微機原理與接口第7章CPU與外設(shè)之間數(shù)據(jù)傳送的方式.ppt

第7章 輸入/輸出與中斷 教學內(nèi)容 本章介紹輸入輸出接口的基本概念，CPU與外 設(shè)間的數(shù)據(jù)傳送方式，中斷傳送方式及相關(guān)技術(shù)， 以及可編程中斷控制器8259A的結(jié)構(gòu)及編程方法。 具體內(nèi)容如下： 1、I/O接口概述 2、CPU與外設(shè)之間數(shù)據(jù)傳送的方式 3、中斷技術(shù) 4、8086/8088中斷系統(tǒng) 5、可編程中斷控制器Intel 8259A 1 第7章 輸入/輸出與中斷 學習要求學習要求 1. 了解I/O接口電路的主要功能、內(nèi)部和外部特 點、端口編址方法、I/O地址譯碼特點 2. 掌握輸入輸出指令 3. 掌握無條件、查詢傳送方式 4. 理解中斷、中斷源、中斷工作過程、中斷源 識別、優(yōu)先權(quán)排隊和中斷嵌套 5. 理解DMA傳送的工作過程 2 第7章 輸入/輸出與中斷 第7章 輸入/輸出與中斷 7.1 I/O接口概述 7.2 CPU與外設(shè)之間數(shù)據(jù)傳送的方式 7.3 中斷技術(shù) 7.4 8086/8088 中斷系統(tǒng) 7.5 可編程中斷控制器Intel 8259A 3 第7章 輸入/輸出與中斷 第7章：7.1 I/O接口概述 為什么需要I/O接口（電路）？ 微機的外部設(shè)備多種多樣 工作原理、驅(qū)動方式、信息格式、以及工作速度方面彼此 差別很大 它們不能與CPU直接相連 必須經(jīng)過中間電路再與系統(tǒng)相連 這部分電路被稱為I/O接口電路 多種外設(shè) 4 第7章 輸入/輸出與中斷 第7章：7.1 I/O接口概述（續(xù)1） 什么是I/O接口（電路）？ I/O接口是位于系統(tǒng)與外設(shè)間、用來協(xié)助 完成數(shù)據(jù)傳送和控制任務的邏輯電路 PC機系統(tǒng)板的可編程接口芯片、I/O總線 槽的電路板（適配器）都是接口電路 CPUCPU 接口接口 電路電路 I/OI/O 設(shè)備設(shè)備 5 第7章 輸入/輸出與中斷 第7章：7.1 I/O接口概述（續(xù)2） 什么是微機接口技術(shù)？ 處理微機系統(tǒng)與外設(shè)間聯(lián)系的技術(shù) 注意其軟硬結(jié)合的特點 根據(jù)應用系統(tǒng)的需要，使用和構(gòu)造相 應的接口電路，編制配套的接口程序 ，支持和連接有關(guān)的設(shè)備 6 第7章 輸入/輸出與中斷 第7章：7.1.1 I/O接口的主要功能 對輸入輸出數(shù)據(jù)進行緩沖和鎖存 輸出接口有鎖存環(huán)節(jié)；輸入接口有緩沖環(huán)節(jié) 實際的電路常見： 輸出鎖存緩沖環(huán)節(jié)、輸入鎖存緩沖環(huán)節(jié) 對信號的形式和數(shù)據(jù)的格式進行變換 微機直接處理：數(shù)字量、開關(guān)量、脈沖量 對I/O端口進行尋址 與CPU和I/O設(shè)備進行聯(lián)絡(luò) 7 第7章 輸入/輸出與中斷 7.1.2 CPU與外設(shè)交換的信息 主機與I/O設(shè)備之間交換的信息可分為數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息和 控制信息三類。 1數(shù)據(jù)信息 數(shù)據(jù)信息又分為數(shù)字量、模擬量和開關(guān)量三種形式。 