第七章輸入輸出

1、接口的概念接口的概念 接口就是接口就是CPUCPU與外設(shè)之間的邏輯電路，與外設(shè)之間的邏輯電路，是是CPUCPU與外界交換信息的中轉(zhuǎn)站。與外界交換信息的中轉(zhuǎn)站。 原始數(shù)據(jù)通過接口由輸入設(shè)備送進(jìn)去原始數(shù)據(jù)通過接口由輸入設(shè)備送進(jìn)去 運(yùn)算結(jié)果通過接口由輸出設(shè)備送出來運(yùn)算結(jié)果通過接口由輸出設(shè)備送出來 控制命令通過接口發(fā)出去控制命令通過接口發(fā)出去 1)1)數(shù)據(jù)端口數(shù)據(jù)端口2)2)狀態(tài)端口狀態(tài)端口3)3)控制端口控制端口 直接尋址直接尋址（0FFH） I N AL ， 80H OUT 83H， AL 間接尋址間接尋址（0000HFFFFH） I N AL， DX OUT DX， AL 無條件傳送方式無條件傳

2、送方式 查詢傳送方式查詢傳送方式 DMADMA方式方式程序傳送方式程序傳送方式由程序控制由程序控制CPUCPU與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)交換與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)交換。 外設(shè)已準(zhǔn)備好，不查詢外設(shè)的狀態(tài)外設(shè)已準(zhǔn)備好，不查詢外設(shè)的狀態(tài) 輸入時(shí)，外設(shè)的數(shù)據(jù)已送到三態(tài)緩沖器。輸入時(shí)，外設(shè)的數(shù)據(jù)已送到三態(tài)緩沖器。 輸出時(shí)，輸出時(shí)，CPUCPU的輸出信息已送到輸出鎖存的輸出信息已送到輸出鎖存器的輸入端。器的輸入端。選中地址選中地址數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)寫信號(hào)寫信號(hào)讀信號(hào)讀信號(hào)輸出端口輸出端口無條件傳送方式原理圖無條件傳送方式原理圖輸入端口輸入端口 程序測(cè)試外設(shè)的狀態(tài)，若滿足傳送條件，程序測(cè)試外設(shè)的狀態(tài)，若滿足傳送條件，則傳送，不滿足，

3、則等待或繼續(xù)查詢。則傳送，不滿足，則等待或繼續(xù)查詢。數(shù)據(jù)傳送過程數(shù)據(jù)傳送過程：1 1）CPUCPU從接口讀取狀態(tài)字從接口讀取狀態(tài)字; ;2 2）CPUCPU檢測(cè)狀態(tài)字的對(duì)應(yīng)位是否滿足檢測(cè)狀態(tài)字的對(duì)應(yīng)位是否滿足“就就 緒緒”條件，如果不滿足，回到第一步讀條件，如果不滿足，回到第一步讀取狀態(tài)字；取狀態(tài)字；3 3）如狀態(tài)字表明外設(shè)已處于）如狀態(tài)字表明外設(shè)已處于“就緒就緒”狀態(tài)，狀態(tài)，則傳送數(shù)據(jù)。則傳送數(shù)據(jù)。查尋式輸入查尋式輸入例：查尋式輸入程序例：查尋式輸入程序READYREADY：IN ALIN AL，82H82H TEST AL TEST AL，01H 01H ；檢查狀態(tài)位；檢查狀態(tài)位 JZ R

