主机和外部设备的信息交换.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节 主机和外部设备的信息交换,4.3.1 主机和外设的连接方式,1.辐射式,主机,I/O,I/O,I/O,早期：不易扩展,主机,接口,接口,I/O,I/O,I/O,现在：便于扩展,2.总线式,主机,接口,接口,I/O,I/O,I/O,便于扩展,总线,3.通道式,主机,通道,通道,I/O,I/O,I/O,并行能力,提高,4.3.2 信息传送控制方式,1.直接程序传送方式,用I/O指令编程实现信息传送。,（程序查询）,（1）外设状态,空闲,工作,结束,启动,完成一次,工作,调用完,再请求,00,01,10,空闲,：调用前，设备不工作；,结束,：调用后，设备完成工作。,在接口中设,置,状态字,表,示这些状态。,（2）查询流程,启动外设,外设工作完成？,N,Y,入/出操作,（3）优缺点,硬件开销小；,实时处理能力差,并行程度低。,（4）应用场合,对CPU效率要求不高的场合，,或诊断、,调试过程。,2.中断方式,查询：,（1）中断的引入,程序,并行操作,主机,外设,空闲,启动,等待,工作,程序,交换数据,中断：,主机,程序,外设,空闲,启动,工作,程序,请求,中断程序,交换数据,程序,（2）中断定义,开中断,一条指令结束,时有中断请求？,N,Y,继续原程序,（3）中断流程,CPU内设置允许中断标志,CPU暂时中止现行程序的执行，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。,=1 允许响应中断,（开中断）,=0 不允许响应中断,（关中断）,启动外设,执行中断服务程序,继续原程序,响应,返回,10月-2216:05:0916:05Oct-2225-Oct-22,12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。,CPU内设置允许中断标志,4:05:09 下午4:05 下午16:05:0910月-22,16、业余生活要有意义，不要越轨。,16:05:0916:05:0916:05Tuesday,October 25,2022,NIOS CPU ；,11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。,16:05:0916:05:0916:0510/25/2022 4:05:09 PM,能处理复杂,2022/10/25 16:05:0916:05:0925 October 2022,15、比不了得就不比，得不到的就不要。,DMA与中断的相同点：,十月 224:05 下午10月-2216:05October 25,2022,请求,（4）程序安排,例1.DJS-100系列机,允许中断触发器,INT,=,0 关中断,1 开中断,NIOS CPU ；,请求,开中断,NIOS 设备码；,启动设备,响应,返回,CLI；,请求,关中断，初始化,启动；,启动设备,响应,返回,例2.PC系列机,允许中断位,IF,=,0 关中断,1 开中断,STI；,开中断,（5）硬件设置,响应逻辑,CPU禁止/允许设备请求,设备工作完成,（6）应用场合,用于中、低速I/O操作或处理复杂随机事态。,判优逻辑,请求逻辑,屏蔽逻辑,非屏蔽,CPU送屏蔽字,(动态改变设备优先级),设备提出请求,判别设备优先级,CPU响应请求，并转相应服务程序入口,CPU,接口,注意区分CPU对请求的,屏蔽,和对请求的,响应,。,送屏蔽字,开/关中断,16、业余生活要有意义，不要越轨。,一条指令结束时响应请求。,10月-2218:38:4518:38Oct-2225-Oct-22,12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。,16:05:0916:05:0916:0510/25/2022 4:05:09 PM,10月-2210月-2218:38:4418:38:44October 25,2022,10月-2218:38:4518:38Oct-2225-Oct-22,25 十月 20226:38:45 下午18:38:4510月-22,2022/10/25 18:38:4418:38:4425 October 2022,DMA与中断的不同点：,传送期间不需CPU程序干预。,2)早期由CPU控制传送；,3.直接存储器存取(DMA)方式,（1）定义,DMA控制器接,直接依靠硬件实现主存与I/O间的数据传送，,传送期间不需CPU程序干预。,1)I/O,与,主存,，而不是I/O与,CPU,或I/O与,主机,。,2)早期由,CPU,控制传送；,现在由,DMA,控制器,控制传送，,管总线权，,传送完毕再交还总线权。,3),传送期间只要CPU不访存，可并行操作。,4),传送前和传送后需要程序干预。,（2）硬件设置,操作类型,地址计数,控制传送方向,DMA控制器,接口,提供主存地址,交换量计数,控制传送次数,请求,DMA,中断,数据缓冲,传递请求,暂存交换数据,外设寻址,提供外设地址,初始化信息,（3）DMA流程,启动外设,一个总线周期结,束时有,DMA,请求？,N,Y,继续程序,传送操作类型、主存首址、,交换量、外设寻址信息,一次,DMA传送,地址,+,1,交换量,-,1,一条指令结束,时有中断请求？,中断处理,Y,交换量=0？,N,Y,申请中断,N,N,a,a,成组方式,单字方式,b,b,c,c,响应,a,主程序,实现初始化。,三个阶段：,程序准备：,DMA传送：,善后处理：,（4）应用场合,用于高速、简单、批量数据,传送。