1) 數(shù)字量 數(shù)字量是計算機可以直接發(fā)送、接收和處理的數(shù)據(jù)。例如 ，由鍵盤、顯示器、打印機及磁盤等I/O外設(shè)與 CPU交換的信息 ，它們是以二進制形式表示的數(shù)或以ASCII碼表示的數(shù)符。 8 第7章 輸入/輸出與中斷 2) 模擬量 當計算機應用于控制系統(tǒng)中時，輸入的信息一般為來自現(xiàn) 場的連續(xù)變化的物理量，如溫度、壓力、流量、位移、濕度等 ，這些物理量通過傳感器并經(jīng)放大處理得到模擬電壓或電流， 這些模擬量必須先經(jīng)過模擬量向數(shù)字量的轉(zhuǎn)換(A/D轉(zhuǎn)換)后才能 輸入計算機。反過來，計算機輸出的控制信號都是數(shù)字量，也 必須先經(jīng)過數(shù)字量向模擬量的轉(zhuǎn)換(D/A轉(zhuǎn)換)，把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成 模擬量才能去控制現(xiàn)場。 3) 開關(guān)量 開關(guān)量可表示兩個狀態(tài)，如開關(guān)的斷開和閉合，機器的運 轉(zhuǎn)與停止，閥門的打開與關(guān)閉等。 這些開關(guān)量通常要經(jīng)過相應的電平轉(zhuǎn)換才能與計算機連接。開 關(guān)量只要用一位二進制數(shù)即可表示。 9 第7章 輸入/輸出與中斷 2. 狀態(tài)信息 狀態(tài)信息作為CPU與外設(shè)之間交換數(shù)據(jù)時的聯(lián)絡(luò)信息，反映 了當前外設(shè)所處的工作狀態(tài)，是外設(shè)通過接口送往CPU的。 CPU通過對外設(shè)狀態(tài)信號的讀取，可得知輸入設(shè)備的數(shù)據(jù)是否 準備好、輸出設(shè)備是否空閑等情況。 對于輸入設(shè)備，一般用準備好(READY)信號的高低來表明待輸 入的數(shù)據(jù)是否準備就緒； 對于輸出設(shè)備，則用忙(BUSY)信號的高低表示輸出設(shè)備是否處 于空閑狀態(tài)，如為空閑狀態(tài)，則可接收CPU輸出的信息，否則 CPU要暫停送數(shù)。 10 第7章 輸入/輸出與中斷 3控制信息 控制信息是CPU通過接口傳送給外設(shè)的，CPU通過發(fā)送控制 信息設(shè)置外設(shè)(包括接口)的工作模式、控制外設(shè)的工作。 如外設(shè)的啟動信號和停止信號就是常見的控制信息。實際上， 控制信息往往隨著外設(shè)的具體工作原理不同而含義不同。 雖然數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息和控制信息含義各不相同，但在 微型計算機系統(tǒng)中，CPU通過接口和外設(shè)交換信息時，只能用 輸入指令(IN)和輸出指令 (OUT)傳送數(shù)據(jù)，所以狀態(tài)信息、控制 信息也是被作為數(shù)據(jù)信息來傳送的，即把狀態(tài)信息作為一種輸 入數(shù)據(jù)，而把控制信息作為一種輸出數(shù)據(jù)，這樣，狀態(tài)信息和 控制信息也通過數(shù)據(jù)總線來傳送。但在接口中，這三種信息是 在不同的寄存器中分別存放的。 11 第7章 輸入/輸出與中斷 7.1.3 I/O接口的基本結(jié)構(gòu) I/O接口的基本結(jié)構(gòu)如圖7.2所示。