微机原理--第7章输入和输出(精品).ppt

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1、微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术第七章第七章 输入和输出输入和输出微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.1 概述概述CPUCPU与外部设备与外部设备与外部设备与外部设备(Peripheral)(Peripheral)交换信息是计算机系交换信息是计算机系交换信息是计算机系交换信息是计算机系统中十分重要和频繁的操作之一统中十分重要和频繁的操作之一统中十分重要和频繁的操作之一统中十分重要和频繁的操作之一 程序、原始数据和各种现场采集到的资料和信息，都要程序、原始数据和各种现场采集到的资料和信息，都要程序、原始数据和各种现场

2、采集到的资料和信息，都要程序、原始数据和各种现场采集到的资料和信息，都要通过通过通过通过输入设备输入输入设备输入输入设备输入输入设备输入至计算机。至计算机。至计算机。至计算机。计算结果或各种控制信号要计算结果或各种控制信号要计算结果或各种控制信号要计算结果或各种控制信号要输出给各种输出设备输出给各种输出设备输出给各种输出设备输出给各种输出设备，以便，以便，以便，以便显示、打印和实现各种控制动作。显示、打印和实现各种控制动作。显示、打印和实现各种控制动作。显示、打印和实现各种控制动作。微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.1 概述概述外部设备的种类繁多，可以

3、是机械式、电动式、外部设备的种类繁多，可以是机械式、电动式、外部设备的种类繁多，可以是机械式、电动式、外部设备的种类繁多，可以是机械式、电动式、电子式以及其他形式电子式以及其他形式电子式以及其他形式电子式以及其他形式输入的信息也不相同，可以是数字量、模拟量输入的信息也不相同，可以是数字量、模拟量输入的信息也不相同，可以是数字量、模拟量输入的信息也不相同，可以是数字量、模拟量(模模模模拟的电压、电流拟的电压、电流拟的电压、电流拟的电压、电流)，也可以是开关量，也可以是开关量，也可以是开关量，也可以是开关量(两个状态的信两个状态的信两个状态的信两个状态的信息息息息)输入信息的速度也有很大区别，可以

4、是手动的键输入信息的速度也有很大区别，可以是手动的键输入信息的速度也有很大区别，可以是手动的键输入信息的速度也有很大区别，可以是手动的键盘输入盘输入盘输入盘输入(每个字符输入的速度为秒级每个字符输入的速度为秒级每个字符输入的速度为秒级每个字符输入的速度为秒级)，也可以是磁，也可以是磁，也可以是磁，也可以是磁盘输入盘输入盘输入盘输入(它能以它能以它能以它能以1Mb/s1Mb/s的速率传送的速率传送的速率传送的速率传送)CPUCPU与外设之间的连接与信息交换是比较复杂的与外设之间的连接与信息交换是比较复杂的与外设之间的连接与信息交换是比较复杂的与外设之间的连接与信息交换是比较复杂的JUST微机原理

5、与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.1 概述概述接口的概念接口的概念接接接接口就是口就是口就是口就是CPUCPUCPUCPU与外设之间的逻辑电路，是与外设之间的逻辑电路，是与外设之间的逻辑电路，是与外设之间的逻辑电路，是CPUCPUCPUCPU与外界与外界与外界与外界交换信息的中转交换信息的中转交换信息的中转交换信息的中转站站站站原始数据通过接口由输入设备送进去原始数据通过接口由输入设备送进去原始数据通过接口由输入设备送进去原始数据通过接口由输入设备送进去运算结果通过接口由输出设备送出来运算结果通过接口由输出设备送出来运算结果通过接口由输出设备送出来运算结果通过

6、接口由输出设备送出来控制命令通过接口发出控制命令通过接口发出控制命令通过接口发出控制命令通过接口发出去去去去接口电路中有输入输出数据的锁存器和缓冲器，状接口电路中有输入输出数据的锁存器和缓冲器，状接口电路中有输入输出数据的锁存器和缓冲器，状接口电路中有输入输出数据的锁存器和缓冲器，状态寄存器，控制寄存器，端口地址译码器等态寄存器，控制寄存器，端口地址译码器等态寄存器，控制寄存器，端口地址译码器等态寄存器，控制寄存器，端口地址译码器等通用的可编程接口芯片：并行接口芯片通用的可编程接口芯片：并行接口芯片通用的可编程接口芯片：并行接口芯片通用的可编程接口芯片：并行接口芯片82558255825582

