接口與通信 第1章 概述.ppt

1、計算機(jī)圖形學(xué)概述,第一章 概 述,1.1 微型計算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)體系 1.2 接口與通信的基本概念 1.3 IBM PC系列機(jī)系統(tǒng),觀看動畫,計算機(jī)圖形學(xué)概述,目錄,1.1微型計算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)體系 （1）微型計算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) （2）微型計算機(jī)的結(jié)構(gòu)體系 1.2接口與通信的基本概念 （1）接口（Interface） （2）通信（Communication） 1.3IBM PC系列機(jī)系統(tǒng) （1）IBM PC系列微機(jī)硬件系統(tǒng) （2）主板（或稱系統(tǒng)板） 1.4習(xí)題與思考題,計算機(jī)圖形學(xué)概述,（引子）處理器的發(fā)展過程,4位微處理器（Intel 4004、Intel 4040） 8位微處理器（I

2、ntel 80808085、Motorola 6800、Zilog Z80、MT6500） 16位微處理器（Intel 8086/8088、Intel 80186、Intel 80286、Motorola 68000、Zilog Z8000） 32位微處理器（Intel 80386、Intel 80486、Motorola 68020、Zilog Z80000） 基于IA-32的32位微處理器系列 （Pentium、Pentium Pro、Pentium 、Pentium 、Pentium 、Pentium D、Pentium E、） 基于IA-64的64位微處理器系列 （Itanium安騰）

3、,計算機(jī)圖形學(xué)概述,第一節(jié) 微型計算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)體系,基本概念 （1）微處理器 （2）微型計算機(jī)主機(jī)（簡稱：微型計算機(jī)） （3）微型計算機(jī)系統(tǒng),計算機(jī)圖形學(xué)概述,第一節(jié) 微型計算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)體系,基本概念 （1）微處理器 它通常指的是一個能獨立工作的中央處理器CPU（Central Processing Unit）。它包括運算器ALU（Arithmetic Logic Unit）、控制器CU（Control Unit）和一組寄存器堆。為了與大、中、小型機(jī)的中央處理器（CPU）區(qū)分，微處理器通常簡稱為MP（Microprocessor）或MPU（Microprocessing Unit）

4、。微處理器通常集成封裝在一塊芯片中，這塊芯片稱為微處理器芯片。微處理器是微型計算機(jī)的中央處理器。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,第一節(jié) 微型計算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)體系,基本概念 （2）微型計算機(jī)主機(jī)（簡稱：微型計算機(jī)） 用總線將微處理器、內(nèi)存儲器、輸入輸出接口連接起來，再配以電源、地、時鐘等，就構(gòu)成了微型計算機(jī)主機(jī)，簡稱為MC（Microcomputer：微型計算機(jī)）。 （3）微型計算機(jī)系統(tǒng) 微型計算機(jī)主機(jī)再配上相應(yīng)的軟件、輸入輸出設(shè)備，就構(gòu)成了微型計算機(jī)系統(tǒng)，簡稱為MCS（Microcomputer System）。所以通常所說的一套微型計算機(jī)應(yīng)當(dāng)是指一套微型計算機(jī)系統(tǒng)。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,微處理器、微型

5、計算機(jī)、微型計算機(jī)系統(tǒng)之間的關(guān)系,圖1-1 微處理器、微型計算機(jī)（主機(jī)）、微型計算機(jī)系統(tǒng)之間的關(guān)系,計算機(jī)圖形學(xué)概述,一、微型計算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),（一）微型計算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 1-1.典型微型計算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),圖1-2 典型微型計算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),計算機(jī)圖形學(xué)概述,1-1.典型微型計算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),由圖1-2可以看出，微處理器在這個結(jié)構(gòu)中處于核心的支配地位，它通過三總線（數(shù)據(jù)總線DB（Data Bus）、地址總線AB（Address Bus）、控制總線CB（Control Bus）與程序存儲器（ROM：Read Only Memory）、數(shù)據(jù)存儲器（RAM：Random Access Mem

