计算机和外设的数据传输2.ppt

计算机和外设的数据传输,隶胃响什垢嗡穗资羚房钒奸垢曹架旁绑墨谩宜畜盐秩护东错狄谢妄霸停于计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,本章重点难点：,接口的功能CPU和外设之间的数据传输方式中断方式和DMA方式,磷膘援翻袁砚梭辞牺件锈篱祭平剧辅负沉妨铱杉最圃赠阉特勉襄痘恼求伟计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,本章需掌握的内容：,1.外部设备为什么通过接口电路和主机总线相连？2.CPU和输入输出设备之间有几类信号？3.接口和端口的区别？4.接口的功能？5.CPU和外设之间的数据传输方式（程序方式、中断方式、DMA方式）的简单工作原理,早萌翔溉待狙陶歌鳞瞒臂窍旅扶呀丸念猪毕锭菇卵净摆茬碟鲤岛丁杖墙琼计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,一、接口的基本概念二、CPU与I/O设备之间的接口信息三、端口的基本概念四、简单I/O接口框图五、I/O接口编址方式六、接口的功能七、接口与系统的连接,本章已讲内容：,痰领或浊隅木碱响郑虏腻牢捕拘捉剃状舞滋渭碘漳淄主反倾柒待销桅锰林计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,八、CPU与外设数据传送方式,程序方式无条件传送查询式传送中断传送方式存储器直接存取(DMA)方式,辨姜菠刑罕岔啸迷核疥汀菇措证外朽郝礁否耶楷聊苫风麓悉颠眩模赘碴椭计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,查询式传输应用举例,从键盘向内存缓冲区输入1行字符，输入回车符(0DH)或字符行超过80个字符时结束输入，并自动加1个换行符(0AH)。若在输入的81个字符中未见回车符，则显示输出信息“BUFFER OVERFLOW”。对键盘输入的ASCII码进行偶校验，若出错，显示出错信息；无错，先清校验位D7，再将其送内存缓冲区数据输入口：52H；数据输出口：54H；状态口：56H设状态寄存器D1=1时，输入缓冲器已有一字节准备好设状态寄存器D0=1时，输出缓冲器“空闲”,搓糕移凋堵诵甲蓟咬乡辗啦放梨朽蛙姨椅伴宣半署陌己瘦纳篱彬竣锰茁蚕计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,DAT SEGMENTMESSAGE DB BUFFER OVERFLOW,0DH,0AHDAT ENDSCOM SEGMENTBUFFER DB 82 DUP(?)；接收缓冲区COUNT DW?；计数器COM ENDSCODE SEGMENT ASSUME DS:DAT,ES:COM,CS:CODESTART:MOV AX,DAT MOV DS,AX MOV AX,COM MOV ES,AX；装入DS，ES,吾澜绵晴艘钓察真乍鸣后眺缀兜语寄诀琢胆盲嚏臃诗褂伟衍霞敷中即拿荫计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,MOV DI,OFFSET BUFFER；目的串指针 MOV COUNT,DI；保存目的串指针 MOV CX,81；字符行长度 CLD；清方向标志NEXT_IN：IN AL,56H；读状态字 TEST AL,02H；测试输入字符 JZ NEXT_IN；未准备好,再测 IN AL,52H；输入字符 OR AL,0；校验，置PF JPE NO_ERROR；偶数个1，转移 JMP ERROR；校验出错NO_ERROR:AND AL,7FH；清除校验位 STOSB；AL存入(ES:DI)CMP AL,0DH；是否输入回车符 LOOPNE NEXT_IN；不是，再输入,哥怒阎锐鞘敢姿候糙落纵权酞扣渭穆婴蚌偏坛讫怖侧酉故饿援矣短厘俘郴计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,JNE OVERFLOW；字符行超长，转移 MOV AL,0AH STOSB；换行符存入缓冲区 SUB DI,COUNT；计算输入的字符数 MOV COUNT,DIOVERFLOW:MOV SI,OFFSET MESSAGE；SI指向字符串 MOV CX,17；MESSAGE的长度NEXT_OUT:IN AL,56H；读状态字 TEST AL,01H；测试输出缓冲器空闲 JZ NEXT_OUT；忙，再测试 LODSB；(DS:SI)取入AL OUT 54H,AL；字符送数据输出端口 LOOP NEXT_OUT；输出下1个字符,镇生铝践庸丁珊哎铬烤第铃吠为她爸娱莱谤磅荡稗醉贼旅暮乳悼厉牺浅忽计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,中断传送方式,是一种使CPU中止正在执行的程序（例行程序），转去处理特殊事件（中断服务程序）的操作。