每個接口電路中都包含一 組寄存器，CPU與外設(shè)進行信息交換時，各類信息在接口中存入 不同的寄存器，一般稱這些寄存器為I/O端口，簡稱為口(Port)。 用來保存CPU和外設(shè)之間傳送的數(shù)據(jù)(如數(shù)字、字符及某種特定的 編碼等)、對輸入/輸出數(shù)據(jù)起緩沖作用的數(shù)據(jù)寄存器稱為數(shù)據(jù)端 口； 用來存放外設(shè)或者接口部件本身狀態(tài)的狀態(tài)寄存器稱為狀態(tài)端口 ；用來存放CPU發(fā)往外設(shè)的控制命令的控制寄存器稱為控制端口 。 12 第7章 輸入/輸出與中斷 圖7.2 一個典型的I/O接口 13 第7章 輸入/輸出與中斷 正如每個存儲單元都有一個物理地址一樣，每個端口也有一 個地址與之相對應，該地址稱為端口地址。有了端口地址，CPU 對外設(shè)的輸入/輸出操作實際上就是對I/O接口中各端口的讀/寫操 作。數(shù)據(jù)端口一般是雙向的，數(shù)據(jù)是輸入還是輸出，取決于對該 端口地址進行操作時CPU發(fā)往接口電路的讀/寫控制信號。由于 狀態(tài)端口只做輸入操作，控制端口只做輸出操作，因此，有時為 了節(jié)省系統(tǒng)地址空間，在設(shè)計接口時往往將這兩個端口共用一個 端口地址，再用讀/寫信號來分別選擇訪問。 注意點:輸入/輸出操作所用到的地址總是對端口而言，而不 是對接口而言的。接口和端口是兩個不同的概念，若干個端口加 上相應的控制電路才構(gòu)成接口。 14 第7章 輸入/輸出與中斷 7.1.4 I/O端口的編址 微型計算機系統(tǒng)中I/O端口編址方式有兩種：I/O端口與內(nèi)存 單元統(tǒng)一編址和 I/O端口與內(nèi)存單元獨立編址。 1I/O端口與內(nèi)存單元統(tǒng)一編址 這種編址方式是對I/O端口和存儲單元按照存儲單元的編址 方法統(tǒng)一編排地址號，由I/O端口地址和存儲單元地址共同構(gòu)成 一個統(tǒng)一的地址空間。例如，對于一個有16根地址線的微機系 統(tǒng)，若采用統(tǒng)一編址方式，其地址空間的結(jié)構(gòu)如圖7.3所示。 15 第7章 輸入/輸出與中斷 圖7.3 I/O端口與內(nèi)存單元統(tǒng)一編址 優(yōu)點： 不需要專門的I/O指 令 I/O數(shù)據(jù)存取與存儲 器數(shù)據(jù)存取一樣靈活 缺點： I/O端口要占去部分 存儲器地址空間 程序不易閱讀（不易 分清訪存和訪問外設(shè) ） 16 第7章 輸入/輸出與中斷 2I/O端口與內(nèi)存單元獨立編址 在這種編址方式中，建立了兩個地址空間，一個為內(nèi)存地 址空間，一個為I/O地址空間。內(nèi)存地址空間和I/O地址空間是 相對獨立的，通過控制總線來確定CPU到底要訪問內(nèi)存還是I/O 端口。為確?？刂瓶偩€發(fā)出正確的信號，除了要有訪問內(nèi)存的 指令之外，系統(tǒng)還要提供用于CPU與I/O端口之間進行數(shù)據(jù)傳輸 的輸入/輸出指令。 17 第7章 輸入/輸出與中斷 80x86 CPU組成的微機系統(tǒng)都采用獨立編址方式。在 8086/8088系統(tǒng)中，共有20根地址線對內(nèi)存尋址，內(nèi)存的地址范 圍是00000HFFFFFH；用地址總線的低16位對I/O端口尋址， 所以I/O端口的地址范圍是0000HFFFFH，如圖7.4所示。 CPU在訪問內(nèi)存和外設(shè)時，使用了不同的控制信號來加以區(qū)分。 