《输入输出基本方式》PPT课件

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1、第9章输入输出接口基础9.1输入输出接口基础9.2输入输出的基本方式9.2数据输入输出的基本方式程序控制的输入输出中断控制的输入输出方式直接存储器存取（DMA）方式程序控制的输入输出方式通过执行程序来控制实现主机与外部设备之间的数据交换。无条件传送查询传送方式。一、无条件传送方式无条件传送一般适合于数据传送不太频繁的情况，如对开关、数码显示器等一些简单外设的操作。所谓无条件，就是假设外设已处于就绪状态，数据传送时，程序就不必再去查询外设的状态，而直接执行I/O指令进行数据传输。无条件传送接口示意图输出操作：OUTPORT，AL输入操作：INAL，PORTM/IO=0，RD=0，

2、地址译码有效，输入缓冲器被选中。M/IO=0，WR=0，地址译码有效，输出锁存器被选中。简单输入输出电路无条件传送的接口电路举例二、查询传送方式程序控制下的查询传送方式，又称异步传送方式。它在执行输入输出操作之前，需通过测试程序对外部设备的状态进行检查。当所选定的外设已准备“就绪”后，才开始进行输入输出操作。查询传送方式流程图查询传送方式工作的两个基本工作环节（1）查询环节主要通过读取状态寄存器的标志位来检查外设是否“就绪”。没有准备好，则继续查询，准备好，进入传送环节。（2）传送环节当上一环节完成后，将对数据口实现寻址，并通过输入指令从数据端口输入数据，或利用输出指令从数据端

3、口输出数据。1.查询式输入查询输入接口电路工作过程：当输入设备的数据已经准备好后，一方面将数据送入8位锁存器，另一方面对D触发器触发，使状态信息标志位D0为1。当CPU要求外设输入信息时，先检查状态信息。若数据已经准备好，则输入相应数据，并使状态信息清“0”。否则，等待数据准备“就绪”。查询式输入时的数据和状态信息查询式输入程序流程图NEXT：INA，STATUS-PORT；从状态口输入状态信息TESTAL，01H；测试标志位是否为1JZNEXTIN；未就绪，继续查询INAL，DATA-PORT；从数据端口输入数据2.查询式输出查询输出接口电路工作过程：当输出设备将数据输出后，

4、会发出一个ACK信号，使D触发器翻转为0。CPU查询到这个状态信息后，执行输出指令，将新的输出数据发送到数据总线上，同时把数据口地址发送到地址总线上。由地址译码器产生的译码信号和相“与”后，发出选通信号，将输出数据送至8位锁存器。同时，将D触发器置为1，并通知外设进行数据输出操作。查询式输出的端口信息查询式输出程序流程图NEXTOUT：INAL,STATUS_PORT；从状态口输入状态信息TESTAL,80H；测试标志位D7JNZNEXTOUT；未就绪，继续查询MOVAL,BUF；从缓冲区BUF取数据OUTDATA_PORT,AL；从数据端口输出三、中断传送方式为了进一步提高C

5、PU的效率和使系统有实时性能，可以采用中断传送方式。在中断传送方式下，当外设准备好时，主动向CPU发出中断请求，请求CPU进行数据的输入输出。中断传送方式的输入接口电路中断方式的数据输入采用中断传送方式时,外设处于主动地位,无需CPU花费大量时间去查询外设的工作状态。与程序方式相比，大大提高了CPU的效率。外设请求中断INTR有效主程序中断服务程序输入数据外设准备数据四、DMA方式DMA(DirectMemoryAccess):是存储器与外设或存储器之间进行大量数据传送的方法，是在DMA控制器(DMAC)的控制下进行的。CPU总线存储器外设程序控制的数据输入/输出DMADMA与

6、程序控制数据传送路径比较DMA与程序控制数据传送路径的比较1.DMA传送的工作原理DMA传送原理图DMA工作流程（2）CPU响应后，接管对总线的控制，进入DMA方式。（1）能向CPU发出BUSRQ请求信号。（3）能发出地址信息，并对I/O端口或存储器寻址。2.DMA控制器的基本功能（5）决定数据传送的地址和数据传送的长度。（4）发出读、写控制信号。（6）判断DMA操作的结束，撤消总线请求信号，使CPU恢复正常工作。3.DMA操作方式（1）单字节方式DMA控制器操作每次均只传送一个字节。（2）字组方式也叫请求方式或查询方式。这种方式以有DMA请求为前提，能够连续传送一批数据。（3

7、）连续方式连续操作方式是指在数据块传送的整个过程中,不管DMA请求是否撤消，DMA控制器始终控制着总线。除非传送结束或检索到“匹配字节”，才把总线控制权交回CPU。特点从DMA操作角度来看，以连续方式最快，字组方式次之，单字节方式最慢。从CPU的使用效率来看，则正好相反，以单字节方式最好，连续方式最差，字组方式居中。