2021年计算机组成原理与汇编语言7.ppt

一、输入输出系统的基本功能
管理主机与外设以及外设与外设之间的信息交换， 由硬件和软件共同完成此项任务。
二、输入输出系统的组成
1、软件
计算机总线
2、硬件
输入/输出接口
第一节 输入输出系统概述
计算机组成原理与汇编语言7
2021/1/16
1
三、输入/输出接口概述
主机
设备译码及选择
数据缓冲寄存器
命令寄存器
状态寄存器
地址信息
数据信息
命令信息
状态信息
外设
数据端口
命令端口
状态端口
命令信息
状态信息
数据信息
接口
计算机组成原理与汇编语言7
2021/1/16
2
输入/输出接口分类：
1、按数据传送方式分：串行、并行
2、按CPU访问外设的控制方式：
程序查询、中断、DMA、通道控制、I/O处理机
3、按是否需要统一的控制时钟：同步、异步
4、按通用性：通用、专用
三、输入/输出接口概述
计算机组成原理与汇编语言7
2021/1/16
3
第二节 主机与外设间的连接方式
主机
I/O
I/O
I/O
1、星型连接方式
各设备与主机的连接接口逻辑设计在主机内。
计算机组成原理与汇编语言7
2021/1/16
4
主机
I/O
I/O
2、总线型连接方式
主机通过一组公共的系统总线与外设接口连接。
接口：标准接口逻辑：挂在总线上；
非标准接口逻辑：与各种不同设备相连。
计算机组成原理与汇编语言7
2021/1/16
5
3、通道方式
由通道来管理I/O操作。
主机
通道
通道
I/O
I/O
I/O
I/O
4、输入输出处理机（IOP）方式
采用IOP管理I/O操作。
计算机组成原理与汇编语言7
2021/1/16
6
1、输入输出设备的编址
（1）独立编址
（2）统一编址
2、 输入输出指令
（1）通常的输入输出指令
（2）通道指令
通道用于执行I/O操作的指令
第三节 输入输出设备的编址与输入输出指令
操作码
命令码
设备码
计算机组成原理与汇编语言7
2021/1/16
7
第四节 主机与外设间信息传输的控制方式
一、程序直接控制方式
1、立即程序传送方式
基本思想
I/O接口：总是准备好接收或发送的数据
CPU：无须查询接口状态
优缺点：简单，实时，局限性
应用：开关/LED显示器等控制
计算机组成原理与汇编语言7
2021/1/16
8
2、程序查询方式
基本思想
I/O接口：设置反映外设工作的状态字
CPU：利用程序循环查询
优缺点：代价低，CPU利用率低
应用：调试维护过程或其他简单调用外设。
一、程序直接控制方式
计算机组成原理与汇编语言7
2021/1/16
9
预置传送参数
启动外设
查询外设状态
外设准备就绪？
一次数据传送
修改传送参数
传送结束？
结束
开始
是
否
是
否
计算机组成原理与汇编语言7
2021/1/16
10