7、55，串行，串行，串行，串行接口芯片接口芯片接口芯片接口芯片8251825182518251微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.1.1 输入输出的寻址方式输入输出的寻址方式1.1.存储器对应输入输出方式存储器对应输入输出方式存储器对应输入输出方式存储器对应输入输出方式把一个把一个把一个把一个外设端口外设端口外设端口外设端口作为存储器的一个单元，每一个作为存储器的一个单元，每一个作为存储器的一个单元，每一个作为存储器的一个单元，每一个外设端口占有存储器的一个地址外设端口占有存储器的一个地址外设端口占有存储器的一个地址外设端口占有存储器的一个地址 从外部设备

8、输入一个数据，作为一次存储器读的操作从外部设备输入一个数据，作为一次存储器读的操作从外部设备输入一个数据，作为一次存储器读的操作从外部设备输入一个数据，作为一次存储器读的操作 向外部设备输出一个数据，则作为一次存储器写的操向外部设备输出一个数据，则作为一次存储器写的操向外部设备输出一个数据，则作为一次存储器写的操向外部设备输出一个数据，则作为一次存储器写的操作作作作JUST微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术特点特点CPUCPU对外设的操作可使用全部的存储器操作指对外设的操作可使用全部的存储器操作指对外设的操作可使用全部的存储器操作指对外设的操作可使用全部的

9、存储器操作指令，指令多，使用方便令，指令多，使用方便令，指令多，使用方便令，指令多，使用方便 可对外设中的数据进行算术和逻辑运算，进行循环或可对外设中的数据进行算术和逻辑运算，进行循环或可对外设中的数据进行算术和逻辑运算，进行循环或可对外设中的数据进行算术和逻辑运算，进行循环或移位等。移位等。移位等。移位等。不需要专门的输入输出指令以及区分是存储器不需要专门的输入输出指令以及区分是存储器不需要专门的输入输出指令以及区分是存储器不需要专门的输入输出指令以及区分是存储器还是还是还是还是I/OI/O操作的控制信号操作的控制信号操作的控制信号操作的控制信号外设占用了内存单元，使内存容量减小外设占用了内

10、存单元，使内存容量减小外设占用了内存单元，使内存容量减小外设占用了内存单元，使内存容量减小JUST7.1.1 输入输出的寻址方式输入输出的寻址方式微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术2.端口寻址的输入输出方式端口寻址的输入输出方式CPUCPU有专门的有专门的有专门的有专门的I/OI/O指令，用地址来区分不同的外指令，用地址来区分不同的外指令，用地址来区分不同的外指令，用地址来区分不同的外设设设设注意注意注意注意：以：以：以：以端口端口端口端口(Port)(Port)作为地址的单元作为地址的单元作为地址的单元作为地址的单元 因为一个外设不仅有数据寄存器还有状态

11、寄存器和控因为一个外设不仅有数据寄存器还有状态寄存器和控因为一个外设不仅有数据寄存器还有状态寄存器和控因为一个外设不仅有数据寄存器还有状态寄存器和控制命令寄存器，它们各需要一个端口才能加以区分，制命令寄存器，它们各需要一个端口才能加以区分，制命令寄存器，它们各需要一个端口才能加以区分，制命令寄存器，它们各需要一个端口才能加以区分，故一个外设往往需要多个端口地址故一个外设往往需要多个端口地址故一个外设往往需要多个端口地址故一个外设往往需要多个端口地址JUST7.1.1 输入输出的寻址方式输入输出的寻址方式微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术I/OI/O端口寻址

12、方式端口寻址方式 直接寻址（直接寻址（0FFH0FFH）I N AL I N AL ，80H80H OUT 83H OUT 83H，ALAL 间接寻址（间接寻址（0000HFFFFH0000HFFFFH）I N ALI N AL，DXDX OUT DX OUT DX，ALAL在用端口寻址方式寻址外设的在用端口寻址方式寻址外设的CPU中，必须要有中，必须要有控制线控制线来区分来区分是寻址内存还是寻址外设。是寻址内存还是寻址外设。微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.1.2 CPU与与I/O设备之间的接口信息设备之间的接口信息1 1.数据数据数据数据(Data

