第6章微型计算机和外设之间的数据传输-ppt课件

1、 经过本章的学习，使学生掌握接口电路的根本概念、接口电路的主要功能、两种I/O端口的编址方式、32位微处置器采用I/O编址的译码、微处置器与I/O设备数据传送的查询式输入输出方式以及中断方式输入输出 熟习32位微处置器维护方式下的I/O空间，直接存储器存取DMA方式以及I/O处置器控制方式教学目的和教学要求教学目的和教学要求重点：重点： I/O端口的编址方式端口的编址方式 CPU与与I/O设备数据传送的查询式输设备数据传送的查询式输入输出方式以及中断方式输入输出入输出方式以及中断方式输入输出难点：难点： 微处置器与微处置器与I/O设备数据传送的几种设备数据传送的几种方式方式本章重点、难点本章重

2、点、难点6.1 接口及接口技术接口及接口技术6.1.1 接口电路的概述接口电路的概述 所谓接口就是微处置器与外围设备之间的衔接电所谓接口就是微处置器与外围设备之间的衔接电路，它是两者之间进展信息交换时的必要通路，不路，它是两者之间进展信息交换时的必要通路，不同的外设有不同的输入同的外设有不同的输入/输出接口电路。例如，键输出接口电路。例如，键盘输入有键盘接口电路，盘输入有键盘接口电路，CRT显示器有显示器输出显示器有显示器输出接口电路，打印机也有打印输出接口电路等等接口电路，打印机也有打印输出接口电路等等 微型计算机系统的各类接口如图微型计算机系统的各类接口如图6-1所示所示 图图6-1 微型

3、计算机各种接口框图微型计算机各种接口框图 nI/O接口是位于系统与外设间、用来协助接口是位于系统与外设间、用来协助完成数据传送和控制义务的逻辑电路完成数据传送和控制义务的逻辑电路nPC机系统板的可编程接口芯片、机系统板的可编程接口芯片、I/O总总线槽的电路板适配器都是接口电路线槽的电路板适配器都是接口电路什么是什么是I/OI/O接口电路？接口电路？n微机的外部设备多种多样微机的外部设备多种多样n任务原理、驱动方式、信息格式、以及任务原理、驱动方式、信息格式、以及任务速度方面彼此差别很大任务速度方面彼此差别很大n它们不能与它们不能与CPU直接相连直接相连n必需经过中间电路再与系统相连必需经过中间

4、电路再与系统相连n这部分电路被称为这部分电路被称为I/O接口电路接口电路为什么需求为什么需求I/OI/O接口电路？接口电路？n处置微机系统与外设间联络的技术处置微机系统与外设间联络的技术n留意其软硬结合的特点留意其软硬结合的特点n根据运用系统的需求，运用和构造相应根据运用系统的需求，运用和构造相应的接口电路，编制配套的接口程序，支的接口电路，编制配套的接口程序，支持和衔接有关的设备持和衔接有关的设备什么是微机接口技术？什么是微机接口技术？6.1.2 接口电路的主要功能接口电路的主要功能设备选择功能设备选择功能数据缓冲功能数据缓冲功能接纳和执行接纳和执行CPU命令的功能命令的功能存放外设形状的功

5、能存放外设形状的功能 信号的转换功能信号的转换功能 数据宽度变换的功能数据宽度变换的功能可编程功能可编程功能 6.1.3 接口技术的开展及分类接口技术的开展及分类 微型计算机接口技术的开展，根本上微型计算机接口技术的开展，根本上是与微处置器的开展同步进展的。按照是与微处置器的开展同步进展的。按照接口技术与接口随着微处置器的开展，接口技术与接口随着微处置器的开展，可将接口电路分为四类可将接口电路分为四类: :固定式接口电路固定式接口电路可编程接口电路可编程接口电路智能接口与通用外围接口智能接口与通用外围接口功能接口板功能接口板一、固定式接口电路 早期的微处置器多采用早期的微处置器多采用PMOSP