,丧神田憨诡童普剩钞潮都釜例础郝周捅竿潘彭咳坟濒碱咎筐霍嚼岩伶凸絮计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,中断方式输入接口的工作原理,耀琅匠能呛湘篡骋嘶熟脂今洋伞绊超然亡瞒茂骤孩迟傅脉彩龋斟沃铺葡汝计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,中断方式输入接口的工作原理,输入设备准备好1个数据，发选通信号数据送输入锁存器；中断请求触发器置1若中断屏蔽触发器未屏蔽，Q#=1，发INT#若IF=1，CPU在执行完当前指令后从INTA#向接口发中断响应信号接口收到INTA#后，将中断类型号送数据总线CPU根据中断向量确定中断处理程序入口地址CPU执行中断处理程序,仔潜钢总娃勉李倔舷桅锁艘绘状蔫句蹬隋卓曝舀悄茵玻波抠尘枝姚犹氰洱计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,可屏蔽中断的响应和执行,粪碉影查邢汛铱味嗜弄无淖尽钓劲峭低亚屡郊壹色蜂沂芯袭中币对敏爱狸计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,中断优先级问题的解决,悦财昧位彻固扒寇碘触杆能两瑚允轰羽割侍炙蒲扁赫蔫娥卫甭扑焉殖仇哭计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,中断优先级,作用：解决系统中同时有多个设备以中断方式与CPU传输数据的问题接口部件：可编程的中断控制器中断排优及响应过程CPU通过INTR和INTA#引线与中断控制器相连输入输出接口的中断请求信号并行送至中断优先级管理电路中断优先级管理电路为各级中断请求信号分配优先级,奸洽递铀瞻焚浇噬塌渡剧身儡喻漏砖在唱护尤幅树疵陶浪屋孺日佃俏吸榜计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,中断优先级,确定优先级最高的中断请求后，将中断类型寄存器低3位（对应中断请求序号）送中断服务寄存器中断控制器向CPU发中断请求，若IF=1，CPU发中断响应信号INTA#中断控制器将中断类型号送CPU说明：上述过程中，优先级较低的中断请求受到阻塞中断处理完成，中断服务寄存器对应位清0后，优先级较低的中断请求才有可能得到响应,关瘩翼焙游而请涂乞士骆脂扫为叮贱知琅违败焦楷却疼端铃坯料三龟摈仇计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,非DMA方式(包括程序控制方式和中断方式),DMA方式,DMA方式,存储器直接存取(Direct Memory Access，DMA)方式DMA接管总线，直接在内存和外设之间传送数据,磕剖硕酒遣抠起署鹊且予咆目童淤迟框赘替捕雅龙憾逻经署复授腰漳么凝计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,DMA控制器的功能,接到外设DMA请求时向CPU发总线请求信号HOLDCPU发总线请求响应信号HLDA，DMA接管总线DMA将地址送地址总线，设置存储器地址指针在DMA传送期间能发读/写控制信号能设置需传送的字节数，传送期间自减，至0结束传送结束，向CPU发DMA结束信号，将总线控制权交还给CPU,揪垛单对俘阻什咆雍拿镜葡秤酷京滦姐摄滞跺灼残仍傲灯塑撮骗瓦荣氏珐计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,DMA传输(输出)单个数据的过程,丢隋刚掇叉谷炽衰钥摹悸貌紫盅燎蚀侦停她金猾求么律苍粕漫彭刃外容篙计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,DMA传输(输出)单个数据的过程,接口准备就绪，发一个DMA请求DMA控制器向CPU发总线请求信号HOLDCPU发总线请求响应信号HLDA，DMA接管总线DMA控制器将地址送地址总线DMA请求得到确认内存通过数据总线将数据送接口数据锁存器DMA发结束信号结束总线请求 CPU收回总线控制权,耐满蓬热措盔锭佑扭披里恐敌志易蚕裹赚肠芯虾啪寇粥惟槽侄酸掺肖医埔计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,DMA控制器的基本配置,组成：控制寄存器、状态寄存器、地址寄存器和字节计数器,菠禄粥绝纵檀乌岁惭卖讯晰壶辣管馆御鲜筒屡份陵嚎炳宣嫂房叙灰挨翰寺计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,从接口向内存传输一个数据块,接口准备就绪，发一个DMA请求DMA发总线请求，CPU响应，DMA接管总线DMA控制器将地址寄存器内容送地址总线DMA控制器向接口发确认DMA传输信号数据送到地址总线所指出的内存单元地址寄存器的值加1字节计数器的值减1如字节计数器的值不为0，回到;否则结束,哩碱懈搀拨坛宵所忧净桩伦碟洞飞叠吱匠暗氛蚤杯荣步薛恶衅净儒蓑仇僳计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,DMA控制器的工作特点,一方面是一个接口电路 另一方面是总线主设备,浙广赏赃鬼慷纯钟玉精缓氛苔萍啪娄踩扶玖拭滴叁碍督委址米竭裴自攒调计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,查询、中断和DMA方式的特点,查询方式的特点CPU通过执行程序不断读取和测试外设状态缺点：CPU使用效率低实时性差：多外设系统中，轮流查询每个外设中断方式的特点是一种使CPU中止正在执行的程序，转去处理随机性事件的操作优点：CPU和外设并行工作，大大提高CPU效率 缺点：CPU传数据；保存和恢复断点、标志和现场；进入中断处理程序和弹出断点时都要清除指令对列花费时间DMA方式的特点DMA控制器拥有总线控制权，数据在内存外设间直接传输,汪滩宠镣沟董绩沸呕砰氖毗唤渤归挛獭切贞取少挎苍傀探米坞凹姐蚤斯雇计算机和外设的数据传输2计算机和外设的数据传输2,