输入输出接口
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"name":"smith". "age":30, "sex":"男" }
01 11.1 JSON 简介
2. JSON 数据格式的特点
Demo: JSON对象的属性可以是对象 {
“name”:“smith”. “age”:28, “sex”:“男” “school”:{ “sname”:“南京大学”. “address”:“南京市鼓楼区汉口路22号” } }
特点:系统视端口和存储单元为不同的对象。 优点:系统中存储单元和I/O端口的数量可达到最大。 缺点:需专门信号来指示系统地址线上出现的是存储
单元地址还是端口地址;专用端口操作指令比较单一
5
端口编址方式:存储器映像编址(如ARM)
存储单 元地址
I/O端 口地址
00000H 00001H
…… FF0FFH FF100H FF101H
01 11.1 JSON 简介
1. JSON 数据格式的定义
JSON的全称是:JavaScript Object Notation,是一种轻量级 的数据交换格式。它构建于两种结构:
01 11.1 JSON 简介
2. JSON 数据格式的特点
JSON 对象是一个无序的“‘名称/值’对”的集合,一个对象以 “{”(左括号)开始, 以“}”(右括号)结束,每个“名称”后跟 一个“:”(冒号),名称/值 对之间使用“,”(逗号)分隔。
01 11.1 JSON 简介
2. JSON 数据格式的特点
Demo: JSON 格式表示数组 [
{"name":"smith","empno":1001,"job":"clerck","sal":9000.00}, {"name":"smith","empno":1001,"job":"clerck","sal":9000.00}, {"name":"smith","empno":1001,"job":"clerck","sal":9000.00}, ]
]
02 11.2 服务器端生成 JSON 数据
02 11.2 服务器端生成 JSON 数据
11.2.1 浏览器调用
02 11.2 服务器端生成 JSON 数据
11.2.1 浏览器调用
02 11.2 服务器端生成 JSON 数据
✓若状态位为0,则表明先前送出的数据已被打印,可以再送 下一个数据;
✓若状态位为1,则表明先前送出的数据还没打印,就不能再 送数据出去;
数据总线
地址总线
控制总线 信号
译码 78H
电路
D2
7AH
数据 端口
状态 状态信号 端口
接口电路
数据缓 冲器
打印机
触发信号
状态 检测
10
并行接口握手时序图
BUSY ACK
本章导读
JSON基于JavaScript,是一种轻量级的数据交换格式,易于人阅 读和编写,同时也易于机器解析和生成。 JSON采用完全独立于语言的文本格式,但也使用了类似于C语言 家族的习惯(包括C、C++、C#、Java、JavaScript、Perl、 Python等)。 这些特性使 JSON 成为理想的数据交换语言,尤其在智能手机客户 端与服务器网络交互中。
第六章 输入/输出接口
6.1 输入/输出接口基础
功能与结构、 端口编址方式(独立、统一)、地址共用
6.2 信息传输控制方式
1. 程序控制传输方式:无条件、条件查询
2. 中断传输方式 3. 直接存储器访问(DMA)方式 4. 通道方式
6.3 并行接口设计技术
计算机与直连外设
备的数据交换通常称 为输入/输出(In/Out), 而与远方设备的数据 交换习惯上称为数据 通信(data communication)。
…… FFFFFH
特点:将端口看作存储单
元,仅以地址范围的不同来 区分两者。
优点:对端口的操作和对
存储单元的操作完全一样, 因此系统简单,并且对端口 操作的指令种类较多
缺点:CPU对存储单元和
I/O端口的实际寻址空间都 小于其最大寻址空间
6
使用读/写控制信号区分
端口的地址共用
使用端口寄存器中的标志位区分
01 11.1 JSON 简介
2. JSON 数据格式的特点
Demo: 对象数组 在一个数组中保存 多个 JSON 对象
