第五章思维导图
立即响应、具有通道结构的阶段、操作码内容简述
树图思维导图提供 第五章 在线思维导图免费制作，点击“编辑”按钮，可对 第五章 进行在线思维导图编辑，本思维导图属于思维导图模板主题，文件编号是：6f6a0d03f765faada73875b1cd64cad0
思维导图大纲
第五章思维导图模板大纲
概述
输入输出系统的发展概况
早期阶段
每个I/O设备都必须配有一套独立的逻辑电路与CPU相连，用来实现I/O设备与主机之间的信息交换，因此线路十分散乱、庞杂
输入输出过程是穿插在CPU执行程序过程之中进行的，I/O设备与CPU是按串行方式工作的，极浪费时间
每个I/O设备的逻辑控制电路与CPU的控制器紧密构成一个不可分割的整体，欲增添、撤减或更换I/O设备是非常困难的
接口模块和DMA阶段
数据经过接口既起到缓冲作用，又可以完成串并转换
具有通道结构的阶段
具有I/O处理机的阶段
输入输出系统的组成
I/O软件的主要任务
将用户编制的程序（或数据）输入主机内
将运算结果输送给用户
实现输入输出系统与主机工作的协调
I/O指令
I/O指令的一般格式
操作码
命令码
设备码
操作码字段可作为I/O指令与其他指令（如访存指令、算逻指令、控制指令等）的判别代码；命令码体现I/O设备的具体操作；设备码是多台I/O设备的选择码
I/O设备与主机的联系方式
编址方式
统一编址
I/O地址看作存储器地址的一部分
不统一编址
I/O地址和存储器地址是分开的，所有对I/O设备的访问必须有专用的I/O指令
传送方式
并行
在同一时间，n位信息同时从CPU输至I/O设备
串行
在同一瞬间只传送一位信息，在不同时刻连续逐位传送一串信息
传送速度较慢，但只需要一根数据线和一根地线
当I/O设备与主机距离很远时采用
联络方式
立即响应
对工作速度十分缓慢的I/O设备
异步工作采用应答信号联络
当I/O设备与主机工作速度不匹配
同步工作采用同步时标联络
同步工作要求I/O设备与CPU的工作速度完全同步
I/O设备与主机信息传送的控制方式
程序查询方式
由CPU通过程序不断查询I/O设备是否做好准备，从而控制I/O设备与主机交换信息
程序中断方式
倘若CPU在启动I/O设备后，不查询设备是否已准备就绪，继续执行自身程序，只是当I/O设备准备就绪并向CPU发出请求后才予以响应，这将大大提高CPU的工作效率
DMA方式
主存与I/O设备之间有一条数据通路
主存与I/O设备交换信息时，无须调用中断服务程序
若出现DMA与CPU同时访问主存，CPU总是将总线占有权让给DMA，通常把DMA的这种占有称为窃取或挪用
窃取的时间一般为一个存储周期，故又把DMA占用的存取周期窃取周期或挪用周期
I/O接口
概述
I/O接口通常是指主机与I/O设备之间设置的一个硬件电路及其相应的软件控制
主机与I/O设备之间设置接口的理由
可实现I/O设备的选择
可实现数据缓冲，达到速度匹配
可实现串-并格式的转换
可实现电平转换
可传送控制命令
可监视设备的工作状态
接口的功能和组成
接口类型
按数据传送方式分类
并行接口
将一个字节（或）一个字的所有位同时传送
串行接口
在设备与接口间一位一位传送，内部还必须设有串-并转换装置
按功能选择的灵活性分类
可编程
不可编程
按通用性分类有通用接口和专用接口
通用
可供多种I/O设备使用
专用
为某类外设或某种用途专门设计的
按数据传送的控制方式分类
程序型
用于连接速度较慢的I/O设备
DMA型
用于连接高速I/O设备
程序查询方式
以输入设备为例，该接口的工作过程如下：
1、指令的设备码字段通过地址线送至设备选择电路
2、若该接口的设备码和地址码线上的代码吻合，其输出sel有效
3、I/O指令的启动命令经过“与非”门将工作触发器B置“1”，将完成触发器D置“0”
4、由B触发器启动设备工作
5、输入设备将数据送至数据缓冲寄存器
6、由设备发设备工作结束信号，将D置“1”，B置“0”表示外设准备就绪
7、数据缓冲满
程序中断方式
发中断三要素
D=1
m=0
来自CPU的中断查询信号
链式排队器
子主题 1
硬件向量法
通过向量地址来寻找设备的中断服务程序入口地址，向量地址是由硬件地址产生的
DMA方式
基本组成
主存地址寄存器（AR）
用于存放中需要交换数据的地址
字计数器（WC）
用于记录传送数据的总字数
数据缓存寄存器（BR）
用于暂存每次传送的数据
DMA控制逻辑
控制逻辑负责管理DMA的传送过程
数据传送
接口组成原理
相关思维导图模板
树图思维导图提供 第五章 电路参数的测量 在线思维导图免费制作，点击“编辑”按钮，可对 第五章 电路参数的测量 进行在线思维导图编辑，本思维导图属于思维导图模板主题，文件编号是：1ea047931c78454420b4c2689ec0bbb9
树图思维导图提供 第五章 水泥、水泥混凝土及砂浆 在线思维导图免费制作，点击“编辑”按钮，可对 第五章 水泥、水泥混凝土及砂浆 进行在线思维导图编辑，本思维导图属于思维导图模板主题，文件编号是：0c854ecd7d0656e18517d63d0e333ef0
沪公网安备 31011502019485号
上海工商