例如，當8086 CPU的M/IO信號為1時，表示地址總線上的地址 是一個內(nèi)存地址；為0時，則表示地址總線上的地址是一個端口 地址。 18 第7章 輸入/輸出與中斷 圖7.4 I/O端口與內(nèi)存單元獨立編址 優(yōu)點： I/O端口的地址空間獨立 控制和地址譯碼電路相 對簡單 專門的I/O指令使程序清 晰易讀 缺點： I/O指令沒有存儲器指令 豐富 內(nèi)存 空間 I/O 空間 FFFFF 0 FFFF 80x86采用I/O端口獨立編址 19 第7章 輸入/輸出與中斷 3I/O端口的地址譯碼 IN AL, 21H OUT 43H, AL 微機系統(tǒng)常用的I/O接口電路一般都被設(shè)計成通用的I/O接口 芯片，一個接口芯片內(nèi)部可以有若干可尋址的端口。因此，所 有接口芯片都有片選信號線和用于片內(nèi)端口尋址的地址線。例 如，某接口芯片內(nèi)有四個端口地址(8255)，則該芯片外就會有兩 根地址線。本書第8章中將詳細介紹幾種常用的I/O接口芯片。 I/O端口地址譯碼的方法有多種，一般的原則是把CPU用于I/O 端口尋址的地址線分為高位地址線和低位地址線兩部分， 將低位地址線直接連到I/O接口芯片的相應地址引腳，實現(xiàn)片內(nèi) 尋址，即選中片內(nèi)的端口； 將高位地址線與CPU的控制信號組合，經(jīng)地址譯碼電路產(chǎn)生I/O 接口芯片的片選信號。 20 第7章 輸入/輸出與中斷 7.2 CPU與外設(shè)之間數(shù)據(jù)傳送的方式 7.2.1 程序傳送方式 1無條件傳送方式 無條件傳送流程 微機系統(tǒng)中的一些簡單的外設(shè)，如開關(guān)、繼電器、數(shù)碼管、 發(fā)光二極管等，在它們工作時，可以認為輸入設(shè)備已隨時準備好 向CPU提供數(shù)據(jù)，而輸出設(shè)備也隨時準備好接收CPU送來的數(shù)據(jù) ，這樣，在CPU需要同外設(shè)交換信息時，就能夠用IN或OUT指 令直接對這些外設(shè)進行輸入/輸出操作。由于在這種方式下CPU 對外設(shè)進行輸入/輸出操作時無需考慮外設(shè)的狀態(tài)，故稱之為無 條件傳送方式。 21 第7章 輸入/輸出與中斷 對于簡單外設(shè)，若采用無條件傳送方式，其接口電路也很簡單 。如簡單外設(shè)作為輸入設(shè)備時，可直接使用三態(tài)緩沖器和數(shù)據(jù)總 線相連，如圖7.5(a)所示。要求CPU在執(zhí)行輸入指令時，外設(shè)的 數(shù)據(jù)是準備好的，即數(shù)據(jù)已經(jīng)存入三態(tài)緩沖器中。 簡單外設(shè)為輸出設(shè)備時，由于外設(shè)取數(shù)的速度比較慢，要求CPU 送出的數(shù)據(jù)在接口電路的輸出端保持一段時間，因而一般都需要 鎖存器，如圖7.5(b)所示。CPU輸出的信息經(jīng)過數(shù)據(jù)總線送入輸 出鎖存器中，輸出鎖存器保持這個數(shù)據(jù)，直到外設(shè)取走。 無條件傳送方式下，程序設(shè)計和接口電路都很簡單，但是為了保 證每一次數(shù)據(jù)傳送時外設(shè)都能處于就緒狀態(tài)，傳送不能太頻繁。 對少量的數(shù)據(jù)傳送來說，無條件傳送方式是最經(jīng)濟實用的一種傳 送方法。 