6、ory）、IO（Input/Output）接口交換數(shù)據(jù)，總線起著信息通道的作用。程序存儲器ROM中存放著系統(tǒng)軟件的底層部分，也是核心部分。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,1-1.典型微型計算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),根據(jù)上面的結(jié)構(gòu)或者以它為基礎(chǔ)做些改進(jìn)、擴(kuò)展，我們很容易組成單片微型計算機(jī)、單板微型計算機(jī)、組裝式的通用微型計算機(jī)系統(tǒng)。 （1）單片微型計算機(jī)。 就是把圖1-2中的各功能模塊，即微處理器、ROM、RAM、IO接口、總線、時鐘電路集成封裝在一塊芯片中，故稱單片微型計算機(jī)。 （2）單板微型計算機(jī)。 就是把圖1-2中的各功能模塊，即微處理器、ROM、RAM、IO接口、總線、時鐘電路制作在一塊印刷電路板上，故稱單板

7、微型計算機(jī)。 （3）組裝式的通用微型計算機(jī)系統(tǒng)。 以單板微型計算機(jī)和單片微型機(jī)為中心，配上IO設(shè)備和IO驅(qū)動器及各種控制面板和電源等硬件，再加上計算機(jī)工作的軟件，構(gòu)成組裝式的通用微型計算機(jī)系統(tǒng)。至于配備哪些功能的模塊配件，用戶可根據(jù)自己需要自由確定。由于各生產(chǎn)廠家提供品種豐富的OEM產(chǎn)品，使這種組裝靈活多樣。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,微處理器的結(jié)構(gòu),（二）微處理器的結(jié)構(gòu) 16位微處理器Intel 8086,計算機(jī)圖形學(xué)概述,微處理器的結(jié)構(gòu),由圖1-3可以看出，Intel 8086由兩個獨立的功能部件組成：執(zhí)行部件EU（Execution Unit）和總線接口部件BIU（Bus Interface U

8、nit）。 執(zhí)行部件EU由ALU、通用寄存器堆和程序狀態(tài)字PSW（標(biāo)志寄存器）組成，它完成指令的執(zhí)行，并向BIU提供數(shù)據(jù)和地址。 總線接口部件BIU負(fù)責(zé)從內(nèi)存中取出指令，送到指令流隊列中排隊。執(zhí)行指令時，BIU負(fù)責(zé)從內(nèi)存中取操作數(shù)并將操作結(jié)果送回內(nèi)存中。當(dāng)EU正在執(zhí)行指令而不訪問存儲器時，BIU就利用這段總線空閑時間取出程序中的下一條指令，放到指令流隊列中排隊。這樣，EU和BIU相互,計算機(jī)圖形學(xué)概述,微處理器的結(jié)構(gòu),并行的工作，EU執(zhí)行指令，BIU取指令、取或存內(nèi)存操作數(shù)，EU執(zhí)行完一條指令后就可以立即執(zhí)行下一條指令，EU和BIU兩者并行工作，減少了CPU為取指令而等待的時間，從而提高了整個

9、系統(tǒng)的工作速度。 同8位微處理器不同的是，8086內(nèi)的運算器、寄存器、數(shù)據(jù)總線不是8位而是16位，其外部的數(shù)據(jù)總線也是16位。這樣，數(shù)據(jù)的操作是按16位為單位進(jìn)行的，這就使數(shù)據(jù)的運算速度、傳輸速度獲得了很大的提高。同時，為了照顧人們過去多年使用微型機(jī)的習(xí)慣和做到與8位微處理器兼容，8086又可同8位微處理器一樣進(jìn)行8位數(shù)據(jù)操作，四個數(shù)據(jù)寄存器AX、BX、CX和DX都可分成兩個8位寄存器：AH和AL,計算機(jī)圖形學(xué)概述,微處理器的結(jié)構(gòu),、BH和BL、CH和CL、DH和DL單獨進(jìn)行8位操作，相應(yīng)的對存儲器和IO接口既可以進(jìn)行8位又可進(jìn)行16位數(shù)據(jù)傳輸。 另外，8086內(nèi)部增加了四個16位的段寄存器C