13、(Data)(1)(1)数字量数字量数字量数字量由由由由键盘等输入的信键盘等输入的信键盘等输入的信键盘等输入的信息，以息，以息，以息，以二进制形式表示的数或二进制形式表示的数或二进制形式表示的数或二进制形式表示的数或以以以以ASCIIASCII码表示的数或字符。码表示的数或字符。码表示的数或字符。码表示的数或字符。微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.1.2 CPU与与I/O设备之间的接口信息设备之间的接口信息(2)2)模拟量模拟量模拟量模拟量当当当当计算机用于控制时，大量的现场信息经过传感器把非电计算机用于控制时，大量的现场信息经过传感器把非电计算机用于

14、控制时，大量的现场信息经过传感器把非电计算机用于控制时，大量的现场信息经过传感器把非电量量量量(例如温度、压力、流量、位移等例如温度、压力、流量、位移等例如温度、压力、流量、位移等例如温度、压力、流量、位移等)转换为电量，并经放转换为电量，并经放转换为电量，并经放转换为电量，并经放大即得到模拟电压或电流。这些模拟量必须先经过大即得到模拟电压或电流。这些模拟量必须先经过大即得到模拟电压或电流。这些模拟量必须先经过大即得到模拟电压或电流。这些模拟量必须先经过A/DA/D转转转转换才能输入计算机；计算机的控制输出也必须先经过换才能输入计算机；计算机的控制输出也必须先经过换才能输入计算机；计算机的控制

15、输出也必须先经过换才能输入计算机；计算机的控制输出也必须先经过D/AD/A转换才能去控制执行机构。转换才能去控制执行机构。转换才能去控制执行机构。转换才能去控制执行机构。(3)(3)开关量开关量开关量开关量开关量是两个状态的量，如电机的运转与停止，开关的闭开关量是两个状态的量，如电机的运转与停止，开关的闭开关量是两个状态的量，如电机的运转与停止，开关的闭开关量是两个状态的量，如电机的运转与停止，开关的闭合与断开，阀门的打开和关闭等。这些量只要用一位二进合与断开，阀门的打开和关闭等。这些量只要用一位二进合与断开，阀门的打开和关闭等。这些量只要用一位二进合与断开，阀门的打开和关闭等。这些量只要用一

16、位二进制数即可表示，故字长制数即可表示，故字长制数即可表示，故字长制数即可表示，故字长8 8位的机器一次输入或输出可以控位的机器一次输入或输出可以控位的机器一次输入或输出可以控位的机器一次输入或输出可以控制制制制8 8个这样的开关量。个这样的开关量。个这样的开关量。个这样的开关量。微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.1.2 CPU与与I/O设备之间的接口信息设备之间的接口信息1.1.数据信息（数据信息（数据信息（数据信息（DataData）2.2.状状状状态信息态信息态信息态信息(Status)(Status)在在在在输入时，有输入设备的状态信息是否准备

17、好输入时，有输入设备的状态信息是否准备好输入时，有输入设备的状态信息是否准备好输入时，有输入设备的状态信息是否准备好(Ready)(Ready)；在输出时，有输出设备的状态信息是否有空在输出时，有输出设备的状态信息是否有空在输出时，有输出设备的状态信息是否有空在输出时，有输出设备的状态信息是否有空(Empty)(Empty)，若，若，若，若输出设备正在输出信息，则以忙输出设备正在输出信息，则以忙输出设备正在输出信息，则以忙输出设备正在输出信息，则以忙(Busy(Busy)状态指状态指状态指状态指示示示示等等等等3.3.控制信息控制信息控制信息控制信息(Control)(Control)控控控控

18、制输入输出设备启动或停止等信息。制输入输出设备启动或停止等信息。制输入输出设备启动或停止等信息。制输入输出设备启动或停止等信息。微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.1.2 CPU与与I/O设备之间的接口信息设备之间的接口信息状状状状态信息和控制信息与数据是不同性质的信息，态信息和控制信息与数据是不同性质的信息，态信息和控制信息与数据是不同性质的信息，态信息和控制信息与数据是不同性质的信息，必须要分别传送必须要分别传送必须要分别传送必须要分别传送。通通通通用的输用的输用的输用的输入输出指令为入输出指令为入输出指令为入输出指令为ININ和和和和OUTOUT指