6、MOS工艺，集成度低，工艺，集成度低，系统构造与指令系统均比较简单，受半导体工系统构造与指令系统均比较简单，受半导体工艺的限制，接口芯片的集成度也不高，大都采艺的限制，接口芯片的集成度也不高，大都采用用TTLTTL与与MSIMSI工艺，计算机接口由小规模或中规工艺，计算机接口由小规模或中规模集成电路组合而成，要改动其功能与任务方模集成电路组合而成，要改动其功能与任务方式必需改动硬件连线才干实现，将这种简单接式必需改动硬件连线才干实现，将这种简单接口电路称之为固定式接口电路口电路称之为固定式接口电路 二、可编程接口电路 16 16位微处置器例如位微处置器例如8086CPU8086CPU的出现，使

7、微型的出现，使微型计算机的开展进入了第二代，第二代微处置器采计算机的开展进入了第二代，第二代微处置器采用了用了NMOSNMOS工艺，集成度明显提高，工艺，集成度明显提高，IntelIntel公司推出公司推出的与此相顺应的接口芯片有中断控制器的与此相顺应的接口芯片有中断控制器8259A8259A，并，并行行I/OI/O接口芯片接口芯片8255A8255A，定时，定时/ /计数器计数器8253825382548254，DMADMA控制器控制器8237A8237A以及串行通讯接口芯片以及串行通讯接口芯片82508250等，等，这些芯片都是采用这些芯片都是采用NMOSNMOS工艺的大规模集成工艺的大规

8、模集成LSILSI芯片，而且都是可编程的接口芯片，用户可以经芯片，而且都是可编程的接口芯片，用户可以经过对接口芯片的在线编程，方便灵敏地改动接口过对接口芯片的在线编程，方便灵敏地改动接口的任务方式的任务方式 三、智能接口与通用外围接口 Intel Intel公司于公司于19851985年初次推出第三代微处置器年初次推出第三代微处置器8038680386，19891989年年又推出又推出X86X86系列的第四代微处置器系列的第四代微处置器8048680486，这时代的芯片大都是，这时代的芯片大都是采用了采用了NMOSNMOS或或CMOSCMOS工艺的超大规模集成工艺的超大规模集成VLSIVLSI

9、芯片。与此相芯片。与此相应，也开发出了大批集成度更高的接口器件。这一时期接口芯应，也开发出了大批集成度更高的接口器件。这一时期接口芯片的显著特点是运用了单片机作通用接口，使接口电路智能化片的显著特点是运用了单片机作通用接口，使接口电路智能化 智能化接口集单片机技术与接口技术于一体，可直接与外围智能化接口集单片机技术与接口技术于一体，可直接与外围设备相连，它是一种构造与功能接近于设备相连，它是一种构造与功能接近于CPUCPU的公用控制器，有独的公用控制器，有独立的指令系统，经过编写完好的立的指令系统，经过编写完好的I/OI/O管理程序和预处置程序，来管理程序和预处置程序，来实现对许多外设频繁的实

10、现对许多外设频繁的I/OI/O进展管理，从而减轻了进展管理，从而减轻了CPUCPU管理管理I/OI/O设设备的负担，大大提高了微机系统的运转速度备的负担，大大提高了微机系统的运转速度 四 、功能接口板 由于微型计算机运用了各种一致的总线规范，由于微型计算机运用了各种一致的总线规范，例如：例如：ISAISA、PCIPCI、SCSISCSI、USBUSB等各种总线，因此等各种总线，因此从电气特性、机械特性及通讯协议等方面都已从电气特性、机械特性及通讯协议等方面都已规范化，开发商已为各种总线开发出了不同功规范化，开发商已为各种总线开发出了不同功能的公用接口板，可供用户选购，例如：能的公用接口板，可供

11、用户选购，例如：PCIPCI总总线的线的ADCADC和和DACDAC功能板，功能板，PCIPCI的网卡，基于的网卡，基于PCIPCI的的RS-232RS-232串行通行卡等串行通行卡等 6.2 I/O端口的编址方式端口的编址方式 端口是接口电路中能被端口是接口电路中能被CPUCPU直接访问的存放直接访问的存放器的地址。由于有的存放器存放的二进制信息器的地址。由于有的存放器存放的二进制信息专门用来被专门用来被CPUCPU读取，有的存放器用于专门接纳读取，有的存放器用于专门接纳CPUCPU发出来的数据，因此，被发出来的数据，因此，被CPUCPU访问的存放器访问的存放器的地址分为输入端口和输出端口，

