1、第三章接口操作方式、史先俊計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)教室、要點(diǎn)、接口的雙面性接口和外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸方式接口和CPU之間的數(shù)據(jù)傳輸方式、數(shù)據(jù)端口、控制端口、狀態(tài)端口、AB、DB、DB 接口的兩面性，一個(gè)輸入輸出過(guò)程或CPUIO接口和IO接口外部設(shè)備的兩個(gè)傳輸階段IO接口中的端口根據(jù)接口設(shè)定糾正的需要被分為數(shù)據(jù)端口、狀態(tài)端口、控制端口三種的各種總線(xiàn)對(duì)應(yīng)但是，平時(shí)為了便于說(shuō)明，如3說(shuō)，在8086/286系列微機(jī)中，各種接口芯片掛在系統(tǒng)總線(xiàn)上(由8288總線(xiàn)控制器、8282/3地址鎖存器、8286數(shù)據(jù)緩沖器等構(gòu)成)。 所有端口的訪(fǎng)問(wèn)通過(guò)CPU的地址總線(xiàn)進(jìn)行外部解碼來(lái)選擇接口芯片本身，在接口芯片內(nèi)通過(guò)內(nèi)部解碼來(lái)進(jìn)

2、行選擇控制。 所有端口和CPU之間通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸(殘奧級(jí)通信)，控制由總線(xiàn)決定的讀或?qū)懣偩€(xiàn)周期。 接口與外圍設(shè)備之間的通信可以設(shè)置數(shù)據(jù)、狀態(tài)或控制信號(hào)線(xiàn)，具體取決于外圍設(shè)備本身的特性。 每種信號(hào)線(xiàn)為0n根。 一般來(lái)說(shuō)，串行通信的情況較少，殘奧電平通信的情況較多。 關(guān)于殘奧并行接口和串行接口的分割，外部總線(xiàn)的數(shù)據(jù)信號(hào)線(xiàn)被分割為串行或殘奧電平。 二、IO接口和外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸方式，1 .無(wú)條件傳輸方式外部設(shè)備始終準(zhǔn)備就緒，可隨時(shí)接收或提供數(shù)據(jù)。 例：發(fā)光二極管、LED顯示、開(kāi)關(guān)量等接口要求：尋址功能、緩沖功能。 在第1章中，敘述了244、240等2 .同步轉(zhuǎn)發(fā)方式、接口以某個(gè)決定的時(shí)鐘

3、速率與外圍設(shè)備交換數(shù)據(jù)的例子。 對(duì)外圍設(shè)備的高速數(shù)據(jù)傳輸方式。 適合中等以上的數(shù)據(jù)傳輸速度和以一定間隔運(yùn)行的外部設(shè)備對(duì)接口的要求。 決定數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_(kāi)始和停止。 通常使用專(zhuān)業(yè)信息或者做出特定的規(guī)定。 需要額外的時(shí)鐘和同步控制硬件支持。 /對(duì)磁盤(pán)信息的讀寫(xiě)，計(jì)算機(jī)外部的同步通信。 后述的DMA方式、8251同步串行通信等也采用了該方式。 3 .應(yīng)答方式也稱(chēng)為握手(Hand shake )方式、握手聯(lián)絡(luò)方式等。 對(duì)外圍設(shè)備的要求：握手信號(hào)線(xiàn)對(duì)接口要求：握手信號(hào)線(xiàn)，對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和控制端口，當(dāng)然還有數(shù)據(jù)端口。 與CPU之間也有中斷請(qǐng)求/響應(yīng)信號(hào)。 例如，打印機(jī)接口通過(guò)響應(yīng)方法實(shí)現(xiàn)與打印機(jī)的通信。 8255

4、A方式1和2。 “Strobe”、I/O接口、I/O設(shè)備、CPU、殘奧層接口、輸入進(jìn)程握手信號(hào)線(xiàn)：如果ready和strobe Ready有效，則外圍設(shè)備通過(guò)數(shù)據(jù)電纜將數(shù)據(jù)發(fā)送到i/的CPU可以是接口(中斷和查詢(xún)等)“數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好了”，CPU讀取數(shù)據(jù)。 IOR_信號(hào)有效接口將“Ready”有效地發(fā)送給外圍設(shè)備。 告訴外圍設(shè)備前面的數(shù)據(jù)被取出，可以發(fā)送下面的數(shù)據(jù)。 (啟用ior_ready )、輸出步驟：打印機(jī)接口、握手聯(lián)絡(luò)信號(hào)線(xiàn)STROBE_/狀態(tài)行busy (也可以是ack _ )、同步串行通信為同步字符、異步串行為開(kāi)始位、停止位方式、串行接口支持的接口和外圍設(shè)備之間的無(wú)條件傳輸方式對(duì)外圍設(shè)備