19、令指令指令指令，无法区分，无法区分，无法区分，无法区分数据的性质，如何解决？数据的性质，如何解决？数据的性质，如何解决？数据的性质，如何解决？为为为为了了了了使数据、状态、控制信息之使数据、状态、控制信息之使数据、状态、控制信息之使数据、状态、控制信息之间相互能够区分开，间相互能够区分开，间相互能够区分开，间相互能够区分开，它们必须有自己不同的端口地它们必须有自己不同的端口地它们必须有自己不同的端口地它们必须有自己不同的端口地址址址址微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.1.2 CPU与与I/O设备之间的接口信息设备之间的接口信息微机原理与接口技术微机原理

20、与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.1.4 CPU与接口电路之间数据传送的形式与接口电路之间数据传送的形式CPUCPU与外设的信息交换称为通信与外设的信息交换称为通信与外设的信息交换称为通信与外设的信息交换称为通信(Communication(Communication)并并并并行通信行通信行通信行通信数据的各位同时传送；数据的各位同时传送；数据的各位同时传送；数据的各位同时传送；串串串串行通信行通信行通信行通信数据一位一位顺序传数据一位一位顺序传数据一位一位顺序传数据一位一位顺序传送送送送微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术

21、微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.2 CPU与外设数据传送的方式与外设数据传送的方式1.1.查询传送方式查询传送方式查询传送方式查询传送方式2.2.中断传送方式中断传送方式中断传送方式中断传送方式3.3.DMADMADMADMA方式方式方式方式JUST微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.2.1 查询传送方式查询传送方式程序查询外设的状态，若准备好则传送，否则程序查询外设的状态，若准备好则传送，否则程序查询外设的状态，若准备好则传送，否则程序查询外设的状态，若准备好则传送，否则CPUCPUCPUCPU等待等待等待等待 CPUCPU与

22、与与与I/OI/O设备的工作往往是异步的，很难保证：当设备的工作往往是异步的，很难保证：当设备的工作往往是异步的，很难保证：当设备的工作往往是异步的，很难保证：当CPUCPU执行执行执行执行输入操作输入操作输入操作输入操作时，外设已把要输入的信息准备好时，外设已把要输入的信息准备好时，外设已把要输入的信息准备好时，外设已把要输入的信息准备好了；而当了；而当了；而当了；而当CPUCPU执行输出执行输出执行输出执行输出时，外设的数据输出缓冲器一时，外设的数据输出缓冲器一时，外设的数据输出缓冲器一时，外设的数据输出缓冲器一定是空的定是空的定是空的定是空的JUST微机原理与接口技术微机原理与接口技术微

23、机原理与接口技术微机原理与接口技术7.2.1 查询传送方式查询传送方式输入输入JUST查查询询式式输输入入的的接接口口电电路路微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.2.1 查询传送方式查询传送方式输入输入查询部分的程序如下：查询部分的程序如下：查询部分的程序如下：查询部分的程序如下：POLL:IN ALPOLL:IN AL，STATUS_PORTSTATUS_PORT；从状态端口输入状态信息；从状态端口输入状态信息；从状态端口输入状态信息；从状态端口输入状态信息TESTTEST ALAL，80H80H；检查；检查；检查；检查READYREADY是否为是否为

24、是否为是否为1 1JE POLLJE POLL；未；未；未；未READYREADY，循环，循环，循环，循环ININ AL AL，DATA_PORTDATA_PORT；准备好，从数据端口输入数据；准备好，从数据端口输入数据；准备好，从数据端口输入数据；准备好，从数据端口输入数据这种这种这种这种CPUCPU与外设的状态信息的交换方式，也称为应答式传送，与外设的状态信息的交换方式，也称为应答式传送，与外设的状态信息的交换方式，也称为应答式传送，与外设的状态信息的交换方式，也称为应答式传送，状态信息称为状态信息称为状态信息称为状态信息称为“联络联络联络联络”或或或或“握手握手握手握手”(Handsha

25、ke)(Handshake)信息信息信息信息JUST微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.2.1 查询传送方式查询传送方式输出输出JUST查查询询式式输输出出的的接接口口电电路路微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术查询部分的程序为：查询部分的程序为：查询部分的程序为：查询部分的程序为：POLL:INPOLL:INALAL，STATUS_PORTSTATUS_PORT；从状态端口输入状态信息从状态端口输入状态信息从状态端口输入状态信息从状态端口输入状态信息TESTTEST ALAL，80H80H；检查；检查；检查；检查BU