10、S、DS、ES和SS。這樣，一個16位的段寄存器與指令中尋址方式?jīng)Q定的16位偏移量相加，可以得到20位地址，即： （段寄存器）16十偏移量=20位物理地址 從而使8086的存儲器尋址能力達(dá)到1MB。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,微處理器的結(jié)構(gòu),從圖1-4可以看出，16位微處理器Intel8086具有16位數(shù)據(jù)總線D0D15，可以與外界進(jìn)行16位數(shù)據(jù)交換；地址線則為20位A0A19，故可以尋址的內(nèi)存空間最大為1MB，其中低16位地址線A0A15與數(shù)據(jù)線D0D15相覆蓋，兩者分時在這16根引腳上傳輸?shù)刂泛蛿?shù)據(jù)。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,二、微型計算機(jī)的結(jié)構(gòu)體系,總線功能 總線就是微型計算機(jī)中模塊到模塊之間傳輸信息

11、的通道，是各種公共信息線的集合。具體地說，形成總線的信號線可以分成以下三組，亦即總線的功能就是傳送以下三組信息。 （1）地址（存儲器地址、端口地址）線、數(shù)據(jù)線、命令線（如Read、Write、Status等）。這組信息是在總線上傳輸?shù)幕拘畔ⅰ?（2）數(shù)據(jù)握手信號線（Data Handshake Lines）。這組信號線用來控制模塊間的數(shù)據(jù)傳輸，即控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_始和結(jié)束，如RS232C的RTS、CTS等。 （3）總線控制線。這組信號線起著總線仲裁作用，即接收各模塊占用總線的請求（如一些模塊的總線申請和認(rèn)可信號BUSREQ、BUSACK等），并作出回答，決定并告訴此時總線由誰占用。,計算機(jī)圖形

12、學(xué)概述,微型計算機(jī)的結(jié)構(gòu)體系,定義 片內(nèi)總線是微處理器的內(nèi)總線，在微處理器內(nèi)用來連接ALU、CU和寄存器堆等邏輯功能單元。 片間總線是微處理器、存儲器芯片、IO接口芯片等之間的連接總線。 內(nèi)總線是微型機(jī)系統(tǒng)內(nèi)連接各插件板的總線。 外總線用于微型計算機(jī)系統(tǒng)之間或者微型計算機(jī)與外部設(shè)備的通信。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,微型計算機(jī)的結(jié)構(gòu)體系,總線分類 片內(nèi)總線 片間總線,單總線結(jié)構(gòu) 雙總線結(jié)構(gòu) 三總線結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)總線 地址總線 控制總線,計算機(jī)圖形學(xué)概述,微型計算機(jī)的結(jié)構(gòu)體系,內(nèi)總線,片間總線 電源線 地線 備用線,外總線 外總線技術(shù)已經(jīng)很成熟，各種應(yīng)用要求皆有標(biāo)準(zhǔn)可遵循。如，并行總線有IEEE488總線標(biāo)

13、準(zhǔn)等；串行總線有RS232C、RS422、RS423、RS-488等。大家只有遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)才能實現(xiàn)正確的通信。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,微型計算機(jī)的結(jié)構(gòu)體系,圖1-5 四類總線之間的關(guān)系,四類總線之間的關(guān)系,計算機(jī)圖形學(xué)概述,第二節(jié) 接口與通信的基本概念,一、接口（Interface） 接口就是兩個模塊（部件、系統(tǒng)等）之間的連接點（或邊界）。 模塊間的連接點（或邊界）是由一些硬件物理電路和軟件聯(lián)合來實現(xiàn)的。這些硬件物理電路就是接口電路。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,接口,接口電路的功能： （1）數(shù)據(jù)緩沖。用來緩沖數(shù)據(jù)總線和被連接模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸。這可增加總線驅(qū)動能力和解決被連接模塊之間由于收、發(fā)速度上的差