[ { "title":"Java 开发", "edition":3, "author":["smith","张三","李四"] }, { "title":"Web 开发", "edition":3, "author":["Allen","王五","赵六"] }
主要功能
接总线一侧 接外设一侧
端口
设备选择、数据缓冲、信号转换、联络控制、可编程/可配置/可重构
有关端口(PORT)的概念:
✓主机(CPU)可读写 、8位长 、 存储器映像或IO独立编址
✓一个外设可能有多个端口,一个端口也可能属于多个外设;
有关信息交换的概念:
✓外设的各种信息都是通过系统的2/ 7D5B进行交换的;
AB
端口译码
数据缓冲 DB
DB
中断可被响应的条件:
外
端口译码 控制端口
✓中断请求触发器置位;
WR
INTR 优 先 级 排
INTA 队
中断屏蔽触 Q 发器 D
✓中断屏蔽触发器清零;
设
✓CPU内部开放中断;
中断请求 READY
✓CPU未处理更高级中断;
触发器
QR
D +5V
✓CPU现行指令执行完;
13
中断控制方式的特点
硬件需完成的功能:
✓可产生稳定的中断请求信号 ✓可屏蔽该中断请求信号 ✓可清除该中断请求信号
将用户中断服务子程序的入口地址 放入中断向量表
软件需完成的功能:
✓产生中断请求允许信号 ✓产生中断请求复位信号 ✓装载中断服务子程序
16
相关概念:源、类型号、向量
✓ 中断源:引起中断的原因(可能是软件或硬件) ✓ 中断类型号:为区分不同中断源进行的编号 ✓ 中断向量:中断服务子程序的入口地址
接口功能
一.设备选择:译码选择设备、端口 二.数据收发和格式转换:读/写,串/并、并/串 三.接收解释执行CPU的命令:控制信号的实现 四.外设状态接收并转发给CPU:状态端口 五.支持查询、中断、DMA等多种传输控制方式 六.提供缓冲、暂存、驱动能力:信号驱动 七.错误检测功能:奇偶校验 八.复位
2022/9/1
数据总 线
I/O选择
寄存器选择
I/O读 I/O写
数据缓存寄存器
CS
RS1
时 序
RS0
控
RD
制 电
WR
路
端口A寄存器 端口B寄存器 控制寄存器 状态寄存器
I/O数据 I/O数据
控制 状态
与CPU相关的:
数据线、I/O选 择(地址线)、 I/O读/写
3
与外设相关的:
数据寄存器、控 制寄存器、状态寄 存器--端口
1. 无握手信号的并行接口 2. 带握手信号的并行接口 3. 可编程并行接口
6.4 串行接口设计技术
矩阵键盘、数码显示屏 查询、中断
2022/9/1
I/O接
DB 总线驱动
口的功 总 AB
地址译码
能与硬
件结构 线 CB 控制逻辑
数据缓冲 /锁存器
状态 寄存器
控制 寄存器
数据信息
外 状态信息 设
控制信息
询外设状态;若传输条件不满足时,CPU等待直到条件满足。
2. 优点:解决了CPU与外设之间的同步问题,可靠性高。 3. 缺点:CPU利用率低,低优先级外设可能无法及时得到服务
中断传输方式
✓外设应具有必要的联络握手信号(如READY)作为中 断请求信号;
✓接口避免了CPU 反复低效率的查询,适用于CPU任务 繁忙、而数据传送不太频繁的系统中。
接口技术组成: ✓ 硬件:地址译码、读写控制、总线缓冲、端口寄存器 ✓ 软件:驱动程序(初始化、传送控制、结束控制等)
4
端口编址方式:独立编址(如intel x86)
存储 单元 地址
00000H 00001H
…… FF0FFH
FF100H FF101H
…… FFFFFH
I/O 端口 地址
0000H 0001H …… F…F0…0H FFFFH
执行中断指令 INT N、INTO 等
自动产生的中断 除法错中断
单异步中常断
断点中断 溢出中断等
CPU 内部
中 断 控 制 逻 辑
NMI 引脚
中断
内存奇偶校验错
接口
系统掉电
电路 ……
INTR 引脚
中
键盘
断
打印机
控
制
串行口
器 ……
17
第 11 章 手机客户端解析JSON
01 11.1 JSON 简介 02 11.2 服务器端生成 JSON 数据 03 11.3 在手机客户端解析 JSON 04 11.4 项目实战 05 11.5 本章小结