26、SYBUSY位位位位JNEJNEPOLLPOLL；BUSYBUSY则循环等待则循环等待则循环等待则循环等待MOVMOV ALAL，STORESTORE；否则，从缓冲区取数据；否则，从缓冲区取数据；否则，从缓冲区取数据；否则，从缓冲区取数据OUTOUTDATA_PORTDATA_PORT，ALAL；从数据端口输出；从数据端口输出；从数据端口输出；从数据端口输出其中，其中，其中，其中，STATUS_PORTSTATUS_PORT是状态端口的符号地址；是状态端口的符号地址；是状态端口的符号地址；是状态端口的符号地址；STORESTORE是存放数据单元的地址偏移量是存放数据单元的地址偏移量是存放数据单

27、元的地址偏移量是存放数据单元的地址偏移量DATA_PORTDATA_PORT是数据端口的符号地址；是数据端口的符号地址；是数据端口的符号地址；是数据端口的符号地址；JUST7.2.1 查询传送方式查询传送方式输出输出微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.2.2 中断传送方式中断传送方式查询传送方式中，查询传送方式中，查询传送方式中，查询传送方式中，CPUCPU要不断地询问外设，当外要不断地询问外设，当外要不断地询问外设，当外要不断地询问外设，当外设没有准备好时，设没有准备好时，设没有准备好时，设没有准备好时，CPUCPU则要等待，而且许多外设则要等待，而且

28、许多外设则要等待，而且许多外设则要等待，而且许多外设如键盘、打印机等的速度是较低的，如键盘、打印机等的速度是较低的，如键盘、打印机等的速度是较低的，如键盘、打印机等的速度是较低的，CPUCPU执行效执行效执行效执行效率低率低率低率低JUST微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.2.2 中断传送方式中断传送方式中断传送方式的思想中断传送方式的思想中断传送方式的思想中断传送方式的思想若若若若外设已经准备好外设已经准备好外设已经准备好外设已经准备好，即输入数据已存入外设的接，即输入数据已存入外设的接，即输入数据已存入外设的接，即输入数据已存入外设的接口寄存器，输

29、出时外设已把上一个数据输出，输口寄存器，输出时外设已把上一个数据输出，输口寄存器，输出时外设已把上一个数据输出，输口寄存器，输出时外设已把上一个数据输出，输出寄存器已空出寄存器已空出寄存器已空出寄存器已空这时由这时由这时由这时由外设向外设向外设向外设向CPUCPU发出中断申请发出中断申请发出中断申请发出中断申请CPUCPU就暂停原来执行的程序就暂停原来执行的程序就暂停原来执行的程序就暂停原来执行的程序(即即即即实现中断实现中断实现中断实现中断)，转去，转去，转去，转去执行输入或输出操作执行输入或输出操作执行输入或输出操作执行输入或输出操作(中断服务中断服务中断服务中断服务)，待输入输出操，待输

30、入输出操，待输入输出操，待输入输出操作完成后即返回，作完成后即返回，作完成后即返回，作完成后即返回，CPUCPU再继续执行原来的程序。再继续执行原来的程序。再继续执行原来的程序。再继续执行原来的程序。JUST大大地提高大大地提高CPU的效率，的效率，而且有了中断的概念，允而且有了中断的概念，允许许CPU与外设与外设(甚至多个外甚至多个外设设)同时工作同时工作微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST7.2.2 中断传送方式中断传送方式中中断断传传送送方方式式的的接接口口电电路路微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.2.

31、2 中断传送方式中断传送方式中断传送方式的原理中断传送方式的原理中断传送方式的原理中断传送方式的原理 启动外设启动外设启动外设启动外设外设准备好数据外设准备好数据外设准备好数据外设准备好数据,发一个选通信号发一个选通信号发一个选通信号发一个选通信号外设向外设向外设向外设向CPUCPUCPUCPU发中断请求发中断请求发中断请求发中断请求CPUCPUCPUCPU受到中断请求信号，暂停现行程序受到中断请求信号，暂停现行程序受到中断请求信号，暂停现行程序受到中断请求信号，暂停现行程序CPUCPUCPUCPU执行中断服务程序，执行输入输出操作执行中断服务程序，执行输入输出操作执行中断服务程序，执行输入输