14、異所帶來的傳輸數(shù)據(jù)丟失等問題。 （2）尋址。用來尋找存儲單元或IO設(shè)備。 （3）命令譯碼。用來解釋和產(chǎn)生各種操作命令。 （4）同步控制。用來協(xié)調(diào)被連接部件動作時間上的差異。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,接口,（5）總線仲裁。受理占用總線請求，決定總線使用者。 （6）中斷功能。某些接口具有中斷功能。對于這些接口應(yīng)具有發(fā)送中斷請求信號和接收中斷響應(yīng)信號的功能，以及向CPU提供中斷類型碼和優(yōu)先級管理的功能。 （7）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能。常見的是串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)或并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)。 （8）信號電平轉(zhuǎn)換。不同電氣標(biāo)準(zhǔn)的信號轉(zhuǎn)換，如RS232C與TTL之間的電平轉(zhuǎn)換。 （9）信號驅(qū)動與隔離。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,

15、二、通信（Communication） 概括地說通信就是兩個模塊（部件、系統(tǒng)等）之間的信息交換。 接口電路是兩個模塊間硬件電路上的連接，通信則是它們之間的邏輯上的連接，即數(shù)據(jù)傳輸。接口為通信的實現(xiàn)提供手段和可能，通信是接口的目的。不進(jìn)行通信，接口就失去了價值和意義。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,第三節(jié) IBM PC系列機(jī)系統(tǒng),IBM PC機(jī) IBM PC/XT機(jī),8088CPU,一.IBM PC系列微機(jī)硬件系統(tǒng),計算機(jī)圖形學(xué)概述,IBM PC系列微機(jī)硬件系統(tǒng),Pentium機(jī),計算機(jī)圖形學(xué)概述,主板（或稱系統(tǒng)板 ),IBM PC系列微機(jī)的整個電路由主板和插在該板總線槽上的一些電路插板（稱為XX卡，或稱為

16、XX適配器，如顯示卡，顯示適配器）組成。 主板是一塊多層印刷電路板（PCB：Printed Circuit Borad），其中一層上是連接板上各元器件的電源線，一層上是連接板上各元器件的地線，其它各層上是連接板上各元器件的信號線。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,主板（或稱系統(tǒng)板 ),圖.1-7 IBM PC/XT機(jī)的主板的模塊構(gòu)成圖,IBM PC/XT機(jī)的主板的模塊構(gòu)成圖,計算機(jī)圖形學(xué)概述,主板（或稱系統(tǒng)板 ),IBM PC/XT機(jī)的主板主要由以下五部分組成 處理器子系統(tǒng) 內(nèi)存儲器 系統(tǒng)控制芯片 鍵盤和系統(tǒng)配置接口 I/O通道和I/O空間的分配,計算機(jī)圖形學(xué)概述,主板（或稱系統(tǒng)板 ),處理器子系統(tǒng) 處理器

17、子系統(tǒng)由CPU、數(shù)值運算協(xié)處理器（可選）以及其它一些外圍芯片（如時鐘發(fā)生器，總線控制器）組成，通過它形成的系統(tǒng)總線可訪問總線上的其它設(shè)備。 內(nèi)存儲器 微機(jī)的內(nèi)存儲器由半導(dǎo)體的只讀存儲器ROM和隨機(jī)存儲器RAM構(gòu)成。微機(jī)的內(nèi)存儲器由半導(dǎo)體的只讀存儲器ROM和隨機(jī)存儲器RAM構(gòu)成。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,主板（或稱系統(tǒng)板 ),其中ROM用來固化ROM-BIOS和ROM-BASIC。BIOS（Basic Input Output System）意為基本輸入輸出系統(tǒng)，除了提供系統(tǒng)自舉的功能外，它還包括一批進(jìn)行設(shè)備驅(qū)動和管理的子程序，為鍵盤、磁盤驅(qū)動器、顯示器、時鐘、打印口、串行口等系統(tǒng)的基本輸入輸出設(shè)備提