12、故称为的地址分为输入端口和输出端口，故称为I/OI/O端端口口 微机给接口电路中的每个存放器分配一个端微机给接口电路中的每个存放器分配一个端口，即给每个存放器分配一个地址，当口，即给每个存放器分配一个地址，当CPUCPU访问访问这些存放器时，经过执行这些存放器时，经过执行I/OI/O指令，由指令，由I/OI/O指令指令中给出的地址就从地址总线上发出去，经接口中给出的地址就从地址总线上发出去，经接口电路中的地址译码器译码后，便可以选中电路中的地址译码器译码后，便可以选中I/OI/O指指令中所指定的存放器进展令中所指定的存放器进展R/WR/W访问访问 6.2.1 两种两种I/O端口的编址方式端口的

13、编址方式一、一致编址一、一致编址 从内存空间划出一部分地址空间留给从内存空间划出一部分地址空间留给I/O设设备编址，备编址，CPU把把I/O端口所指的存放器当作存端口所指的存放器当作存储单元进展访问，直接用访问内存的指令访问储单元进展访问，直接用访问内存的指令访问I/O存放器，这种存放器，这种I/O端口的编址方式被称之为端口的编址方式被称之为一致编址，或称为存储器映像的一致编址，或称为存储器映像的I/O编址方式编址方式优点：不需求设立专门的优点：不需求设立专门的I/OI/O指令，用访问内指令，用访问内存的指令就可以访问外设，指令类型多，功能存的指令就可以访问外设，指令类型多，功能齐全，还可以对

14、端口进展算术运算，逻辑运算齐全，还可以对端口进展算术运算，逻辑运算以及移位操作等。以及移位操作等。I/OI/O端口空间不受限制端口空间不受限制 缺陷：是缺陷：是I/OI/O端口占用了内存空间，减少了内端口占用了内存空间，减少了内存容量存容量一致编址优缺陷一致编址优缺陷二、专门的二、专门的I/OI/O编址方式编址方式 接口电路中一切的接口电路中一切的I/O端口一致编址，而一端口一致编址，而一切切I/O端口建立的地址空间与内存地址空间端口建立的地址空间与内存地址空间是两个独立的地址空间，也常称这种方式为是两个独立的地址空间，也常称这种方式为独立编址方式独立编址方式 优点：不占用内存空间，运用专门优

15、点：不占用内存空间，运用专门I/O指令访问指令访问I/O端口，端口，I/O速度快速度快 缺陷：缺陷：CPU的引脚上必需具有能区分出访问内存还是的引脚上必需具有能区分出访问内存还是访问访问I/O端口的信号，作为端口的信号，作为I/O接口电路中端口译码接口电路中端口译码电路以及存储器片选译码电路的输入信号电路以及存储器片选译码电路的输入信号公用I/O编址的优缺陷6.2.2维护方式下的维护方式下的I/O空间空间在实地址方式下，在实地址方式下，80486CPU80486CPU采用存储器映采用存储器映像像I/OI/O编址方式访问编址方式访问I/OI/O端口时，端口时，I/OI/O端口占端口占有物理地址从

16、有物理地址从0 0地址开场的地址开场的1MB1MB存储空间中的存储空间中的恣意地址，在实方式下，采用专门恣意地址，在实方式下，采用专门I/OI/O编址编址方式时，占用方式时，占用0 0地址开场的地址开场的64KBI/O64KBI/O地址空间地址空间中恣意地址中恣意地址 当80486CPU运转在维护方式下，用存储器映像的I/O编址方式寻址，I/O端口可以被映像到物理地址从0地址开场的4GB存储空间中恣意地址0000 0000HFFFF FFFFH，而采用专门I/O编址方式，I/O寻址的地址空间是从0地址开场的64KB0000 0000H0000 FFFFHI/O地址空间中恣意地址 3232位机在