22 第7章 輸入/輸出與中斷 圖7.5 無條件傳送方式 (a) 無條件傳送數(shù)據(jù)輸入；(b) 無條件傳送數(shù)據(jù)輸出 23 第7章 輸入/輸出與中斷 2查詢傳送方式 查詢傳送流程 查詢傳送也稱為條件傳送，是指在執(zhí)行輸入指令(IN)或輸出 指令(OUT)前，要先查詢相應設(shè)備的狀態(tài)，當輸入設(shè)備處于準 備好狀態(tài)，輸出設(shè)備處于空閑狀態(tài)時，CPU才執(zhí)行輸入/輸出指 令與外設(shè)交換信息。接口電路中既要有數(shù)據(jù)端口，還要有狀態(tài) 端口。 查詢傳送方式的流程圖見圖7.6。采用查詢方式完成一次數(shù)據(jù) 傳送要經(jīng)歷如下過程： (1) CPU從接口中讀取狀態(tài)字。 (2) CPU檢測相應的狀態(tài)位是否滿足“就緒”條件。 (3) 如果不滿足，則重復(1)、(2)步；若外設(shè)已處于“就緒”狀態(tài) ，則傳送數(shù)據(jù)。 24 第7章 輸入/輸出與中斷 圖7.6 查詢傳送方式的流程圖 25 第7章 輸入/輸出與中斷 圖7.7給出的是采用查詢傳送方式進行輸入操作的接口電路 。輸入設(shè)備在數(shù)據(jù)準備好之后向接口發(fā)選通信號，此信號有兩個 作用： 一方面將外設(shè)中的數(shù)據(jù)送到接口的鎖存器中； 另一方面使接口中的一個D觸發(fā)器輸出“1”，從而使三態(tài)緩沖器 的READY位置“1”。 CPU輸入數(shù)據(jù)前先用輸入指令讀取狀態(tài)字，測試READY位，若 READY位為“1”，說明數(shù)據(jù)已準備就緒，再執(zhí)行輸入指令讀入數(shù) 據(jù)。由于在讀入數(shù)據(jù)時信號已將狀態(tài)位READY清0，于是可以開 始下一個數(shù)據(jù)輸入過程。 26 第7章 輸入/輸出與中斷 圖7.7 查詢式輸入的接口電路 27 第7章 輸入/輸出與中斷 圖7.8給出的是采用查詢傳送方式進行輸出操作的接口電路。 CPU輸出數(shù)據(jù)時，先用輸入指令讀取接口中的狀態(tài)字，測試 BUSY位，若BUSY位為0，表明外設(shè)空閑，此時CPU才執(zhí)行輸出 指令，否則CPU必須等待。執(zhí)行輸出指令時由端口選擇信號、 M/IO信號和寫信號共同產(chǎn)生的選通信號將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)打入 接口中的數(shù)據(jù)鎖存器，同時將D觸發(fā)器置1。D觸發(fā)器的輸出信號 一方面為外設(shè)提供一個聯(lián)絡(luò)信號，通知外設(shè)將鎖存器鎖存的數(shù)據(jù) 取走；另一方面使狀態(tài)寄存器的BUSY位置1，告訴CPU當前外設(shè) 處于忙狀態(tài)，從而阻止CPU輸出新的數(shù)據(jù)。輸出設(shè)備從接口中取 走數(shù)據(jù)后，會送一個回答信號ACK，該信號使接口中的D觸發(fā)器 置0，從而使狀態(tài)寄存器中的BUSY位清0，以便開始下一個數(shù)據(jù) 輸出過程。 28 第7章 輸入/輸出與中斷 圖7.8 查詢式輸出的接口電路 29 第7章 輸入/輸出與中斷 查詢傳送方式的主要優(yōu)點是能保證主機與外設(shè)之間協(xié)調(diào)同步地 工作，且硬件線路比較簡單，程序也容易實現(xiàn)。 在這種方式下，CPU花費了很多時間查詢外設(shè)是否準備就緒， 在這些時間里CPU不能進行其他的操作,浪費CPU時間； 在實時控制系統(tǒng)中，若采用查詢傳送方式，由于一個外設(shè)的輸 入/輸出操作未處理完畢就不能處理下一個外設(shè)的輸入/輸出，故 不能達到實時處理的要求，實時性差。 