第07章基本输入输出接口(7.3).ppt

1,§7.3 CPU与外设之间的数据传送方式,CPU与I/O、M与I/O间传送数据时的时序配合方式三种： 程序控制方式 中断控制方式 DMA方式,2,§7.3.1 程序控制方式,分为：无条件传送方式条件传送（查询传送）方式,3,1、无条件传送方式 （同步传送 ）,实现方法无需时间配合控制，不测试外设状态，直接执行I/O指令完成数据传送 适用场合： 用于简单外设（如开关，LED显示器，继电器等），或传递时间已知的场合4,例：发光二极管的亮、灭指示开关的开、合,,5,确定端口地址,输入口和输出口共用一个地址，用读写控制区别,6,程序：PORT=0128HNEXT：MOV DX，PORT IN AL，DX ；读入开关状态 NOT AL ；闭合对应LED亮 OUT DX，AL ；输出数据控制LED CALL DELAY ；延时再查，稳定发光 JMP NEXT ；循环,7,说明：在IN、OUT指令前没有检查外设状态8,特点：优点：硬件（无需数据端口）和软件都简单缺点：应用场合有很大的局限性9,2、条件传送方式（查徇式传送）,实现方法增加状态端口，数据传送前，先通过程序检查外设状况，以决定数据传送是否进行。

适用场合： 当CPU和外设的I/O传送不同步时，即传送数据的时间不固定或未知10,11,12,例1 查询方式输入,设 状态端口地址为21C H，为8位端口 其D7=1时，表示外设数据准备好 数据端口地址为218 H 实现从外设读入1个字节到AL中13,查询方式输入接口,14,程序：STATUS_PORT = 21CHDATA_PORT1 = 218HIN_TEST: MOV DX, STATUS_PORT IN AL, DX TEST AL ,80H ；检查READY JZ IN_TEST MOV DX, DATA_PORT1 IN AL, DX,15,思考：还可用什么方法检测D7=1??,16,例2 查询方式输出 （自学）,设 状态端口地址为20 H，为8位端口 其D0=0时，表示外设数据准备好 数据端口地址为22 H 实现输出一个数据 。

17,18,程序：STATUS_PORT = 20HDATA_PORT1 = 22HLEA BX, STORE；输出数据缓冲区OUT_TEST: IN AL, STATUS_PORT SHR AL,1；检查BUSY JC OUT_TEST MOV AL, [BX] OUT DATA_PORT, AL,19,特点：优点：硬件电路较简单，且可实现异步传送控缺点：CPU效率低 CPU与外设间串行工作； 有多个外设时，各个外设之间串行工作 实时性差：服务方式慢,举例说明：晚自习答疑一个同学时，反复问是否有问题要问，直到回答为有，进行交流；多个同学时按照一定顺序逐一询问,20,§7.3.2 中断控制方式,图示,21,,,,22,,,,主程序,中断服务子程序,,中断请求,,,继续执行,中断响应,中断服务,中断返回,中断,详细过程图解,23, 实现方法： 1. 当外设准备好，向CPU发出中断请求 2. CPU在满足响应中断的条件下，发出中断响应信号； 3. CPU暂停当前的程序，转 去执行中断服务程序， 完成与外设的数据传送； 4. CPU从中断服务程序返回，继续执行被中断的程序,24,特点：提高CPU效率：CPU执行速度快，CPU与外设可实现并行工作。

增加了实时性： 能及时检测到准备好的外设，多个外设可以并行工作举例说明：晚自习答疑 谁有疑问谁举手,25,§7.3.3 DMA（直接存储器存取）控制方式,问题的提出：,将硬盘或者光盘中一个4M的MP3读入内存,中断传送方式和查询方式都不适合，因为都是通过执行程序来实现的数据传送，速度太慢IN 和 OUT一次只能读入最多一个字,26,注意：,外设和内存间直接进行数据交换的方式，用于需要高速成批数据传递的场合27,28, 实现方法：总线夺权 1. 由专用接口芯片DMA控制器 (称DMAC) 控制传送过程，2. 当外设需传送数据时，通过 DMAC向CPU发出总线请求；3. CPU发出总线响应信号，释放总线；4. DMAC接管总线，控制外设、内存之间直接数据传送,29,说明： 随着大规模集成电路的发展，DMA传送已不局限于内存与外设之间的数据交换，而扩展到内存的两个区域之间，或两种高速外设之间进行DMA传送。