4、EADYJZ READY IN AL IN AL，80H 80H ；讀入數(shù)據(jù)；讀入數(shù)據(jù)查詢式輸入方式原理圖查詢式輸出查詢式輸出:READY：IN AL，PORT_1 ；讀入狀態(tài)；讀入狀態(tài) TEST AL，?；檢查忙標(biāo)志；檢查忙標(biāo)志 JNZ READY OUT PORT_2，AL ；輸出；輸出中斷傳送方式中斷傳送方式中斷傳送方式的原理中斷傳送方式的原理 啟動(dòng)外設(shè)啟動(dòng)外設(shè) 外設(shè)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)外設(shè)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù), ,發(fā)一個(gè)選通信號(hào)發(fā)一個(gè)選通信號(hào) 外設(shè)向外設(shè)向CPUCPU發(fā)中斷請(qǐng)求發(fā)中斷請(qǐng)求 CPUCPU受到中斷請(qǐng)求信號(hào)，暫?，F(xiàn)行程序受到中斷請(qǐng)求信號(hào)，暫?，F(xiàn)行程序 CPUCPU執(zhí)行中斷服務(wù)程序，執(zhí)行輸入輸出執(zhí)

5、行中斷服務(wù)程序，執(zhí)行輸入輸出操作操作 中斷服務(wù)程序結(jié)束，返回原來程序中斷服務(wù)程序結(jié)束，返回原來程序 1234 為什么要用為什么要用DMADMA方式傳送數(shù)據(jù)方式傳送數(shù)據(jù) 什么是什么是DMADMA方式方式 DMADMA傳送原理傳送原理 DMADMA控制器的工作特點(diǎn)控制器的工作特點(diǎn)為什么要用為什么要用DMADMA方式傳送數(shù)據(jù)方式傳送數(shù)據(jù) 查詢方式傳送數(shù)據(jù)：查詢方式傳送數(shù)據(jù)： 查詢時(shí)占用查詢時(shí)占用CPUCPU時(shí)間時(shí)間 中斷方式傳數(shù)據(jù)：中斷方式傳數(shù)據(jù)： 比查詢方式傳送數(shù)據(jù)效率要高，但執(zhí)比查詢方式傳送數(shù)據(jù)效率要高，但執(zhí)行中斷服務(wù)程序，行中斷服務(wù)程序，CPUCPU要保護(hù)斷點(diǎn)、保護(hù)一要保護(hù)斷點(diǎn)、保護(hù)一些寄存器

6、等操作，使些寄存器等操作，使CPUCPU花費(fèi)時(shí)間?；ㄙM(fèi)時(shí)間。 DMADMA方式方式 用專用接口電路直接和存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)用專用接口電路直接和存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。據(jù)傳送。 DMADMA的傳送原理的傳送原理DMADMA控制器與其它接口電路的不同點(diǎn)控制器與其它接口電路的不同點(diǎn)： 具有接管和控制系統(tǒng)總線的功能，具有接管和控制系統(tǒng)總線的功能，但在取得總線控制權(quán)之前，與其它接口但在取得總線控制權(quán)之前，與其它接口芯片一樣，受芯片一樣，受CPUCPU的控制。的控制。 在在DMADMA方式，方式，DMADMA管理總線，控制管理總線，控制傳送數(shù)據(jù)的開始與結(jié)束，傳送的字節(jié)數(shù)，傳送數(shù)據(jù)的開始與結(jié)束，傳送的字節(jié)數(shù)，傳送的方向及地址。傳送的方向及地址。DMADMA的傳送原理的傳送原理DMADMA控制器的工作特點(diǎn)控制器的工作特點(diǎn)能接受外設(shè)的請(qǐng)求，并能向能接受外設(shè)的請(qǐng)求，并能向CPUCPU發(fā)發(fā)DMADMA請(qǐng)求信請(qǐng)求信號(hào)；號(hào)；CPUCPU接到接到DMADMA請(qǐng)求信號(hào)，如果允許，請(qǐng)求信號(hào)，如果允許，CPUCPU發(fā)發(fā)DMADMA響應(yīng)信號(hào)，響應(yīng)信號(hào)，DMADMA控制器接管總線，進(jìn)入控制器接管總線，進(jìn)入DMADMA方方式；式；能尋址存儲(chǔ)器，并修改地址；能尋址存儲(chǔ)器，并修改地址；能向外設(shè)發(fā)讀能向外設(shè)發(fā)讀/ /寫信