查詢傳送方式適用于數(shù)據(jù)輸入/輸出不太頻繁且外設(shè)較少、對實 時性要求不高的情況。 不論是無條件傳送方式還是查詢傳送方式，都不能發(fā)現(xiàn)和處 理預先無法估計的錯誤和異常情況。為了提高CPU的效率、增強 系統(tǒng)的實時性，并且能對隨機出現(xiàn)的各種異常情況做出及時反應 ，通常采用中斷傳送方式。 30 第7章 輸入/輸出與中斷 7.2.2 中斷傳送方式 中斷傳送流程 中斷傳送方式是指當外設(shè)需要與CPU進行信息交換時，由外 設(shè)向CPU發(fā)出請求信號，使CPU暫停正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí) 行數(shù)據(jù)的輸入/輸出操作，數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后，CPU再繼續(xù)執(zhí)行被 暫停的程序。 查詢傳送方式是由CPU來查詢外設(shè)的狀態(tài)，CPU處于主動地位 ，而外設(shè)處于被動地位。 中斷傳送方式則是由外設(shè)主動向CPU發(fā)出請求，等候CPU處理 ，在沒有發(fā)出請求時，CPU和外設(shè)都可以獨立進行各自的工作 。目前的微處理器都具有中斷功能，而且已經(jīng)不僅僅局限于數(shù) 據(jù)的輸入/輸出，而是在更多的方面有重要的應用。例如實時控 制、故障處理以及BIOS和DOS功能調(diào)用等。 31 第7章 輸入/輸出與中斷 中斷傳送方式的優(yōu)點是： CPU不必查詢等待，工作效率高，CPU與外設(shè)可以并行工作； 由于外設(shè)具有申請中斷的主動權(quán)，故系統(tǒng)實時性比查詢方式要 好得多。 缺點：采用中斷傳送方式的接口電路相對復雜，而且每進行一 次數(shù)據(jù)傳送就要中斷一次CPU，CPU每次響應中斷后，都要轉(zhuǎn) 去執(zhí)行中斷處理程序，且都要進行斷點和現(xiàn)場的保護和恢復， 浪費了很多CPU的時間。 故中斷傳送方式一般適合于少量的數(shù)據(jù)傳送。 對于大批量數(shù)據(jù)的輸入/輸出，可采用高速的直接存儲器存取方 式，即DMA方式。 32 第7章 輸入/輸出與中斷 7.2.3 直接存儲器存取(DMA)傳送方式 1DMA傳送方式簡介 場合： DMA傳送方式是在存儲器和外設(shè)之間、存儲器和存儲器 之間直接進行數(shù)據(jù)傳送(如磁盤與內(nèi)存間交換數(shù)據(jù)、高速數(shù)據(jù)采 集、內(nèi)存和內(nèi)存間的高速數(shù)據(jù)塊傳送等)。 特點：傳送過程無需CPU介入，在傳送時就不必進行保護現(xiàn)場等 一系列額外操作，傳輸速度基本取決于存儲器和外設(shè)的速度。要 求：DMA傳送方式需要一個專用接口芯片DMA控制器(DMAC) 對傳送過程加以控制和管理。 過程：在進行DMA傳送期間，CPU放棄總線控制權(quán)，將系統(tǒng)總 線交由DMAC控制，由DMAC發(fā)出地址及讀/寫信號來實現(xiàn)高速 數(shù)據(jù)傳輸。傳送結(jié)束后DMAC再將總線控制權(quán)交還給CPU。一 般微處理器都設(shè)有用于DMA傳送的聯(lián)絡(luò)線。 33 第7章 輸入/輸出與中斷 圖7.9 DMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 34 第7章 輸入/輸出與中斷 2DMA控制器的工作方式 1) 單字節(jié)傳輸方式 在該方式下，DMAC每次控制總線后只傳輸一個字節(jié)，傳輸 完后即釋放總線控制權(quán)。 