第七章输入输出和中断.ppt

输入/.68237DMA控制器第7章外设接口的一般结构●一个简单的外设接口框图如图7-1所示,从图中可以看出CPU通过一个外设接口同外设之间交换的信息主要有三类:数据信息、状态信息、控制信息。●在微型机中,数据大致为三种基本类型:●READY(准备好信号)表示输入设备已经准备好信息,CPU可执行输入指令从该外设输入数据。BUSY(忙信号)表示输出设备正在输出信息,即在“忙”着,同时也等于指示CPU等待。●●控制信息是由CPU发出的,用于控制I/O接口的工作方式以及外设的启动和停止等等。状态信息和控制信息以及数据信息,通常都以数据形式通过数据总线传送,这些信息在I/O接口中分别存放在不同的端口中。●程序控制的数据传送分为无条件传送、查询传送和中断传送。●这类传送方式的特点是,以CPU为中心,数据传送的控制来自CPU,通过预先编制好的输入或输出程序(传送指令和I/O指令)实现数据的传送。●无条件传送方式又称同步传送方式。主要用于外设工作的时间已知的场合,外设必须在微处理器限定的指令时间内准备就绪,并完成数据的接收或发送。●通常采用的办法是:把I/O指令插入到程序中,当程序执行到该I/O指令时,外设必定已为传送数据作好了准备,于是在此指令时间内完成数据传送任务。查询传送方式●查询传送方式又称异步传送方式。中断传送方式●利用中断来实现CPU与外设之间的数据传送,这就是中断传送方式。●采用中断传送方式时,CPU从启动外设到外设准备就绪这段时间,不像查询方式一样处于等待状态,而仅仅是在外设准备好数据传送的情况下才中止CPU执行的主程序,在一定程度上实现了主机和外设的并行工作。通过执行一条输入指令,读取所选外设的当前状态。(2)根据该设备的状态决定程序去向●完成一次传送过程的步骤如下:DMA(直接存储器存取)传递方式●在外设和内存之间直接传送数据的方式,即DMA传送方式。●DMA(ess)是一种不需要CPU干预也不需要软件介入的高速数据传送方式。(CycleStealing)周期扩散CPU停机方式周期挪用(CycleStealing)●利用CPU不访问存储器的那些周期来实现DMA操作,此时DMAC可以使用总线而不用通知CPU也不会妨碍CPU的工作。这种方法的关键是如何识别合适的可挪用的周期,以避免同CPU的操作发生重叠。●这种方法会使CPU的处理速度减慢,而且CPU时钟周期的加宽是有限的。因此用这种方法进行DMA传送,一次只能传送一个字节。周期扩散CPU停机方式●这是最常用的、最简单的传送方式,大部分DMAC都采用这种方式。DMA的传送方式通常,大部分DMAC都有三种DMA传送方式:成组传送方式请求传送方式单字传送方式单字节传送方式●每次DMA传送只传送一个字节的数据,传送后释放总线由CPU控制总线至少一个完整的总线周期。以后又测试DMA请求线DREQ,若有效,再进入DMA周期。成组传送方式●一个DMA请求可以传送一组信息,这一组信息的字节数由编程决定(在DMAC初始化时),只要在DACK有效之前DREQ保持有效即可。一旦DACK有效,不管DREQ是否有效,DMAC一直不放弃总线控制权,直到整个数组传送完。请求传送方式●又称查询传送方式。