17、维护方式下，位机在维护方式下，CPUCPU对以上两种对以上两种I/OI/O寻址寻址方式提供不同的维护机制方式提供不同的维护机制 对于存储器映像对于存储器映像I/OI/O的维护由存储器分段与分的维护由存储器分段与分页维护机制完成，同时还要防止运用系统数据缓页维护机制完成，同时还要防止运用系统数据缓冲地址空间被映像来作为冲地址空间被映像来作为I/OI/O操作地址操作地址 对于公用的对于公用的I/OI/O编址方式，只需当前的特权级编址方式，只需当前的特权级CPLCPL大于或等于大于或等于I/OI/O特权级特权级IOPLIOPL时，即此时，即此时的时的CPLCPL值必需小于或等于值必需小于或等于IOP

18、LIOPL的数值，的数值，I/OI/O指令指令才干被执行，反之，那么才干被执行，反之，那么I/OI/O指令将不被执行，指令将不被执行，相应还要产生一个普通的维护缺点相应还要产生一个普通的维护缺点在维护方式下，32位机义务形状段TSS中的I/O允许位，提供了另一种维护机制。I/O允许位中的每一位分别与一个8位的I/O端口相对应。当执行I/O操作时，虽然当前的特权级CPL大于或等于I/O特权级IOPL，但CPU要检查I/O允许位中与该I/O端口对应的那一位，假设该位为1，那么制止当前I/O操作的构成，假设为0，那么允许构成当前的I/O操作在虚拟8086方式下，一切的I/O操作均要受I/O允许位的限

19、制 6.2.3 32位微处置器采用位微处置器采用I/O编址的译码电路编址的译码电路一、一、8 8位数据端口与低位数据端口与低8 8位数据线的衔接位数据线的衔接 二、二、8 8位数据端口与位数据端口与3232位数据线的衔接位数据线的衔接 例如：例如：MOV DXMOV DX，3E0H3E0HIN ALIN AL，DXDX； BE0BE0* * 有效，只读端口有效，只读端口IN AXIN AX，DXDX； BE1BE1* * 、BE0BE0* *有效，有效， ；读端口；读端口1 1与读端口与读端口IN EAXIN EAX，DX DX ； BE3BE3* * BE0BE0* *均有效，均有效， ；读

20、端口；读端口3 3端口端口6.3 CPU与与I/O设备数据传送的几种方式设备数据传送的几种方式 6.3.16.3.1I/OI/O接口电路的根本构造接口电路的根本构造一、一、I/OI/O接口电路的衔接接口电路的衔接二、二、I/OI/O接口电路中的根本存放器接口电路中的根本存放器I/OI/O接口电路中普通具有三种类型的根本存接口电路中普通具有三种类型的根本存放器，它们是用于存取数据的存放器，存取命放器，它们是用于存取数据的存放器，存取命令信息的存放器以及存取外设所处形状的存放令信息的存放器以及存取外设所处形状的存放器器, ,习惯上把这些存放器称为端口习惯上把这些存放器称为端口1 1、数据端口、数据

21、端口2 2、命令端口、命令端口3 3、形状端口、形状端口 1数据端口数据端口 n用于中转数据信息。一种情况是用于中转数据信息。一种情况是CPUCPU经过数据总经过数据总线，将待传送给外设的数据先传送到数据端口，线，将待传送给外设的数据先传送到数据端口，然后由然后由I/OI/O设备经过与设备经过与I/OI/O接口电路相衔接的数接口电路相衔接的数据线获得该数据据线获得该数据n另一种情况是另一种情况是I/OI/O设备首先将输入数据锁存于数设备首先将输入数据锁存于数据端口，然后，据端口，然后，CPUCPU经过数据端口将该数据读入经过数据端口将该数据读入CPUCPU中。数据端口普通既有输出存放器或称输中

22、。数据端口普通既有输出存放器或称输出锁存器，又有输入存放器或称输入锁存出锁存器，又有输入存放器或称输入锁存器器2、命令端口、命令端口用于传送对用于传送对I/OI/O设备的命令信息。设备的命令信息。CPUCPU将命将命令信息经过数据总线写入令信息经过数据总线写入I/OI/O接口电路的命令接口电路的命令存放器中，然后传送到存放器中，然后传送到I/OI/O设备，以便控制外设备，以便控制外设的操作。它由输出存放器组成，命令端口设的操作。它由输出存放器组成，命令端口是一个输出端口是一个输出端口3、形状端口、形状端口用于传送外设所处的形状信息。形状端口是输入用于传送外设所处的形状信息。形状端口是输入端口，