5、的要求：隨時(shí)可以讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)對(duì)接口要求：輸入接口：三態(tài)緩沖器輸出接口：輸出鎖存器第一章已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明了，無(wú)條件方式的缺點(diǎn)：外圍設(shè)備和接口數(shù)據(jù)的可靠性、可用性極低。 定義：在傳輸數(shù)據(jù)之前，先查詢(xún)目標(biāo)設(shè)備的狀態(tài)，知道外圍設(shè)備已準(zhǔn)備好進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸后再進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 否則，CPU將繼續(xù)等待，并在外圍設(shè)備準(zhǔn)備好后立即進(jìn)行讀取或?qū)懭搿?對(duì)外圍設(shè)備的要求：提供狀態(tài)信息對(duì)接口的要求：狀態(tài)端口，2 .轉(zhuǎn)發(fā)方式的查詢(xún)，I/O設(shè)備的狀態(tài)的測(cè)試，準(zhǔn)備好了嗎？啟動(dòng)、執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸、I/O設(shè)備暫停、結(jié)束、n、y，例如輸入程序，TEST:IN AL、2:屏蔽其輔助位置，以便提取將第二端口內(nèi)容發(fā)送到AL . AND AL，等等。

6、如果你忙的話(huà)，測(cè)試，循環(huán)測(cè)試. IN AL，1； 1號(hào)端口的數(shù)據(jù)輸入到累加器a，MOV DX、00FFH A1: IN AL、DX AND AL、01H JZ A1 MOV AL、data OUT DX、AL、端口地址多路復(fù)用：狀態(tài)端口和數(shù)據(jù)供應(yīng)是1個(gè)端口地址00FFH，TEST語(yǔ)句可以用查詢(xún)方式輸出的CPU的利用率極低，大量的重復(fù)查詢(xún)命令CPU查詢(xún)時(shí)如果不能做別的事情查詢(xún)多個(gè)不同速度的外圍設(shè)備，就沒(méi)有科學(xué)的優(yōu)先控制機(jī)制。 系統(tǒng)沒(méi)有實(shí)時(shí)性！ 中斷方式：外部設(shè)備中斷CPU的動(dòng)作，使CPU停止當(dāng)前程序的執(zhí)行，執(zhí)行外部設(shè)備的數(shù)據(jù)輸入輸出服務(wù)程序。 該服務(wù)程序被稱(chēng)為中斷處理子程序或者中斷服務(wù)子程序。

7、中斷子程序執(zhí)行完成后，CPU再次執(zhí)行原程序。 從外部中斷的情況下，將程序中有下一個(gè)命令的地方稱(chēng)為斷點(diǎn)，從中斷服務(wù)程序退出時(shí)，從斷點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行被中斷的程序。 中斷傳送時(shí)，CPU和外圍設(shè)備處于并行動(dòng)作的狀態(tài)。 CPU不需要在兩個(gè)輸入輸出進(jìn)程之間進(jìn)行接口的狀態(tài)測(cè)試和等待，每次外部設(shè)備準(zhǔn)備好時(shí)，都會(huì)積極地向CPU發(fā)送中斷請(qǐng)求，進(jìn)入傳輸進(jìn)程，因此可以進(jìn)行其他處理。 此過(guò)程完成后，CPU可以執(zhí)行其他任務(wù)而不是等待狀態(tài)，從而大大提高了CPU的效率。 中斷方式需要專(zhuān)用的中斷控制接口芯片完成中斷請(qǐng)求、中斷屏蔽、優(yōu)先排隊(duì)、矢量提供、中斷子例程執(zhí)行、中斷結(jié)束、中斷恢復(fù)等。 8259A、4.DMA、中斷方式的缺陷數(shù)據(jù)傳

8、輸仍然需要CPU執(zhí)行中斷處理子程序=浪費(fèi)中斷矢量的取得和轉(zhuǎn)換上的額外時(shí)間，中斷處理子程序的進(jìn)入和退出需要斷點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)和恢復(fù)，浪費(fèi)時(shí)間=與傳輸無(wú)關(guān)數(shù)據(jù)傳輸還是文字方式，每1字/字節(jié)整體傳輸效率降低，DMA :外部機(jī)器利用專(zhuān)用的接口電路-DMA控制器(DMAC )直接在內(nèi)存之間作為數(shù)據(jù)塊進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)不經(jīng)由CPU 數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣然旧先Q于外圍設(shè)備和存儲(chǔ)的速度。 總線(xiàn)請(qǐng)求和響應(yīng)： 8086CPU的HOLD HLDA，1.CPU停止2 .循環(huán)停止(挪用)=wintel慢3 .替換，注意：硬盤(pán)的DMA和PIO方式選擇，5 .專(zhuān)用處理器，專(zhuān)用IO處理器() 雙通道備忘錄成本高！ 6 .突發(fā)模式DMA、突發(fā)模式爆炸模式(burst mode DMA ) :高速數(shù)據(jù)傳輸模式。通常，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在進(jìn)行存取動(dòng)作時(shí)，必須指定存儲(chǔ)器地址后執(zhí)行的動(dòng)作(例如