法时在CPU和外设之间数据传送时加以定时。、、设备编址统一编址独立编址2、输入输出指令3、程序查询接口设备选择电路数据缓冲寄存器设备状态寄存器(1)先向I/O设备发出命令字,请求进行数据传送;(2)从I/O接口读入状态字;(3)检查状态字中的标志,看看数据交换是否可以进行;(4)假如这个设备没有准备就绪,则第(2)、第(3)步重复进行,一直到这个设备准备好交换数据,发出准备就绪信号“Ready”为止;(5)CPU从I/O接口的数据缓冲寄存器输入数据,或者将数据从CPU输出至接口的数据缓冲寄存器。与此同时,CPU将接口中的状态标志复位。(6)、功能  、功能中断(Interrupt)是指CPU暂时中止现行程序,转去处理随机发生的紧急事件,处理完后自动返回原程序的功能和技术。中断系统是计算机实现中断功能的软硬件总称。一般在CPU中设置中断机构,在外设接口中设置中断控制器,在软件上设置相应的中断服务程序。、功能中断系统的功能包括:(1)实现主机和外设的并行工作;(2)处理故障;(3)实现多道程序和分时操作;(4)实时控制;(5)实现人机联系;(6)实现多机通信。、功能中断源:能够向CPU发出中断请求的事件。常见中断源有:输入、输出设备中断。如键盘、打印机等工作过程中已做好接收或发送准备。数据通道中断。如磁盘、磁带等要同主机进行数据交换等。实时时钟中断。故障中断。例如电源掉电、设备故障等要求CPU进行紧急处理等。系统中断。如运算过程出现溢出、数据格式非法,数据传送过程出现校验错,控制器遇到非法指令等等。为了调试程序而设置的中断。、功能中断处理过程注意几个问题:响应中断时机:外界中断请求时随机的,但CPU只有在当前指令执行完毕后,才转至公操作断点保护问题(PC,寄存器内容和状态的保存)原子操作:开中断和关中断问题。。设备选择器用来判别总线上送出的地址(或称呼叫的设备)是否为本设备,它实际上是设备地址的译码比较电路。BS外设接口忙(BuSy)标志RD外设准备就绪(ReaDy)标志EI(EnableInterrupt中断允许触发器)IR(InterruptRequest)中断请求触发器IM(InterruptMask)中断屏蔽触发器①表示由程序启动外设,将该外设接口的“忙”标志BS置“1”,“准备就绪”标志RD清“0”;②表示接口向外设发出启动信号;③表示数据由外设传送到接口的缓冲寄存器;④表示当设备动作结束或缓冲寄存器数据填满时,设备向接口送出一控制信号,将数据“准备就绪”标志RD置“1”;⑤表示允许中断标志EI为“1”时,接口向CPU发出中断请求信号;⑥表示在一条指令执行末尾CPU检查中断请求线,将中断请求线的请求信号接收到“中断请求”标志IR;⑦表示如果“中断屏蔽”标志IM为“0”时,CPU在一条指令执行结束后受理外设的中断请求,向外设发出响应中断信号并关闭中断;⑧表示转向该设备的中断服务程序入口;⑨表示在中断服务程序通过输入指令把接口中数据缓冲寄存器的数据读至CPU中的寄存器;(10)表示CPU发出控制信号C将接口中的BS和RD标志复位。