23、端口，CPUCPU经过读取形状端口的数据，以此了解外设经过读取形状端口的数据，以此了解外设当前所处的任务形状，比如，假设是输入设备，那当前所处的任务形状，比如，假设是输入设备，那么可以经过形状信息了解输入设备能否有了等待输么可以经过形状信息了解输入设备能否有了等待输入的新数据，假设是输出设备，入的新数据，假设是输出设备，CPUCPU经过读入的形状经过读入的形状信息，可以了解输出设备能否作好了接受信息，可以了解输出设备能否作好了接受CPUCPU传送新传送新数据的预备。显然，数据的预备。显然，1bit1bit的形状信息可以反响的形状信息可以反响1 1个外个外设的两种形状，设的两种形状，1 1个个8

24、 8位的形状端口那么可以反响外位的形状端口那么可以反响外设的设的8 8个形状信息个形状信息总之，总之，I/OI/O接口电路中普通有数据端口、命接口电路中普通有数据端口、命令端口以及形状端口，每个端口地址是不一令端口以及形状端口，每个端口地址是不一样的，样的，CPUCPU均经过数据总线来传送三种端口的均经过数据总线来传送三种端口的数据。有些数据。有些I/OI/O接口中，还有中断控制逻辑电接口中，还有中断控制逻辑电路，以便外设与路，以便外设与CPUCPU之间以中断方式进展输入之间以中断方式进展输入或输出，其优点是可以提高或输出，其优点是可以提高CPUCPU的任务效率的任务效率6.3.2 CPU与与

25、I/O设备传输数据的几种方式设备传输数据的几种方式CPUCPU以及以及I/OI/O设备的种类繁多，设备的种类繁多，CPUCPU与与I/OI/O设备设备所构成的系统不能够完全一样，所构成的系统不能够完全一样，CPUCPU与与I/OI/O设备设备之间传输数据的方式也不完全一样，接口电路之间传输数据的方式也不完全一样，接口电路的构造与功能也不同，驱动程序也不一样的构造与功能也不同，驱动程序也不一样普通可以划分为五种传输数据的方式：无条普通可以划分为五种传输数据的方式：无条件件I/OI/O传送方式、查询式输入输出方式、中断传送方式、查询式输入输出方式、中断控制方式、控制方式、DMADMA方式以及方式以

26、及I/OI/O处置器控制方式处置器控制方式一、无条件输入输出方式一、无条件输入输出方式无条件输入输出方式是一种最简单的输入无条件输入输出方式是一种最简单的输入/输出控制方式，其输出控制方式，其I/O接口电路及软件比接口电路及软件比较简单，一切的操作均由执行程序来完成较简单，一切的操作均由执行程序来完成特点：输入接口电路总是预备好了等待输特点：输入接口电路总是预备好了等待输入给入给CPU的数据，输出接口电路总是预备的数据，输出接口电路总是预备好了接受来自好了接受来自CPU的数据。的数据。CPU无须查询无须查询I/O设备能否预备就绪，直接用汇编言语设备能否预备就绪，直接用汇编言语或高级言语编程，实

27、现输入或输出操作或高级言语编程，实现输入或输出操作 此种方式的接口电路是查询式输入输出此种方式的接口电路是查询式输入输出方式接口电路的根底方式接口电路的根底 IOR*与与IOW*的产生的产生无条件输入接口电路及输入时序无条件输入接口电路及输入时序 无条件输出接口电路及输出时序无条件输出接口电路及输出时序 二、查询式输入输出方式二、查询式输入输出方式 1 1查询式输入方式查询式输入方式当CPU采用查询方式从外设读取数据时，CPU必需首先从形状端口查询外设的数据能否曾经预备好，确认已预备好后，才干执行一次数据输入操作 例：假设形状端口与数据端口的地址分别为例：假设形状端口与数据端口的地址分别为30

