《计算机组成原理》电子第5章输入输出设备与输入输出课件

《计算机组成原理》电子课件第5章输入输出设备与输入输出系统重庆电大网址：

输入设备输出设备入出接口和总线外存设备主存储器高速缓存控制器运算器第4章第5章第3章第2章计算机硬件系统第五章内容辅导第五两章的教学内容占全部教学内容的20%。涉及概念性的知识比较多，原理性的内容一般理解即可；实用性的知识较多，有些线路或设备组成实例，勿背。第五章输入/输出系统和输入/输出设备1.输入/输出设备概述

2.常用输入设备组成与运行原理:

终端键盘鼠标3.常用输出设备组成与运行原理:

终端显示器

打印机（针式喷墨式激光）

4.输入/输出系统概述5.计算机的总线：总线构成总线周期运行方式等待状态6.接口电路：接口电路的功能、一般组成，串行口实例7.常用的输入/输出方式8.中断和DMA的处理过程

输入/输出子系统总线：连接计算机各功能部件的逻辑电路和连线，包括管理信息传输规则的电路被称为总线。几个概念及术语总线周期的类型:内存读内存写外设读外设写中断和DMA几个概念及术语

总线周期：正常总线周期：一次地址时间和一次数据时间BURST总线周期：一次地址时间和多次数据时间

总线的等待状态： 增加的数据时间被称为总线的等待状态。影响系统的运行效率。多(2或3)总线结构当前计算机通常采用多总线结构CPU主存扩展总线控制线路I/O设备1I/O设备2处理机总线32MHz4B~8BISA/EISA8.33MHz1,2,4B

二总线结构

.....多(2或3)总线结构-CPU主存PCI桥I/O设备1I/O设备2处理机总线66MHz4B~8BISA/EISA8.33MHz1,2,4B

三总线结构

.....PCIBUS

33MHz4B扩展总线控制线路I/O设备3I/O设备4接快速设备接慢速设备通用可编程接口电路通用:能有多种用法与入/出功能可编程:能通过指令指定接口的功能和运行控制参数等通用可编程接口电路中断电路(中断触发器,中断屏蔽触发器等)电平转换及串行/并行转换电路等常用的输入/输出方式程序直接控制方式(状态循环查询)简单，CPU效率低，CPU、外设串行程序中断传送方式CPU利用效率略高，CPU、外设并行常用的输入/输出方式直接内存访问方式(DMA)外设直接访问内存，CPU利用率更高I/O通道控制方式外围处理机方式有关中断的概念与术语

中段处理过程:关中断

保存断点和现场判中断源并转入中断服务程序开中断执行中断服务程序关中断恢复现场和断点开中断返回断点DMA的概念与处理DMA是在高速外设和主存储器之间自动成批传送信息、以尽量减少CPU干预的入/出方式.

DMA卡上应包括通用接口卡的全部组成部分,并多出如下内容:主存地址寄存器，传送字数计数器DMA控制逻辑:DMA请求DMA响应DMA工作方式DMA优先级及排队逻辑等DMA控制在I/O设备与主存间交换数据准备一个数据,向CPU发DMA请求,取得总线控制权，进行数据传送，修改卡上主存地址，

修改字数计数器内且检查其值是否为零,不为零则继续传送，若已为零，则向CPU发中断请求.（2）教学实验内容在教学计算机已有监控程序，串行口能正常运行，串行口的端口地址:00(数据),01(状态)，参照教材上已有的I/O程序例子，设计用串口完成I/O操作的程序（3）教学实