如:{“name”:“jackson”, “age”:100 } 如:{"studengs":[{"name":"jackson","age":100},{"name": "michael", "age": 51}]}
01 11.1 JSON 简介
2. JSON 数据格式的特点
Demo: JSON 表示一个对象 {
使用访问顺序区分
7
无条件程序控制方式
外设数据变化缓慢,始终处于就绪状态,如开关或LED 接口结构简单(通常只需要数据端口),适用面较窄
DB
G1
AB 端口译
≥1
M/IO 码电路
WR
G2
RD
≥1
输出锁 存器
输入缓 冲器
L1
L2
……
L8
输出 设备
K1
… K2
K8 VCC
输入 设备8Leabharlann 条件程序控制(程序查询)方式
本章导读
本章主要知识点有: (1)JSON简介; (2)服务器端生成JSON数据; (3)在手机客户端解析JSON。
01 11.1 JSON 简介
1. JSON 数据格式的定义
JSON 的诞生原因是因为 XML 整合到 HTML 中各个浏览器实现的细节 不尽相同,所以道格拉斯·克罗克福特(Douglas Crockford) 和 奇普·莫 宁斯达(Chip Morningstar)一起从 JS 的数据类型中提取了一个子集, 作为新的数据交换格式,因为主流的浏览器使用了通用的 JavaScript 引 擎组件,所以在解析这种新数据格式时就不存在兼容性问题,于是他们 将这种数据格式命名为 “JavaScript Object Notation”,缩写为 JSON , 由此 JSON 便诞生了!
DATA STROB
数据有效 5μ s
5μ s
数据有效
1. 发送方查询BUSY状态信号 2. 当BUSY=“0”时,发送方发送数据 3.发送方用控制信号/STROB锁存数据,该信号至少维持5μs 4. /STROB信号导致BUSY信号变为高电平 5.接收方用/ACK状态信号表示数据收到,该信号至少维持5μs 6. /ACK信号导致BUSY信号变为低电平
一.可以实现实时故障处理 二.可以实现CPU与外设及外设与外设之间的并行工作
非预料事件
CPU处理流程 中断服务程序
外部设备
CPU
中断服务 子程序
现行 主程序
中
中
启 动
断 请 求
中 断
启 动中
断 请 求
断
响返
应回
启
中 动中
断
断
响
返
应
回
中断系统
组成:计算机中实现中断功能的软、硬件的 总称,一般包括CPU内部配置的中断机构、外设 接口中设计的中断控制器及各类中断服务子程序。
③
件接口相对简单。
DB(数据、状态)
数据锁存器
② (输出端口)
④
①
+5V
BUSY(1bit) 状态缓冲器 (输入端口)
状态端口读选通
D R
Q
⑥
输出选通
ACK ⑤
输 缺点是CPU工作效 出 率低,I/O响应速度 设 慢;在有多个外设的 备 系统中,CPU的查询
顺序由外设的优先级 确定,实时性差。
9
使用程序查询方式的打印机接口
数据端口读选通
DB(数据、状态) 数据缓冲器 (输入端口)
③
④
锁 输入数据
外设应具有必要的
存
联络(握手)信号
器
①
输 入
如READY、ACK等;
(1bit) READY
状态缓冲器 (输入端口)
②
R Q
D
+5V
状态端口读选通
输入选通
设 备
接口避免了对端
口的“盲读”、“
盲写” ,数据传送
数据端口写选通
的可靠性高,且硬
功能:中断及返回;优先级排队和嵌套
• 中断源,中断类型号,中断向量 • 断点,现场 • 中断嵌套,中断优先级,中断屏蔽 • 中断处理过程
检测、判优、响应、处理、返回
简单中断接口中的软硬件功能
+5V
外设发出的中 断请求信号
DSQ CP R
送至总线的中 断请求引脚
CPU中断请求 复位信号
CPU中断请求 允许信号
11
程序控制方式总结
一.无条件控制(同步控制)
1. 特点:要求外设数据变化缓慢,操作时间固定,可以被认为
始终处于就绪状态,如一组开关或LED显示管。
2. 优点:简单, CPU随时可无条件读/写数据。 3. 缺点:无法保证数据总是有效,适用面窄。