,硬件,实现M,I/O。,中断处理程序,判断传送的正误。,DMA,与中断的相同点：,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,一条指令结束时响应请求。,事态；,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。,程序切换,总线权切换,9,、静夜四无邻，荒居旧业贫。,10月-26,10月-26,Sunday,October 4,2026,10,、雨中黄叶树，灯下白头人。,16:56:59,16:56:59,16:56,10/4/2026 4:56:59 PM,11,、以我独沈久，愧君相见频。,10月-26,16:56:59,16:56,Oct-26,04-Oct-26,12,、故人江海别，几度隔山川。,16:56:59,16:56:59,16:56,Sunday,October 4,2026,13,、乍见翻疑梦，相悲各问年。,10月-26,10月-26,16:56:59,16:56:59,October 4,2026,14,、他乡生白发，旧国见青山。,04 十月 2026,4:56:59 下午,16:56:59,10月-26,15,、比不了得就不比，得不到的就不要。,。,十月 26,4:56 下午,10月-26,16:56,October 4,2026,16,、行动出成果，工作出财富。,2026/10/4 16:56:59,16:56:59,04 October 2026,17,、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。,4:56:59 下午,4:56 下午,16:56:59,10月-26,9,、没有失败，只有暂时停止成功！。,10月-26,10月-26,Sunday,October 4,2026,10,、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。,16:56:59,16:56:59,16:56,10/4/2026 4:56:59 PM,11,、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。,10月-26,16:56:59,16:56,Oct-26,04-Oct-26,12,、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。,16:56:59,16:56:59,16:56,Sunday,October 4,2026,13,、不知香积寺，数里入云峰。,10月-26,10月-26,16:56:59,16:56:59,October 4,2026,14,、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。,04 十月 2026,4:56:59 下午,16:56:59,10月-26,15,、楚塞三湘接，荆门九派通。,。,十月 26,4:56 下午,10月-26,16:56,October 4,2026,16,、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。,2026/10/4 16:56:59,16:56:59,04 October 2026,17,、空山新雨后，天气晚来秋。,4:56:59 下午,4:56 下午,16:56:59,10月-26,9,、杨柳散和风，青山澹吾虑。,10月-26,10月-26,Sunday,October 4,2026,10,、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。,16:56:59,16:56:59,16:56,10/4/2026 4:56:59 PM,11,、越是没有本领的就越加自命不凡。,10月-26,16:56:59,16:56,Oct-26,04-Oct-26,12,、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。,16:56:59,16:56:59,16:56,Sunday,October 4,2026,13,、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。,10月-26,10月-26,16:56:59,16:56:59,October 4,2026,14,、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。,04 十月 2026,4:56:59 下午,16:56:59,10月-26,15,、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。,十月 26,4:56 下午,10月-26,16:56,October 4,2026,16,、业余生活要有意义，不要越轨。,2026/10/4 16:56:59,16:56:59,04 October 2026,17,、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。,4:56:59 下午,4:56 下午,16:56:59,10月-26,MOMODA POWERPOINT,Lorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.,感谢您的下载观看,专家告诉,