18、供底層軟件。在PC機(jī)中，磁盤操作系統(tǒng)DOS（Disk Operating System）通過調(diào)用BIOS來使用各種硬件設(shè)備，用戶也可以在應(yīng)用程序中直接調(diào)用BIOS，因此。 BIOS是一個十分重要的軟件資源。32KB的,計算機(jī)圖形學(xué)概述,主板（或稱系統(tǒng)板 ),ROM-BASIC解釋程序用來支持BASIC高級語言BIOS是一個十分重要的軟件資源。32KB的ROM-BASIC解釋程序用來支持BASIC高級語言。 從程序運行的角度來看，在PC機(jī)中，只有少量的底層程序被固化在ROM芯片中，包括操作系統(tǒng)在內(nèi)的其它高層程序都是在應(yīng)用前才調(diào)入內(nèi)存儲器。這種做法為實現(xiàn)PC機(jī)的通用性（即運行不同的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程

19、序）提供了便利。正因為如此，PC機(jī)的內(nèi)存儲器主體是由RAM構(gòu)成的，,計算機(jī)圖形學(xué)概述,主板（或稱系統(tǒng)板 ),到價格因素，實際上它是由集成度較高、而價格較低的動態(tài)存儲器芯片（DRAM：Dynamic Random Access Memory）構(gòu)成。 在IBM PC/XT中，8088 CPU提供20根地址線A0A19，可尋址1MB的存儲空間，其物理地址范圍為00000FFFFFH，其內(nèi)存儲器空間的分配我們通過動畫來演示。,播放動畫,計算機(jī)圖形學(xué)概述,主板（或稱系統(tǒng)板 ),在IBM PC/XT中，主板上一般裝有64256KB的RAM，通過存儲器擴(kuò)展卡最多可RAM擴(kuò)展到640KB。RAM內(nèi)存儲器采用單

20、片容量為64K*1的DRAM芯片2164構(gòu)成，每9片為一組，其中8片構(gòu)成8位數(shù)據(jù)，第9片用于保存奇偶校驗位，以校驗數(shù)據(jù)存取的正確性。每進(jìn)行一次內(nèi)存儲器的讀寫操作一般需要4個時鐘周期（約840ns）。對DRAM來說，由于數(shù)據(jù)保存在它的極間電容中，所以存留時間極短（DRAM芯片2164為2ms），這就要求系統(tǒng)不斷進(jìn)行刷新DRAM。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,主板（或稱系統(tǒng)板 ),在IBM PC/XT中，8088 CPU提供20根地址線A0A19，可尋址1MB的存儲空間，其物理地址范圍為00000FFFFFH，其內(nèi)存儲器空間的分配如圖1-8所示，分為以下4個區(qū)段： 系統(tǒng)RAM區(qū) 顯示RAM區(qū) 擴(kuò)展ROM區(qū)

21、基本ROM區(qū),計算機(jī)圖形學(xué)概述,主板（或稱系統(tǒng)板 ),系統(tǒng)RAM區(qū)：共640KB（00000H9FFFFH），最低的1KB用來存儲中斷向量表，接著依次安排BIOS和DOS所使用的數(shù)據(jù)、操作系統(tǒng)的核心程序、可選用設(shè)備的驅(qū)動程序等。除去被系統(tǒng)占用的這部分空間外，其它部分均向用戶程序開放。 顯示RAM區(qū)：該區(qū)為系統(tǒng)的顯示緩沖存儲區(qū)，通過顯示卡上的RAM芯片來實現(xiàn)，用來存放要在屏幕上顯示的數(shù)據(jù)，簡稱顯示緩存或顯存，其總體容量為128KB（A0000HBFFFFH），具體用量與顯示卡和顯示方式有關(guān) 。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,主板（或稱系統(tǒng)板 ),擴(kuò)展ROM區(qū)：（C0000HDFFFFH）用來安排各種I/O卡

