微机接口复习和总结

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时间:2019-10-28

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1、第二部分接口的发展第一部分接口小结1.为什么要引入接口微机和I/O设备的信息类型和格式可能不一样。微机和I/O设备信号传输的速度可能不匹配。不用接口,I/O直接接CPU,随着外设增加,会大大降低CPU的效率。I/O直接接CPU,会使外设硬件结构过于依赖CPU,对外设本身发展不利。定义:接口是CPU与“外部世界”的连接电路,负责“中转”各种信息。分类:存储器接口和I/O接口。位置:介于系统总线与外部设备之间。2.接口的概念3.I/O接口与I/O设备不同I/O设备对应I/O接口不同。I/O接口受CPU控制,I/O设备受I/O接口控制。为增加通用性,I/O接口的接口电路一般均具有可编

2、程功能。接口由接口硬件和接口软件组成。4.I/O接口组成接口软件(设备驱动程序)初始化程序段:设置接口工作方式及初始条件。传送方式处理程序段:CPU针对不同的I/O设备有不同的处理方式。主控程序段:完成接口任务的程序。程序终止与退出程序段:接口电路硬件保护及操作系统中数据恢复辅助程序段:提供人-机对话手段。5.数据传输控制方式(1)、无条件传送方式特点:假设外设已准备好,假设外设空闲。要求:接口I时加缓冲器,O时加锁存器。应用:对简单外设的操作。(2)、条件传送方式(查询方式)特点:CPU与外设间自然同步。要求:需要增加表示外部设备状态的硬件电路。应用:适用在CPU不太忙且传送

3、速度要求不高时。(3)、中断传送方式特点:CPU与外设可同时工作。要求:接口中需要中断控制逻辑支持。应用:适用与非高速度大量数据传送时。(4)、直接存储器存取(DMA)方式特点:数据的传送不经过CPU,I/O设备管理由DMAC控制,简化CPU对I/O的控制。要求:需要DMA控制器及相关逻辑支持。应用:适用与高速度大量数据传送时。是供CPU直接存取访问的接口中的寄存器或电路。接口中的命令口、状态口和数据口均为I/O端口。I/O端口地址:对接口中的不同寄存器或电路的编号一个接口中有多个I/O端口一个I/O端口可接受多种命令,对应多个寄存器。5.I/O端口Intel系列微机系统仅支持

4、I/O独立编址方式。Y0Y7ABCG2BG2AG11514131211109712345674LS138A5A6A7A8A9AEN’DMACS(8237)INTRCS(8259)T/CCS(8253)PPICS(8255)WRTDMAPG≥1≥1WRTNMIREGIOW74LS138在PC机系统板端口译码的应用AEN’=AEN∩IO/M。第二部分接口的发展第一部分接口小结CPU地址总线(AB)RAMI/O接口I/O设备ROM数据总线(DB)控制总线(CB)PC/XT机的基本结构1、PC系列微机基本结构微处理器8088协处理器8087ROMBIOSDRAM控制器主板上的RAM82

5、53定时/计数器8259中断控制器8250串行通信控制器8255并行接口8237DMA控制器DMA页面寄存器8个8位62引脚扩展插槽PC总线扩展总线缓冲2、386/486机的基本结构微处理器80386/80486总线控制器Cache控制器Cache主存80387(386微机)集成外围控制器扩展总线控制器实时时钟/日历CMOSRAMISA总线CPU局部总线3、南北桥结构的PentiumII微机PentiumII处理器PentiumII处理器CPU总线82443BX(北桥)主存支持SDRAM66/100MHz2×AGP总线图形设备82371EB(PIIX4E)(南桥)ISA插槽2个

6、IDE接口2个USB接口I/OAPICPCI总线PCI插槽系统BIOSISA总线4、中心结构的PentiumIII微机键盘鼠标串行口并行口处理器8XX系列存储控制中心中心高速接口I/O控制中心固件中心PCI槽PCI总线IDE驱动器USB端口AC’97编码SuperI/OLPCI/FAGP图形控制器主存储器处理器CPU总线LAN连接4.182815EPMCH芯片具有32位系统总线,66/100/133MHz系统总线频率集成SDRAM控制器支持包含4×AGP数据传送的AGP2.0符合ACPI电源管理规范具有APIC缓冲管理支持82801AA(ICH)和82801BA(ICH2)两种

7、芯片的桥电路4.282801BA(ICH2)芯片支持PCI2.2规范集成了LAN(局域网)控制器集成了IDE控制器,支持UltraATA/100/66/33集成了USB控制器,符合USB1.1规范为音频和电话编码解码器设置的AC’97链接集成了中断控制器基于82C54的时钟拥有256字节电池供电的CMOSSRAM,硬件实现世纪变换有两个级联的8237DMA控制器,支持PC/PCI和LPCDMA允许连接像SuperI/O那样的传统的ISA和X总线设备通过可选的外接PCI-ISA桥来支持ISA总

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