现代微机原理与接口米 3.中断传送方式 特点:CPU与外设可同时工作。 要求:接口中需要中断控制逻辑支持。 应用:适用与非高速度大量数据传送时 222直接存储器存取DMA)方式 特点:数据的传送不经过CPU而由DMA负责,但ⅣO 设备管理由CPU控制,简化CPU对IO的控制。 要求:需要DMA控制器及相关逻辑支持 应用:适用与高速度大量数据传送时。 Department of Computer Science Engineering 算机科学与工程系 http://qsyangyeah.net
http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 11 3.中断传送方式 特点：CPU与外设可同时工作。 要求：接口中需要中断控制逻辑支持。 应用：适用与非高速度大量数据传送时。 2.2.2 直接存储器存取(DMA)方式 特点：数据的传送不经过CPU而由DMA负责，但I/O 设备管理由CPU控制，简化CPU对I/O的控制。 要求：需要DMA控制器及相关逻辑支持。 应用：适用与高速度大量数据传送时
现代微机原理与接口米 223Ⅳ/O处理机方式 特点:IO处理机接管了CPU的各种IO操作及ⅣO控 制功能,CPU能与IO处理机并行工作。IO 处理机有自己的指令系统,能独立地直接存 取主存储器、对外设和ⅣO过程进行管理。 要求:需要IO处理机支持。 应用:高速ⅣO归IO处理机管理,低速ⅣO设备归CPU 管理。 Department of Computer Science Engineering 算机科学与工程系 http://qsyangyeah.net
http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 12 2.2.3 I/O处理机方式 特点： I/O处理机接管了CPU的各种I/O操作及I/O控 制功能，CPU能与IO处理机并行工作。I/O 处理机有自己的指令系统，能独立地直接存 取主存储器、对外设和I/O过程进行管理。 要求：需要IO处理机支持。 应用：高速I/O归IO处理机管理，低速I/O设备归CPU 管理
23IO编址与访问 现代微机原理与接口米 23.1I/O端口 1.J/O端口 IO端口是供CPU直接存取访问的接口中的寄存器或 电路。 接口中的命令口、状态口和数据口均为ⅣO端口。 2JO端口地址 是对接口中的不同寄存器或电路的编号,该编号加 上该接口的基地址称为该端口的O端口地址。 CPU通过向命令端口发命令来对接口,最终对设备进 行控制。访问设备实际上是访问相关的端口。 3命令、接口与O端口关系 个接口中有多个ⅣO端口; 个ⅣO端口可接受多种命令,对应多个寄存器 Department of Computer Science Engineering 13 算机科学与工程系 http://qsyangyeah.net
http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 13 2.3 I/O编址与访问 2.3.1 I/O端口 1.I/O端口 I/O端口是供CPU直接存取访问的接口中的寄存器或 电路。 接口中的命令口、状态口和数据口均为I/O端口。 2.I/O端口地址 是对接口中的不同寄存器或电路的编号，该编号加 上该接口的基地址称为该端口的I/O端口地址。 CPU通过向命令端口发命令来对接口，最终对设备进 行控制。访问设备实际上是访问相关的端口。 3.命令、接口与I/O端口关系 一个接口中有多个I/O端口； 一个I/O端口可接受多种命令，对应多个寄存器
现1N-1 232IO端口编址 I/0空间 K 1,JO统一编址(存储器映象ⅣO编址)K-)业M空间 个ⅣO端口等同于一个存储器单 0 元。存储单元和Ⅳ端口统一编址。 存储类指令 应用: Motorola系列和 Apple系列均采用此方式 优点: >对IO端口的访问命令与对存储器单元访问相同, 不必使用专用IO指令; >外设数目或ⅣO寄存器数几乎不受限制。 系统读写控制逻辑较简单。 缺点: IO端口占用部分MEM空间,可用MEM空间减小 对MEM访问指令较长,执行速度较慢; >JO端口地址译码时间较长 14 计算机科学与工程系 http://qsyangyeah.net
http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 14 2.3.2 I/O端口编址 1.I/O统一编址（存储器映象I/O编址） 一个I/O端口等同于一个存储器单 元。存储单元和I/O端口统一编址。 优点： ➢ 对I/O端口的访问命令与对存储器单元访问相同， 不必使用专用I/O指令； ➢ 外设数目或I/O寄存器数几乎不受限制。 ➢ 系统读写控制逻辑较简单。 缺点： ➢ I/O端口占用部分MEM空间，可用MEM空间减小； ➢ 对MEM访问指令较长，执行速度较慢； ➢ I/O端口地址译码时间较长。 MEM空间 I/O空间 N-1 K K-1 0 存储类指令 应用：Motorola系列和Apple 系列均采用此方式
现代微机原颯与接口米 2JO独立编址 I/O端口地址空间与存储器地址空间相互独立。 应用:Z-80系列和x86系列均采用此方式 优点: >MEM地址空间不受O端口地址空间影响; >ⅣO端口数量不多,占用地址线少,地址译码简 单,速度较快,使得此类指令执行速度快; >使用专用命令(NOUT),与MEM访问命令 (LOAD/ STORE、MOV)有明显区别,便于理解和 检查 N-1 MEM I/0设备 存储类指令 I/0类指令 Department of Computer Science Engineering 15 算机科学与工程系 http://qsyangyeah.net
http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 15 2.I/O独立编址 I/O端口地址空间与存储器地址空间相互独立。 应用：Z-80系列和x86系列均采用此方式。 优点： ➢ MEM地址空间不受I/O端口地址空间影响； ➢ I/O端口数量不多，占用地址线少，地址译码简 单，速度较快，使得此类指令执行速度快； ➢ 使用专用I/O命令(IN/OUT)，与MEM访问命令 (LOAD/STORE、MOV)有明显区别,便于理解和 检查。 MEM I/O设备 N-1 0 存储类指令 I/O类指令 K-1 0