28、0H300H和和301H301H，形状信息从数据总线上的，形状信息从数据总线上的D0D0位读入位读入CPUCPU中，查询中，查询式输入程序段如下：式输入程序段如下： MOV DXMOV DX，300H 300H ； 形状口地址传送给形状口地址传送给DXDXABCABC：IN ALIN AL，DX DX ；读入形状信息；读入形状信息 TEST ALTEST AL，01H 01H ；AL01HAL01H，影响，影响ZFZF标志标志 JZ ABC JZ ABC ； 假设形状信息为假设形状信息为0 0转转ABCABC MOV DX MOV DX，301H301H；数据端口地址传送给；数据端口地址传送给

29、DXDX IN AL IN AL，DX DX ； 读入数据信息读入数据信息 2 2查询式输出方式查询式输出方式当CPU采用查询方式向外设输出数据时，CPU必需首先从形状端口查询外设能否曾经作好了接受CPU数据的预备，假设没有预备好，那么要继续查询，假设预备好了，CPU便执行一次数据输出操作 例：假设形状端口与数据端口的地址分别为例：假设形状端口与数据端口的地址分别为3FOH3FOH和和3F1H3F1H，形状信息从数据线上，形状信息从数据线上D7D7位读入位读入CPUCPU中，查询式输中，查询式输出程序段如下：出程序段如下： MOV DXMOV DX，3F0H 3F0H ； 形状口地址传送给形状

30、口地址传送给DXDXCBACBA：IN ALIN AL，DX DX ； 读入形状信息读入形状信息 TEST ALTEST AL，80H 80H ； AL80HAL80H，影响，影响ZFZF标志标志 JZ CBA JZ CBA ； 假设形状信息为假设形状信息为0 0那么转那么转CBACBA MOV DX MOV DX，3F1H 3F1H ； 数据端口地址传送给数据端口地址传送给DXDX MOV AL MOV AL，SI SI ； 从内存读取数据给从内存读取数据给ALAL OUT DX OUT DX，AL AL ； 向数据口输出数据向数据口输出数据 6.3.2 CPU与与I/O设备传输数据的几种方

31、式设备传输数据的几种方式例【例【6-16-1】 一个查询式一个查询式A/DA/D转换的根本构造。在数转换的根本构造。在数据采集系统中，常采用查询式输入方式来实现据采集系统中，常采用查询式输入方式来实现A/DA/D转换。运用这种转换。运用这种A/DA/D转换方式，也能满足大多监测转换方式，也能满足大多监测与控制的实践需求。查询式与控制的实践需求。查询式A/DA/D转换的根本构造图转换的根本构造图如图如图6-106-10查询式查询式A/DA/D转换的根本构造图转换的根本构造图 设A/D转换为8位，而且假设、及的地址分别是302H、301H以及300H，假设要顺序采集CH0与CH1两道模拟信号，各采

32、集100次，并将所采集的数据分别存入内存数据段内起始位置为0000H和1000H的内存空间，编写如下程序段：MOV SI，0000H ；存放采集CH0数据的起始地址传送给SIMOV DI，1000H ；存放采集CH1数据的起始地址传送给DI MOV CX, 0064HBGN: MOV DX，300H ；y0* 通道地址给DX MOV AL，00000000B OUT DX，AL ； 启动信号启动信号=0，选，选CH0 MOV AL，00001000B OUT DX，AL ； 启动信号启动信号=1，仍选通，仍选通CH0MOV AL，00000000BOUT DX，AL ； 启动信号启动信号=0，

33、仍选通，仍选通CH0MOV DX，301H ； 形状口地址给形状口地址给DXABC： IN AL，DX TEST AL,80H JZ ABC ； 假设假设EOC=0继续查询继续查询 MOV DX，302H ； 数据口地址给数据口地址给DX IN AL，DX ； 读入转换后的数字量读入转换后的数字量 MOV SI，AL ； CH0通道数字量存入内存通道数字量存入内存 INC SI MOV DX，300H ； 选通道地址给选通道地址给DX MOV AL，0000 0001B OUT DX，AL ； 启动信号启动信号=0，选，选CH1 MOV AL，0000 1001B OUT DX，AL ； 启动