二.条件控制(查询控制)
1. 特点: CPU主动、外设被动。执行I/O操作时CPU总要先查
01 11.1 JSON 简介
2. JSON 数据格式的特点
Demo: JSON对象的属性可以是对象 {
“name”:“smith”. “age”:28, “sex”:“男” “school”:{ “sname”:“南京大学”. “address”:“南京市鼓楼区汉口路22号” } }
特点:系统视端口和存储单元为不同的对象。 优点:系统中存储单元和I/O端口的数量可达到最大。 缺点:需专门信号来指示系统地址线上出现的是存储
单元地址还是端口地址;专用端口操作指令比较单一
5
端口编址方式:存储器映像编址(如ARM)
存储单 元地址
I/O端 口地址
00000H 00001H
…… FF0FFH FF100H FF101H
01 11.1 JSON 简介
1. JSON 数据格式的定义
JSON的全称是:JavaScript Object Notation,是一种轻量级 的数据交换格式。它构建于两种结构:
01 11.1 JSON 简介
2. JSON 数据格式的特点
JSON 对象是一个无序的“‘名称/值’对”的集合,一个对象以 “{”(左括号)开始, 以“}”(右括号)结束,每个“名称”后跟 一个“:”(冒号),名称/值 对之间使用“,”(逗号)分隔。
01 11.1 JSON 简介
2. JSON 数据格式的特点
Demo: JSON 格式表示数组 [
{"name":"smith","empno":1001,"job":"clerck","sal":9000.00}, {"name":"smith","empno":1001,"job":"clerck","sal":9000.00}, {"name":"smith","empno":1001,"job":"clerck","sal":9000.00}, ]
]
02 11.2 服务器端生成 JSON 数据
02 11.2 服务器端生成 JSON 数据
11.2.1 浏览器调用
02 11.2 服务器端生成 JSON 数据
11.2.1 浏览器调用
02 11.2 服务器端生成 JSON 数据
✓若状态位为0,则表明先前送出的数据已被打印,可以再送 下一个数据;
✓若状态位为1,则表明先前送出的数据还没打印,就不能再 送数据出去;
数据总线
地址总线
控制总线 信号
译码 78H
电路
D2
7AH
数据 端口
状态 状态信号 端口
接口电路
数据缓 冲器
打印机
触发信号
状态 检测
10
并行接口握手时序图
BUSY ACK
本章导读
JSON基于JavaScript,是一种轻量级的数据交换格式,易于人阅 读和编写,同时也易于机器解析和生成。 JSON采用完全独立于语言的文本格式,但也使用了类似于C语言 家族的习惯(包括C、C++、C#、Java、JavaScript、Perl、 Python等)。 这些特性使 JSON 成为理想的数据交换语言,尤其在智能手机客户 端与服务器网络交互中。
第六章 输入/输出接口
6.1 输入/输出接口基础
功能与结构、 端口编址方式(独立、统一)、地址共用
6.2 信息传输控制方式
1. 程序控制传输方式:无条件、条件查询
2. 中断传输方式 3. 直接存储器访问(DMA)方式 4. 通道方式
6.3 并行接口设计技术
计算机与直连外设
备的数据交换通常称 为输入/输出(In/Out), 而与远方设备的数据 交换习惯上称为数据 通信(data communication)。
…… FFFFFH
特点:将端口看作存储单
元,仅以地址范围的不同来 区分两者。
优点:对端口的操作和对
存储单元的操作完全一样, 因此系统简单,并且对端口 操作的指令种类较多
缺点:CPU对存储单元和
I/O端口的实际寻址空间都 小于其最大寻址空间
6
使用读/写控制信号区分
端口的地址共用
使用端口寄存器中的标志位区分
01 11.1 JSON 简介
2. JSON 数据格式的特点
Demo: 对象数组 在一个数组中保存 多个 JSON 对象