32、出操作执行中断服务程序，执行输入输出操作中断服务程序结束，返回原来程序中断服务程序结束，返回原来程序中断服务程序结束，返回原来程序中断服务程序结束，返回原来程序 JUST微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.2.2 中断传送方式中断传送方式利用中断进行数据传送，可以大大提高利用中断进行数据传送，可以大大提高利用中断进行数据传送，可以大大提高利用中断进行数据传送，可以大大提高CPUCPU的利的利的利的利用率。例如用率。例如用率。例如用率。例如 某一个外设某一个外设某一个外设某一个外设1 1秒钟能传送秒钟能传送秒钟能传送秒钟能传送100100个字节。个字节。个

33、字节。个字节。若用查询方式输入，则在这若用查询方式输入，则在这若用查询方式输入，则在这若用查询方式输入，则在这1 1秒钟内秒钟内秒钟内秒钟内CPUCPU全部用于查询全部用于查询全部用于查询全部用于查询和传送；和传送；和传送；和传送；若用中断方式，若用中断方式，若用中断方式，若用中断方式，CPUCPU每传送一个字节的服务程序若需每传送一个字节的服务程序若需每传送一个字节的服务程序若需每传送一个字节的服务程序若需100s100s，则传送，则传送，则传送，则传送100100个字节，个字节，个字节，个字节，CPUCPU只需用只需用只需用只需用10ms10ms，即只占，即只占，即只占，即只占1 1秒的秒

34、的秒的秒的1/1001/100的时间，这样的时间，这样的时间，这样的时间，这样99/10099/100的时间的时间的时间的时间CPUCPU可用于执行可用于执行可用于执行可用于执行主程序。主程序。主程序。主程序。JUST微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.2.3 直接数据通道传送方式直接数据通道传送方式DMADMADMADMA，Direct Memory AccessDirect Memory AccessDirect Memory AccessDirect Memory Access为什么要用为什么要用为什么要用为什么要用DMADMA方式来传送数据？方式

35、来传送数据？方式来传送数据？方式来传送数据？查询方式：查询时占用查询方式：查询时占用查询方式：查询时占用查询方式：查询时占用CPUCPU时间时间时间时间 中断方式：比查询方式传送数据效率要高，但执行中中断方式：比查询方式传送数据效率要高，但执行中中断方式：比查询方式传送数据效率要高，但执行中中断方式：比查询方式传送数据效率要高，但执行中断服务程序，断服务程序，断服务程序，断服务程序，CPUCPU要保护断点、寄存器等操作，使要保护断点、寄存器等操作，使要保护断点、寄存器等操作，使要保护断点、寄存器等操作，使CPUCPU花费时间花费时间花费时间花费时间 DMADMA方式：用方式：用方式：用方式：用

36、专用接口电路专用接口电路专用接口电路专用接口电路直接进行直接进行直接进行直接进行IOIO和存储器间的和存储器间的和存储器间的和存储器间的数据传送。数据传送。数据传送。数据传送。JUST微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.2.3 直接数据通道传送方式直接数据通道传送方式DMADMA专用接口电路的特点专用接口电路的特点专用接口电路的特点专用接口电路的特点1.1.具有接管和控制系统总线的功能，但在取得总线控制具有接管和控制系统总线的功能，但在取得总线控制具有接管和控制系统总线的功能，但在取得总线控制具有接管和控制系统总线的功能，但在取得总线控制权之前，与其它接

37、口芯片一样，受权之前，与其它接口芯片一样，受权之前，与其它接口芯片一样，受权之前，与其它接口芯片一样，受CPUCPU的控制。的控制。的控制。的控制。2.2.在在在在DMADMA方式传送数据时，方式传送数据时，方式传送数据时，方式传送数据时，DMADMA管理总线，控制传送管理总线，控制传送管理总线，控制传送管理总线，控制传送数据的开始与结束，传送的字节数，传送的方向及地数据的开始与结束，传送的字节数，传送的方向及地数据的开始与结束，传送的字节数，传送的方向及地数据的开始与结束，传送的字节数，传送的方向及地址址址址JUST微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.

