常用典型输入输出接口

❖ 2. 查询传送方式
❖ 利用查询方式输入数据之前，CPU要查 询输入数据是否准备好；利用查询方式输 出数据之前，CPU要查询输出设备是否空 闲。只有确认外设已经具备了传送条件后， 才能用IN和OUT指令完成数据传送。
❖ 中断控制传送方式
❖ 中断控制的输入和输出方式，也成中断 传送方式。
❖ 当外设的输入数据准备好或接受数据的 锁存器空时，变主动项CPU发出中断请求， 使CPU中断原来执行的程序（主程序）， 转去执行为外设服务的输入或输出操作， 服务完毕CPU再继续执行原来的程序。
第8章 输入/输出接口
❖ 8.1 输入/输出及其接口 ❖ 8.2 数据传送方式 ❖ 8.3 DMA控制器 ❖ 8.4 并行输入／输出接口 ❖ 8.5 串行输入输出接口 ❖ 本章小结
❖ 输入/输出设备是计算机系统的重要组 成部分，计算机通过它们与外设进行数据 交换。
❖ 在微机系统中，各种输入/输出设备通 过输入/输出接口与系统相连，并在接口的 支持下实现各种方式的数据传送。
❖ 8.2.2 DMA传送方式
❖ DMA方式的数据交换是由硬件来实现。 ❖ 数据交换过程由DMA控制器来控制，
CPU不介入。
8.3 DMA控制器
❖ 8.3.1 DMA控制器的基本概念
❖ 直 接 存 储 器 存 取 DMA（direct memory access）方式用硬件实现存储器与存储器之间 或存储器与I/O设备之间直接进行高速数据传 送，不需要CPU的干预。
8237A内部寄存器口地址 DMA+00H DMA+01H DMA+02H DMA+03H DMA+04H DMA+05H DMA+06H DMA+07H DMA+08H DMA+09H DMA+0AH DMA+0BH DMA+0CH DMA+0DH DMA+0EH DMA+0FH
DMAC1 000 001 002 003 004 005 006 007 008 009 00A 00B 00C 00D 00E 00F
❖ ③主存中要开设专用缓冲区，及时供给和 接收外设的数据。
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❖ ④DMA传送速度快，可使CPU和外设并 行工作，提高了系统的效率。
❖ ⑤DMA在开始前和结束后要通过程序和 中断方式进行预处理。
❖ 8.3.3 8237A控制器
❖ 8.3.4 8237A的应用
表8-6 PC/AT DMAC寄存器I/O端口地址
❖ 8.1.2 外设接口的作用
❖ 外设接口电路应具有如下功能：
❖ 1. 转换信息格式。 ❖ 如串—并转换、并—串转换、配备校验
位等。
❖
❖ 2. 提供联络信号，协调数据传送的 状态信息。
❖ 如设备“就绪”、“忙”，数据 缓冲器“满”、“空”等信号。
❖ 3. 协调定时差异。
❖ 为协调微机与外设在定时或数据处理 速度上的差异，使两者之间的数据交换取 得同步，有必要对传输的数据或地址加以 缓冲或锁存。
DMAC2 0C0 0C2 0C4 0C6 0C8 0CA 0CC 0CE 0D0 0D2 0D4 0D6 0D8 0DA 0DC 0DE
内部寄存器名称 CH0基地址寄存器和当前地址寄存器 CH0基本字节寄存器和当前字节寄存器 CH1基地址寄存器和当前地址寄存器 CH1基本字节寄存器和当前字节寄存器 CH2基地址寄存器和当前地址寄存器 CH3基本字节寄存器和当前字节寄存器 CH3基地址寄存器和当前地址寄存器 CH3基本字节寄存器和当前字节寄存器 状态寄存器/控制寄存器 请求寄存器 屏蔽寄存器 方式寄存器 先/后触发器 暂存器/复位命令 清屏蔽寄存器 多通道屏蔽寄存器
❖ 请求传送方式又称查询传送方式。该方 式的传送类似于成组传送方式，但每传送 一个字节后，DMAC就检测DREQ，若无 效，则挂起；若有效，继续DMA传送，直 到一组信息传送结束由外加信号强制 DMAC中止操作。
❖ DMA具有下列特点： ❖ ①主存既可被CPU访问，又可被外设直接
访问。
❖ ②数据块传送时，主存地址的确定，传送 数据的计数控制等都用硬件电路直接实现。
❖ 4. 进行译码选址。 ❖ 在具有多台外设的系统中，外设接
口必须具有提供地址译码以及确定设备 码的功能。
❖
❖ 5. 实现电平转换。
❖ 为使微型计算机同外设匹配，接口电路 必须具有电平转换和驱动功能。
❖ 6. 具备时序控制。 ❖ 有的接口电路具有自己的时钟发生器，
以满足微型计算机和各种外设在时序方面 的要求。
❖ DMA传送包括：RAM→I/O端口的 DMA读传送；I/O端口→RAM 的DMA写 传送；RAM→RAM的存储单元传送。
❖ 8.3.2 DMA传送过程
❖ 1. 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。然后测试DMA请求
❖ 把外围设备同微型计算机连接起来的 电路称为外设接口电路，简称外设接口。
8.1 输入/输出及其接口
❖ 8.1.1 I/O信息的组成 ❖ 1. 数据信息 ❖ 数据信息可分为数字量、模拟量和开关量。 ❖ 2. 状态信息 ❖ 状态信息是CPU与外设之间交换数据时的
联络信息。
❖ 3. 控制信息
❖ 控制信息用来设置I/O外设(包括I/O接口) 的工作模式、命令字等有关信息。如“启 动”，“停止”信息。
❖
❖ 7. 可编程序。
❖ 对一些通用的、功能齐全的接口电路， 应该具有可编程序的能力。
❖ 8.1.3 I/O端口寻址方式
❖ CPU对外设的访问实质上是对外设接 口电路中相应端口的访问。I/O端口的寻址 方式有两种，即I/O指令寻址和存储器映象 I/O寻址。
❖ 1. I/O指令寻址 ❖ 2. 存储器映象的I/O端口寻址
8.2 数据传送方式
❖ 8.2.1 程序控制传送方式
❖
❖ 程序控制数据传送方式分为无条件传 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，数据传送由CPU 控制，通过预先编制好的输入或输出程序 实现数据的传送。
❖ 1. 无条件传送方式
❖ 无条件传送方式是假设输入接口数据 已经准备好，或者输出设备是空闲的，此 时CPU无需查询状态，直接用IN和OUT指 令完成与接口之间的数据传送。
线DREQ，若有效，再进入DMA周期。
❖ 2. 成组传送方式
❖ 一个DMA请求可以传送一组信息。在 DMAC初始化时，由编程决定这一组信息 的字节数，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。
❖ 3. 请求传送方式