[ { "title":"Java 开发", "edition":3, "author":["smith","张三","李四"] }, { "title":"Web 开发", "edition":3, "author":["Allen","王五","赵六"] }
主要功能
接总线一侧 接外设一侧
端口
设备选择、数据缓冲、信号转换、联络控制、可编程/可配置/可重构
有关端口(PORT)的概念:
✓主机(CPU)可读写 、8位长 、 存储器映像或IO独立编址
✓一个外设可能有多个端口,一个端口也可能属于多个外设;
有关信息交换的概念:
✓外设的各种信息都是通过系统的2/ 7D5B进行交换的;
AB
端口译码
数据缓冲 DB
DB
中断可被响应的条件:
外
端口译码 控制端口
✓中断请求触发器置位;
WR
INTR 优 先 级 排
INTA 队
中断屏蔽触 Q 发器 D
✓中断屏蔽触发器清零;
设
✓CPU内部开放中断;
中断请求 READY
✓CPU未处理更高级中断;
触发器
QR
D +5V
✓CPU现行指令执行完;
13
中断控制方式的特点
硬件需完成的功能:
✓可产生稳定的中断请求信号 ✓可屏蔽该中断请求信号 ✓可清除该中断请求信号
将用户中断服务子程序的入口地址 放入中断向量表
软件需完成的功能:
✓产生中断请求允许信号 ✓产生中断请求复位信号 ✓装载中断服务子程序
16
相关概念:源、类型号、向量
✓ 中断源:引起中断的原因(可能是软件或硬件) ✓ 中断类型号:为区分不同中断源进行的编号 ✓ 中断向量:中断服务子程序的入口地址
接口功能
一.设备选择:译码选择设备、端口 二.数据收发和格式转换:读/写,串/并、并/串 三.接收解释执行CPU的命令:控制信号的实现 四.外设状态接收并转发给CPU:状态端口 五.支持查询、中断、DMA等多种传输控制方式 六.提供缓冲、暂存、驱动能力:信号驱动 七.错误检测功能:奇偶校验 八.复位
2022/9/1
数据总 线
I/O选择
寄存器选择
I/O读 I/O写
数据缓存寄存器
CS
RS1
时 序
RS0
控
RD
制 电
WR
路
端口A寄存器 端口B寄存器 控制寄存器 状态寄存器
I/O数据 I/O数据
控制 状态
与CPU相关的:
数据线、I/O选 择(地址线)、 I/O读/写
3
与外设相关的:
数据寄存器、控 制寄存器、状态寄 存器--端口
1. 无握手信号的并行接口 2. 带握手信号的并行接口 3. 可编程并行接口
6.4 串行接口设计技术
矩阵键盘、数码显示屏 查询、中断
2022/9/1
I/O接
DB 总线驱动
口的功 总 AB
地址译码
能与硬
件结构 线 CB 控制逻辑
数据缓冲 /锁存器
状态 寄存器
控制 寄存器
数据信息
外 状态信息 设
控制信息
询外设状态;若传输条件不满足时,CPU等待直到条件满足。
2. 优点:解决了CPU与外设之间的同步问题,可靠性高。 3. 缺点:CPU利用率低,低优先级外设可能无法及时得到服务
中断传输方式
✓外设应具有必要的联络握手信号(如READY)作为中 断请求信号;
✓接口避免了CPU 反复低效率的查询,适用于CPU任务 繁忙、而数据传送不太频繁的系统中。
接口技术组成: ✓ 硬件:地址译码、读写控制、总线缓冲、端口寄存器 ✓ 软件:驱动程序(初始化、传送控制、结束控制等)
4
端口编址方式:独立编址(如intel x86)
存储 单元 地址
00000H 00001H
…… FF0FFH
FF100H FF101H
…… FFFFFH
I/O 端口 地址
0000H 0001H …… F…F0…0H FFFFH
执行中断指令 INT N、INTO 等
自动产生的中断 除法错中断
单异步中常断
断点中断 溢出中断等
CPU 内部
中 断 控 制 逻 辑
NMI 引脚
中断
内存奇偶校验错
接口
系统掉电
电路 ……
INTR 引脚
中
键盘
断
打印机
控
制
串行口
器 ……
17
第 11 章 手机客户端解析JSON
01 11.1 JSON 简介 02 11.2 服务器端生成 JSON 数据 03 11.3 在手机客户端解析 JSON 04 11.4 项目实战 05 11.5 本章小结
