微机原理第7章ppt.ppt

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1、第7章输入和输出1知识点7.1概述7.2CPU与外设数据传送的方式7.3DMA控制器教学要求了解为什么要用接口电路输入输出寻址方式掌握CPU与I/O设备之间的接口信息CPU与外设数据传送方式的类型与原理7.1概述接口：连接计算机和I/O设备的部件。接口一般做成插卡插在系统总线扩展插槽中。外设接口中可被主机直接访问的寄存器。端口的编号。端口：端口地址：1、高速CPU与低速外设间的速度矛盾；2、主机数字信号与外设模拟信号的矛盾；3、CPU与外设间信号形式的矛盾。有些外设的信息是并行的，有些外设的信息是串行的，而CPU只能接收和发送并行信息。外设为什么一定要通

2、过接口电路和主机总线相连？I/O结构：I/O00H01H10H11HCPU内存000H001H002H003H004H005H006H007H6编址问题：1、统一编址：内存和I/O一起连续在一起编址。2、独立编址：内存自己从0开始编址；I/O也自己从0开始编址。I/O08H09H0AH0BH内存000H001H002H003H004H005H006H007H内存000H001H002H003H004H005H006H007HI/O00H01H02H03H7说明：1、对内存的访问是分段进行的；2、对I/O的访问是不分段的。I/O00H01H10H11HCP

3、U内存000H001H002H003H004H005H006H007H如何找到操作数？8数据有可能在三个地方：1、在CPU中的寄存器里用各寄存器名直接表示。例如：AX、BX、CX、DX2、在内存中用地址或内存单元名表示。例[0012H]、BUFFER3、在I/O端口中的寄存器里用地址表示，而该地址通常放在DX中。97.1.1I/O的寻址方式1、存储器对应输入输出方式每一个外设端口占有存储器的一个地址。内存和外设端口进行统一编址，只有一个统一的地址空间。EFFFFF000065F3020024E0内存与外设内存外设kou1026D0000000001F00

4、01F0002FFFFF优点：CPU对外设的操作可使用全部的存储器操作指令，寻址方式多，使用方便灵活。缺点：由于外设占用了存储单元的地址，使内存的容量减小，同时，程序的可读性下降。如：将bX内容送到kou1端口movkou1,bx2、端口寻址的输入输出方式建立两个地址空间，一个为内存地址空间，一个为外设地址空间。通过控制总线（M/IO）来确定CPU到底要访问内存空间还是访问外设地址空间。为确保控制总线发出正确的控制信号，系统提供了专用于和I/O端口通信的输入/输出（IN/OUT）指令。优点：不占用内存缺点：CPU需设专门的I/O指令。还必须有相应的控制线

5、M/IO来区分是寻址内存还是外设。65F30200外设000000FFFFFF01001122334411323201内存00000FFFFF7.1.2CPU与I/O设备之间的接口信息1、数据信息以二进制形式表示的数或以ASCII码表示的数或字符。数值和时间上都能连续变化的信号。只有两个状态（1和0）的量，用一位二进制数即可表示。（1）数字量（2）模拟量（3）开关量如：输入设备－－－－“准备好”(READY)信号输出设备－－－－“忙”（BUSY）信号2、状态信息反映当前外设的所处工作状态，是外设通过接口往CPU传送的。7.1.2CPU与I/O设备之间的接

6、口信息3、控制信息控制信息是CPU通过接口传送给外设的，CPU通过发送控制信息控制外设的工作。如：外设的启动信号、停止信号就是常见的控制信息7.1.2CPU与I/O设备之间的接口信息数据的含义是广义的，它可以是真正的数据，也可以是指令代码或状态信息，有时甚至是一个控制信息。状态信息作为一种输入数据，控制信息作为一种输出数据，通过数据总线传送。关于接口信息的两点说明接口部件的I/O端口：数据端口控制端口状态端口注：⑴不管输入还是输出，所用到的地址总是对端口而言的，不是对接口部件而言的。关于I/O端口的几点说明CPU寻址的是端口，而不是笼统的外设！（2）CP

7、U对外设的输入/输出操作归结为对接口芯片各端口的读/写操作。CPU与外设之间的接口7.1.3CPU的输入输出时序7.1.4CPU与接口电路之间数据传送的形式并行通信------数据的各位同时传送。CPU与外设的信息交换称为通信。串行通信------数据一位一位顺序传送。7.1.5IBM-PC与外设的接口以及现代PC机的外设的接口7.2CPU与外设数据传送的方式无条件传送方式查询传送方式中断传送方式直接数据通道传送7.2.0无条件传送方式外设已准备好，不查询外设的状态。输入时，总认为外设已经将可用的数据放到了得了端口中。输出时，总认为外设已经做好了接收数据

8、的准备。程序简单，硬件省，但要求外设较严，较少使用。通过程序查询相应设备的状态，