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实现主机与外部设备之间的信息交换的关键部件,主机与外部交换信息主要通过

时间:2023-05-04 03:10:24 阅读:241659 作者:2418

主机和外设的连接方式
1. 辐射式

不易扩展
现在:

2 . 总线式

3 . 通道式
并行能力提高

直接程序传送方式
用I/O指令变成实现信息传送。
1 .外设状态:空闲,工作,结束。

优缺点:硬件开销小;实时处理能力差,并行程度低。
CPU效率要求不高的场合,或诊断、调试过程中。
微程序时序安排
同步控制,用同一微指令周期控制各条微指令执行。
微指令进入微指令寄存器,对微指令进行译码,控制数据通路操作。将润算结果打入目的地。后续微地址打入微地址寄存器。读取后续微指令。

优点:设计规整,设计效率高。
易于修改、扩展指令系统功能;
结构规整、简洁,可靠性高。
缺点:
速度慢:访存频繁;
执行效率不高。
应用范围:
用于速度要求不高、功能比较复杂的机器中。
直接程序传送方式
用I/O指令编程实现信息传送。
了解外设的状态。并控制外设。
1.外设状态
rqddwbr> 工作
结束

在接口设置状态字表示这些状态。
空闲:调用钱,设备不工作;结束:调用后,设备完成工作。
优缺点: 实时处理能力差,并行程度低。

2 .中断方式
1.中断的引入
查询:

中断:

中断定义: CPU暂时中止现行程序的运行,转去执行为某个随机事态服务的中断处理程序。处理完毕后,自动恢复原程序的执行。
中断流程:
CPU内设置允许中断标志。
1,允许响应中断,开中断;0,不允许响应中断,关中断。

开中断,响应外部设备请求,执行程序。

硬件设置:响应逻辑,判优逻辑,请求逻辑,屏蔽逻辑。

屏蔽逻辑:CPU送出屏蔽字,禁止或允许设备请求(动态改变设备优先级)。
判优逻辑: 判断优先级。
请求逻辑: 设备工作完成。才能进行请求逻辑。请求逻辑未被屏蔽。
响应逻辑: CPU响应请求,并转向应用服务程序入口。
用于中、低速I/O操作或处理复杂随机事态。
DMA直接存储器存取(DMA)方式
定义:
直接依靠硬件实现主存与I/O间的数据传送,传送器件不需要CPU程序干预。
I/O和主存,不是I/O和CPU或I/O与主机
通过硬件控制传送。
早期由CPU控制传送;
现在由DMA控制器控制传送。DMA控制器接管总线权,传送完毕后再交换总线权。
再传送期间,只要CPU不访存,可并行操作。
传送前和传送后需要程序干预。
硬件设置:
控制传送方向
操作类型;
提供主存地址
地址类型;
控制传送次数
交换两计数

传递请求

DMA 中断 ,请求;
暂存或交换的数据。数据缓冲逻辑
提供外设地址
外设寻址
传送操作类型、主存首址、交换量、外设寻址信息。
三个阶段:
程序准备:主程序实现初始化。
DMA传送:硬件实现M<—>I/O。
善后处理:中断处理程序判断传送的正误 。
应用场合
用于简单、高速、批量数据传送。
DMA与中断相同点:
能响应随机请求;可并行操作。
DMA与中断的不同点:
中断:用程序实现中、低速I/O传送;能处理复杂事态;一条指令结束时响应请求。
DMA:用硬件实现高速、简单I/O传送;一个总线周期结束时响应请求。

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