38、2.3 直接数据通道传送方式直接数据通道传送方式JUST微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.2.3 直接数据通道传送方式直接数据通道传送方式JUSTDMA控控制制器器方方框框图图微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.2.3 直接数据通道传送方式直接数据通道传送方式随着大规模集成电路技术的发展，随着大规模集成电路技术的发展，随着大规模集成电路技术的发展，随着大规模集成电路技术的发展，DMADMA传送已不传送已不传送已不传送已不局限于局限于局限于局限于存储器与外设间存储器与外设间存储器与外设间存储器与外设间的信息交换，而

39、可以扩展的信息交换，而可以扩展的信息交换，而可以扩展的信息交换，而可以扩展为在为在为在为在存储器的两个区域存储器的两个区域存储器的两个区域存储器的两个区域之间，或之间，或之间，或之间，或两种高速的外设两种高速的外设两种高速的外设两种高速的外设之间之间之间之间进行进行进行进行DMADMA传送传送传送传送JUST微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术7.2.3 直接数据通道传送方式直接数据通道传送方式DMADMA控制器的基本功能控制器的基本功能控制器的基本功能控制器的基本功能1.1.能接收外设的请求，向能接收外设的请求，向能接收外设的请求，向能接收外设的请求，向C

40、PUCPU发出发出发出发出DMADMA请求信号；请求信号；请求信号；请求信号；2.2.当当当当CPUCPU发出发出发出发出DMADMA响应信号之后，接管对总线的控制，响应信号之后，接管对总线的控制，响应信号之后，接管对总线的控制，响应信号之后，接管对总线的控制，进入进入进入进入DMADMA方式；方式；方式；方式；3.3.能寻址存储器，即能输出地址信息和修改地址；能寻址存储器，即能输出地址信息和修改地址；能寻址存储器，即能输出地址信息和修改地址；能寻址存储器，即能输出地址信息和修改地址；4.4.能向存储器和外设发出相应的读能向存储器和外设发出相应的读能向存储器和外设发出相应的读能向存储器和外设发

41、出相应的读/写控制信号；写控制信号；写控制信号；写控制信号；5.5.能控制传送的字节数，判断能控制传送的字节数，判断能控制传送的字节数，判断能控制传送的字节数，判断DMADMA传送是否结束；传送是否结束；传送是否结束；传送是否结束；6.6.在在在在DMADMA传送结束以后，能结束传送结束以后，能结束传送结束以后，能结束传送结束以后，能结束DMADMA请求信号，释放请求信号，释放请求信号，释放请求信号，释放总线，使总线，使总线，使总线，使CPUCPU恢复正常工作。恢复正常工作。恢复正常工作。恢复正常工作。JUSTDMA控制器的典型控制器的典型芯片：芯片：Intel 8237微机原理与接口技术微机

42、原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术第八章第八章 中断中断概述概述什么是中断？什么是中断？什么是中断？什么是中断？所谓中断所谓中断所谓中断所谓中断，是指计算机在正常执行程序的过程中，由于，是指计算机在正常执行程序的过程中，由于，是指计算机在正常执行程序的过程中，由于，是指计算机在正常执行程序的过程中，由于某某某某非预料非预料非预料非预料事件的发生使事件的发生使事件的发生使事件的发生使CPUCPUCPUCPU暂时停止当前程序的执行，暂时停止当前程序的执行，暂时停止当前程序的执行，暂时停止当前程序的执行，而转去执行相关事件的处理程序，结束后又返回原程序而转去执行相关事件的处理程序，结

43、束后又返回原程序而转去执行相关事件的处理程序，结束后又返回原程序而转去执行相关事件的处理程序，结束后又返回原程序继续执行，这样的一个过程就是继续执行，这样的一个过程就是继续执行，这样的一个过程就是继续执行，这样的一个过程就是中断中断中断中断。中断提高了中断提高了中断提高了中断提高了CPUCPUCPUCPU的工作效率，能实现的工作效率，能实现的工作效率，能实现的工作效率，能实现CPUCPUCPUCPU与外设并行工作与外设并行工作与外设并行工作与外设并行工作JUST门铃响时，放下手中正在做的门铃响时，放下手中正在做的事情，跑去开门，招待客人；事情，跑去开门，招待客人；客人走后，接着做原来的事情。客

44、人走后，接着做原来的事情。微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术第八章第八章 中断中断概述概述什么是中断源？什么是中断源？什么是中断源？什么是中断源？引起中断的因素很多，引起中断的因素很多，引起中断的因素很多，引起中断的因素很多，将发出中断申请的外设或内部将发出中断申请的外设或内部将发出中断申请的外设或内部将发出中断申请的外设或内部原因原因原因原因,称为中断源称为中断源称为中断源称为中断源 中断源何时产生中断是不确定的，是随机的中断源何时产生中断是不确定的，是随机的中断源何时产生中断是不确定的，是随机的中断源何时产生中断是不确定的，是随机的非预料事非预料事非预