34、信号启动信号=1，仍选通，仍选通CH1 MOV AL，0000 0001B OUT DX，AL ； 启动信号启动信号=0，仍选通，仍选通CH1 MOV DX，301H ；形状口地址给；形状口地址给DXCBA：IN AL，DX TEST AL，80H ；读入；读入EOC值值 JZ CBA ； 假设假设EOC=0，转，转CBA MOV DX，302H ；数据口地址给；数据口地址给DX IN AL，DX ； 读入读入CH1通道转换后数字量通道转换后数字量 MOV DI，AL ；CH1通道数字量存入内存通道数字量存入内存 INC DI LOOP BGN3 3查询式输入输出方式存在的问题查询式输入输出方

35、式存在的问题 从图从图6-116-11可以看出，当可以看出，当CPUCPU与与I/OI/O设备之间采用查询设备之间采用查询式输入输出方式交换数据时，式输入输出方式交换数据时，CPUCPU必需顺序查询每一必需顺序查询每一个外设，当某一个外设不需求效力时，个外设，当某一个外设不需求效力时，CPUCPU也得按顺也得按顺序查询一次。外设总是处于被动形状，序查询一次。外设总是处于被动形状，CPUCPU无法快速无法快速呼应外设要求及时效力的恳求。呼应外设要求及时效力的恳求。CPUCPU为了效力外设，为了效力外设，其它程序会停顿执行，所以，查询式其它程序会停顿执行，所以，查询式I/OI/O方式不能够方式不能

36、够是微型计算机外设任务的最正确选择，不适用于实时是微型计算机外设任务的最正确选择，不适用于实时监控系统监控系统 三、中断方式输入输出三、中断方式输入输出中断是外设或者其他中断源中止中断是外设或者其他中断源中止CPUCPU当前正当前正在执行的程序，转向为恳求中断的外设或中在执行的程序，转向为恳求中断的外设或中断源执行效力程序，一旦效力程序执行终了，断源执行效力程序，一旦效力程序执行终了，必需前往到被中断程序的断点处，接着执行原必需前往到被中断程序的断点处，接着执行原来的程序来的程序运用中断控制方式实现外设数据的输入输出，完全可以处理查询式输入输出存在的问题。在中断控制方式下，一切的I/O设备都可

37、以任务在自动恳求CPU为该外设效力的形状下，一旦一个或多个外设恳求中断效力，那么CPU根据各I/O设备预先被设置的中断优先级别，逐个予以呼应，并进展中断处置、中断前往，实现中断处置的全过程 图图6-12 2个中断源中断过程的表示图个中断源中断过程的表示图 中断控制方式的输入输出是微机中常用的一门技术，采用中断技术后，CPU能与一切的外设并行任务，能及时效力外设，并处置系统异常情况，从而可以提高微机的整体性能，提高计算机的运转速度。有关中断技术的详细内容请看第7章 四、直接存储器存取四、直接存储器存取DMADMA方式方式1什么是什么是DMA？DMADirect Memory Access即直即直

38、接存储器存取方式，是指在专门的接存储器存取方式，是指在专门的DMA控控制器的控制下实现外围设备与内存储器直制器的控制下实现外围设备与内存储器直接交换数据的一门接口技术。在这种方式接交换数据的一门接口技术。在这种方式下，数据传输不经过下，数据传输不经过CPU，传送的速度，传送的速度 就就只取决于存储器和外设的任务速度。在这只取决于存储器和外设的任务速度。在这种方式下，数据传输不经过种方式下，数据传输不经过CPU，传送的，传送的速度就只取决于存储器和外设的任务速度速度就只取决于存储器和外设的任务速度 微型计算机在普通情况下，由微型计算机在普通情况下，由CPUCPU管理数据总线、管理数据总线、地址总线以及控制总线，当系统有地址总线以及控制总线，当系统有DMADMA恳求时，恳求时，CPUCPU便让出三种总线的控制权，或让出有关这三种总线便让出三种总线的控制权，或让出有关这三种总线的全局总线，转由的全局总线，转由DMACDMAC控制三种总线实现高速外存控制三种总线实现高速外存与内存之间数据的交换。由与内存之间数据的交换。由DMACDMAC控制数据传送终了控制数据传送终了后，后，D