22、上的ROM，為相應(yīng)外設(shè)提供底層驅(qū)動程序。 基本ROM區(qū)：（E0000HFFFFFH）主要存放系統(tǒng)的ROM-BIOS程序，負(fù)責(zé)系統(tǒng)上電檢測、磁盤DOS的引導(dǎo)（Boot）等初始化操作，也用來驅(qū)動系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置的各種輸入/輸出設(shè)備，還存放供輸出設(shè)備使用的字符/圖形點陣信息，以及ROM-BASIC解釋程序，用來支持BASIC高級語言。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,主板（或稱系統(tǒng)板 ),在IBM PC/AT機(jī)中，80286 CPU提供24根地址線A0A23，可尋址16MB的存儲空間，整個圖1-8描繪了它的構(gòu)成。低端的1MB的存儲空間稱為常規(guī)內(nèi)存，其空間分配與IBM PC/XT相同。高端的15MB的存儲空間稱為擴(kuò)展內(nèi)

23、存（Extended Memory）。擴(kuò)展內(nèi)存高端的128KB被分配為ROM區(qū)，此外均為RAM區(qū)，可以由用戶使用。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,主板（或稱系統(tǒng)板 ),在IBM PC/AT機(jī)中，80286 CPU提供24根地址線A0A23，可尋址16MB的存儲空間，整個圖1-8描繪了它的構(gòu)成。低端的1MB的存儲空間稱為常規(guī)內(nèi)存，其空間分配與IBM PC/XT相同。高端的15MB的存儲空間稱為擴(kuò)展內(nèi)存（Extended Memory）。擴(kuò)展內(nèi)存高端的128KB被分配為ROM區(qū)，此外均為RAM區(qū)，可以由用戶使用。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,主板（或稱系統(tǒng)板 ),系統(tǒng)控制芯片 在PC機(jī)中，通過可編程中斷控制器8259A

24、、定時控制器8253/8254、DMA控制器8237A等芯片完成系統(tǒng)的中斷控制、定時控制、DMA控制器等。 中斷控制 中斷是指CPU的正常工作因某種原因被打斷，轉(zhuǎn)去執(zhí)行預(yù)先安排好的一段處理程序，待該處理程序結(jié)束后仍返回斷點繼續(xù)執(zhí)行 。 中斷分為內(nèi)中斷和外中斷兩類。內(nèi)中斷由CPU內(nèi)部異?；驁?zhí)行特定指令而引起；外中斷由外部信號觸發(fā)CPU的特定引腳而引起，外中斷又可分為不可屏蔽中斷和可屏蔽中斷。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,主板（或稱系統(tǒng)板 ),(2) 定時控制 系統(tǒng)的定時控制在IBM PC/XT和IBM PC/AT機(jī)中分別由定時控制芯片8253和8254擔(dān)任，這兩個芯片的功能和應(yīng)用基本相同，都為系統(tǒng)提供3個

25、16位的定時器。 定時器0：每55ms輸出一個脈沖，通過8259A的IRQ0引腳來申請定時中斷。 定時器1：每15s產(chǎn)生一個輸出，用來請求對DRAM的刷新操作。 定時器2：為主機(jī)箱內(nèi)的揚聲器提供音頻振源。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,主板（或稱系統(tǒng)板 ),(3) DMA控制 直接存儲器存取DMA（Direct Memory Access）是指 存儲器和外設(shè)間不經(jīng)CPU和指令，直接通過硬件實現(xiàn)的高 速數(shù)據(jù)傳送，以便為硬盤驅(qū)動器這樣的高速外設(shè)提供服 務(wù)。這種傳送需要先由DMA控制器向CPU申請系統(tǒng)總線， CPU出讓總線后，由DMA控制器控制總線在存儲器和外設(shè) 間實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,主板（或稱系