如:{“name”:“jackson”, “age”:100 } 如:{"studengs":[{"name":"jackson","age":100},{"name": "michael", "age": 51}]}
01 11.1 JSON 简介
2. JSON 数据格式的特点
Demo: JSON 表示一个对象 {
使用访问顺序区分
7
无条件程序控制方式
外设数据变化缓慢,始终处于就绪状态,如开关或LED 接口结构简单(通常只需要数据端口),适用面较窄
DB
G1
AB 端口译
≥1
M/IO 码电路
WR
G2
RD
≥1
输出锁 存器
输入缓 冲器
L1
L2
……
L8
输出 设备
K1
… K2
K8 VCC
输入 设备8Leabharlann 条件程序控制(程序查询)方式
本章导读
本章主要知识点有: (1)JSON简介; (2)服务器端生成JSON数据; (3)在手机客户端解析JSON。
01 11.1 JSON 简介
1. JSON 数据格式的定义
JSON 的诞生原因是因为 XML 整合到 HTML 中各个浏览器实现的细节 不尽相同,所以道格拉斯·克罗克福特(Douglas Crockford) 和 奇普·莫 宁斯达(Chip Morningstar)一起从 JS 的数据类型中提取了一个子集, 作为新的数据交换格式,因为主流的浏览器使用了通用的 JavaScript 引 擎组件,所以在解析这种新数据格式时就不存在兼容性问题,于是他们 将这种数据格式命名为 “JavaScript Object Notation”,缩写为 JSON , 由此 JSON 便诞生了!
DATA STROB
数据有效 5μ s
5μ s
数据有效
1. 发送方查询BUSY状态信号 2. 当BUSY=“0”时,发送方发送数据 3.发送方用控制信号/STROB锁存数据,该信号至少维持5μs 4. /STROB信号导致BUSY信号变为高电平 5.接收方用/ACK状态信号表示数据收到,该信号至少维持5μs 6. /ACK信号导致BUSY信号变为低电平
一.可以实现实时故障处理 二.可以实现CPU与外设及外设与外设之间的并行工作
非预料事件
CPU处理流程 中断服务程序
外部设备
CPU
中断服务 子程序
现行 主程序
中
中
启 动
断 请 求
中 断
启 动中
断 请 求
断
响返
应回
启
中 动中
断
断
响
返
应
回
中断系统
组成:计算机中实现中断功能的软、硬件的 总称,一般包括CPU内部配置的中断机构、外设 接口中设计的中断控制器及各类中断服务子程序。
③
件接口相对简单。
DB(数据、状态)
数据锁存器
② (输出端口)
④
①
+5V
BUSY(1bit) 状态缓冲器 (输入端口)
状态端口读选通
D R
Q
⑥
输出选通
ACK ⑤
输 缺点是CPU工作效 出 率低,I/O响应速度 设 慢;在有多个外设的 备 系统中,CPU的查询
顺序由外设的优先级 确定,实时性差。
9
使用程序查询方式的打印机接口
数据端口读选通
DB(数据、状态) 数据缓冲器 (输入端口)
③
④
锁 输入数据
外设应具有必要的
存
联络(握手)信号
器
①
输 入
如READY、ACK等;
(1bit) READY
状态缓冲器 (输入端口)
②
R Q
D
+5V
状态端口读选通
输入选通
设 备
接口避免了对端
口的“盲读”、“
盲写” ,数据传送
数据端口写选通
的可靠性高,且硬
功能:中断及返回;优先级排队和嵌套
• 中断源,中断类型号,中断向量 • 断点,现场 • 中断嵌套,中断优先级,中断屏蔽 • 中断处理过程
检测、判优、响应、处理、返回
简单中断接口中的软硬件功能
+5V
外设发出的中 断请求信号
DSQ CP R
送至总线的中 断请求引脚
CPU中断请求 复位信号
CPU中断请求 允许信号
11
程序控制方式总结
一.无条件控制(同步控制)
1. 特点:要求外设数据变化缓慢,操作时间固定,可以被认为
始终处于就绪状态,如一组开关或LED显示管。
2. 优点:简单, CPU随时可无条件读/写数据。 3. 缺点:无法保证数据总是有效,适用面窄。
二.条件控制(查询控制)
1. 特点: CPU主动、外设被动。执行I/O操作时CPU总要先查