45、料事非预料事件件件件，即事件发生的时间无法预知，即事件发生的时间无法预知，即事件发生的时间无法预知，即事件发生的时间无法预知 80868086中断源中断源中断源中断源：内部中断：执行内部中断：执行内部中断：执行内部中断：执行INT n INT n 指令时产生中断。指令时产生中断。指令时产生中断。指令时产生中断。外部中断：如外设外部中断：如外设外部中断：如外设外部中断：如外设(I/O)(I/O)设备向设备向设备向设备向CPUCPU提出中断申请，使提出中断申请，使提出中断申请，使提出中断申请，使INTRINTR1 1。JUST微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术

46、第八章第八章 中断中断概述概述什么是中断服务程序？什么是中断服务程序？什么是中断服务程序？什么是中断服务程序？处理中断源事务，完成其所要求功能的程序，称中断处理中断源事务，完成其所要求功能的程序，称中断处理中断源事务，完成其所要求功能的程序，称中断处理中断源事务，完成其所要求功能的程序，称中断服务程序服务程序服务程序服务程序JUSTCPU执行流程执行流程中断服务程序中断服务程序1 1中断服务程序中断服务程序2非预料事件非预料事件2非预料事件非预料事件1微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术第八章第八章 中断中断概述概述什么是断点和中断现场？什么是断点和中断现场

47、？什么是断点和中断现场？什么是断点和中断现场？断断断断点点点点是是是是指指指指CPUCPUCPUCPU执执执执行行行行的的的的现现现现行行行行程程程程序序序序被被被被中中中中断断断断时时时时的的的的下下下下一一一一条条条条指指指指令令令令的的的的地址地址地址地址,又称断点地址。又称断点地址。又称断点地址。又称断点地址。中中中中断断断断现现现现场场场场是是是是指指指指CPUCPUCPUCPU转转转转去去去去执执执执行行行行中中中中断断断断服服服服务务务务程程程程序序序序前前前前的的的的运运运运行行行行状状状状态态态态，包括包括包括包括CPUCPUCPUCPU内部各寄存器、断点地址等内部各寄存器、

48、断点地址等内部各寄存器、断点地址等内部各寄存器、断点地址等JUST微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术第八章第八章 中断中断概述概述80868086采用采用采用采用矢量中断方法矢量中断方法矢量中断方法矢量中断方法，每个设备有一中断服务，每个设备有一中断服务，每个设备有一中断服务，每个设备有一中断服务入口地址（中断向量）入口地址（中断向量）入口地址（中断向量）入口地址（中断向量）8086/80888086/8088在内存区的在内存区的在内存区的在内存区的0000000000HH003FFH003FFH(1KB)(1KB)建建建建立一个中断向量表。用于存放与立一

49、个中断向量表。用于存放与立一个中断向量表。用于存放与立一个中断向量表。用于存放与256256个中断类型个中断类型个中断类型个中断类型码码码码(00(00H0FFH)H0FFH)相应的中断服务程序入口地址。每相应的中断服务程序入口地址。每相应的中断服务程序入口地址。每相应的中断服务程序入口地址。每个中断服务程序入口地址使用个中断服务程序入口地址使用个中断服务程序入口地址使用个中断服务程序入口地址使用4 4个字节，低个字节，低个字节，低个字节，低1616bitbit为段内偏移量送为段内偏移量送为段内偏移量送为段内偏移量送IPIP，高高高高1616bitbit为为为为段码送段码送段码送段码送CSCS

50、。JUST微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术类型类型 0类型类型 1类型类型2类型类型 3类型类型 4类型类型 5类型类型63I PCS除数为零除数为零单步单步(TF=1)非屏蔽中断非屏蔽中断断点中断断点中断溢出溢出(OF1)类型类型 28000H004H008H00CH010H014H070H0FCHCPU使用使用(5)DOS使用使用(59)类型类型 64类型类型 65类型类型66类型类型 67类型类型255100H104H108H10CH3FCH用户用户使用使用(192)中断中断服务程序入口地址服务程序入口地址表（表（P.247）中断中断服务程序入口地