2) 成組傳輸方式(塊傳輸方式) 采用這種方式，采用這種方式，DMACDMAC每次控制總線后都連續(xù)傳送一組數(shù)據(jù)每次控制總線后都連續(xù)傳送一組數(shù)據(jù) ，待所有數(shù)據(jù)全部傳送完后再釋放總線控制權(quán)。，待所有數(shù)據(jù)全部傳送完后再釋放總線控制權(quán)。 成組傳輸方式的數(shù)據(jù)傳輸率要比單字節(jié)傳輸方式高。但是，成組成組傳輸方式的數(shù)據(jù)傳輸率要比單字節(jié)傳輸方式高。但是，成組 傳輸期間傳輸期間CPUCPU無法進行任何需要使用系統(tǒng)總線的操作。無法進行任何需要使用系統(tǒng)總線的操作。 3) 請求傳輸方式 在該方式下，每傳輸完一個字節(jié)，DMAC都要檢測I/O接口 發(fā)來的DMA請求信號是否有效。若有效，則繼續(xù)進行DMA傳輸 ；否則就暫停傳輸，將總線控制權(quán)交還給CPU，直至DMA請求 信號再次變?yōu)橛行?，再從剛才暫停的那一點繼續(xù)傳輸。 35 第7章 輸入/輸出與中斷 3DMA操作的基本過程 DMA傳送流程 1)DMAC的初始化 (1) 指定數(shù)據(jù)的傳送方向。指定外設(shè)對存儲器是做讀操作還是 寫操作，這就要對控制/狀態(tài)寄存器中的相應控制位置數(shù)。 (2) 指定地址寄存器的初值。即給出存儲器中用于DMA傳送的 數(shù)據(jù)區(qū)的首地址。 (3) 指定計數(shù)器的初值。即明確有多少數(shù)據(jù)需要傳送。 36 第7章 輸入/輸出與中斷 2) DMA數(shù)據(jù)傳送，按以下步驟進行(以數(shù)據(jù)輸入為例) (1) 外圍設(shè)備發(fā)選通脈沖，把輸入數(shù)據(jù)送入緩沖寄存器，并 使DMA請求觸發(fā)器置1。 (2) DMA請求觸發(fā)器向控制/狀態(tài)端口發(fā)準備就緒信號，同時 向DMA控制器發(fā)DMA請求信號。 (3) DMA控制器向CPU發(fā)出總線請求信號(HOLD)。 (4) CPU在完成了現(xiàn)行機器周期后，即響應DMA請求，發(fā)出 總線允許信號(HLDA)，并由DMA控制器發(fā)出DMA響應信號。 此時，由DMA控制器接管系統(tǒng)總線。 (5) DMA控制器發(fā)出存儲器地址，并在數(shù)據(jù)總線上給出數(shù)據(jù) ，隨后在讀/寫控制信號線上發(fā)出寫的命令。 (6) 來自外設(shè)的數(shù)據(jù)被寫入相應存儲單元。 (7) 每傳送一個字節(jié)，DMA控制器的地址寄存器加1，從而得 到下一個地址，字節(jié)計數(shù)器減1。返回(5)，傳送下一個數(shù)據(jù)。 如此循環(huán)，直到計數(shù)器的值為0，數(shù)據(jù)傳送完畢。 37 第7章 輸入/輸出與中斷 3) DMA結(jié)束 DMA傳送完畢，由DMAC撤消總線請求信號，從而結(jié)束 DMA操作。CPU撤消總線允許信號，恢復對總線的控制。 前面介紹的三種傳送方式各有利弊，在實際使用時，要根 據(jù)具體情況選擇既能滿足要求，又盡可能簡單的方式。 38 第7章 輸入/輸出與中斷 多種多樣的外設(shè) 工作原理不同 機械、電子、機電、電磁 傳送信息類型多樣 數(shù)字量、模擬量、開關(guān)量 傳送速度