26、統(tǒng)板 ),IBM PC/XT機(jī)使用1片8237A作DMA控制器，提供4個DMA通道，每個通道可關(guān)聯(lián)一個高速外設(shè)。 通道0：負(fù)責(zé)對DRAM進(jìn)行刷新。 通道1：系統(tǒng)保留，用戶可以利用，也可用于SDLC協(xié)議的同步通信卡。 通道2：用于在軟盤和內(nèi)存儲器間進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳送。 通道3：用于在硬盤和內(nèi)存儲器間進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳送。 IBM PC/AT機(jī)使用2片8237A作DMA控制器，通過主片通道1級聯(lián)從片，從而得到7個DMA通道。由于該機(jī)設(shè)計有專門的DRAM刷新控制電路，不需要使用通道0進(jìn)行刷新，所以，它將通道03用于8位數(shù)據(jù)的DMA傳送，將通道57用于支持16位數(shù)據(jù)的DMA傳送。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,主板（或

27、稱系統(tǒng)板 ),鍵盤和系統(tǒng)配置接口 IBM PC/XT機(jī)采用并行接口芯片8255A 的3個8位并行端口A、B、C來實現(xiàn)鍵盤接口和系統(tǒng)配置信息的讀取。 A端口：用于讀取從鍵盤傳送過來的按鍵信息，即按鍵或釋放鍵時所產(chǎn)生的掃描碼。 B端口：用于控制，包括對鍵盤接口的串并轉(zhuǎn)換控制和揚聲器的發(fā)聲控制等。 C端口：用于讀取系統(tǒng)的配置信息，該信息由主板上的一個微型雙列直插（DIP）開關(guān)形成，由用戶根據(jù)系統(tǒng)配置進(jìn)行設(shè)置，由操作系統(tǒng)進(jìn)行讀取和利用。信息中包括以下內(nèi)容：內(nèi)存的容量、顯示卡/顯示器的類型、軟盤驅(qū)動器的個數(shù)等。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,主板（或稱系統(tǒng)板 ),I/O通道和I/O空間的分配 I/O通道 在PC機(jī)的

28、主板上安裝有一些總線插槽，可插入各種電路插板（卡），并通過各種卡上的I/O接口電路來連接不同的外設(shè)。因此，這些總線插槽被稱為I/O通道，而插在其中的電路板被稱為某某設(shè)備的適配器（Adaptor）或某某卡（Card）。 選用不同的I/O接口卡可以支持相應(yīng)的I/O設(shè)備 。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,主板（或稱系統(tǒng)板 ),IBM PC/XT機(jī)的I/O總線插槽被稱為PC總線，它一共有62個信號，分A、B兩側(cè)，每側(cè)各有31個信號。8根數(shù)據(jù)線、20根地址線位于A側(cè)（卡的元件面），6根中斷請求線、6根中DMA聯(lián)絡(luò)線，以及內(nèi)存和外設(shè)的讀寫控制線、電源線位于B側(cè)（卡的焊接面）。 在IBM PC/AT機(jī)中，數(shù)據(jù)總線和地址總線的寬度分別增加為16位和24位，還增加了若干中斷請求線和DMA聯(lián)絡(luò)線。為兼容原PC總線，IBM PC/AT機(jī)在62線插槽的一端又新增了36線的新插槽，形成98線的新總線。該總線被稱為AT總線，但更多時候被稱為ISA（Industry Standard Architecture）。,計算機(jī)圖形學(xué)概述,主板（或稱系統(tǒng)板 ),不管8088還是80286，都只通過它的低16位地址線A0A15來訪問I/O端口，因此IBM PC/XT和IBM PC/AT機(jī)最多只能尋址64K個I/O端口，這已足