IO与总线系统

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10章 输入输出系统,输入输出系统（,I/O,系统）；,总线系统,10.5,总线结构,总线系统是计算机系统的重要组成部分；,总线技术是计算机系统的重要技术，其结构和性能对计算机系统的性能有很大影响。,1,一、总线的基本概念,广义概念：,总线,是连接两个或两个以上数字元件（数字系统）的信息通路。,计算机中的概念：,总线,是计算机系统多个功能部件之间进行数据传送的公共通路。,总线的特性：,物理特性、功能特性、电气特性、时序特性,2,总线的,分类,：,一般的分类：,片内总线,板内总线,系统总线（内总线）,通信总线（外总线）,单处理器系统中：,CPU,内部总线,系统总线,I/O,总线,3,标准总线,：,正式标准：,IEEE,、,CCITT,、,ISO,等标准,工业标准：,厂家提出，如：,ISA,、,VESI,、,PCI,等,主要优点,二、系统总线的类型（,参照p346, 10.5.1,),l,1,、,单总线结构,2、双总线结构,3、多总线结构,总线结构对计算机性能的影响,4,三、系统总线组成,1、早期系统总线的内部结构,地址线 ABUS,数据线 DBUS,控制线 CBUS,2、现代系统总线的内部结构,数据传送总线：,ABUS、DBUS、CBUS,仲裁总线：,总线请求和授权,中断和同步总线：,中断请求和响应,公用线：,时钟、电源、复位等时序信号,5,四、系统总线的判优控制,借助于总线连接，计算机在各系统功能部件之间实现地址、数据和控制信息的交换，并在争用资源的基础上进行工作。,当多个设备提出占用总线的请求时，以某种方式选择其中一个设备占用总线。一般需要,总线仲裁部件,。,1、,集中式仲裁,：如：,链式查询方式,2、,分布式仲裁,6,五、总线的通信（,总线定时,）,1、同步方式和异步方式,控制方式,2、并行方式和串行方式,六、总线驱动,总线驱动能力,总线控制,七、微机总线,ISA、MCA、EISA、VESA、PCI总线,7,10.1 输入输出系统（I/O系统）概述,外部设备：,输入设备,输出设备,外部存储器,设备控制器、设备适配器、接口,I/O,系统：外部设备,+,设备控制器,8,10.1.1 外设的编址和接口的基本功能,1,、外设接口的基本模型,数据口、状态口、控制口,9,I/O,设备编址,I/O,地址、端口地址（,设备号、设备代码,）,外设编址方式：,根据外设地址与内存地址的关系，分为：, 独立编址方式：专设,I/O,指令, 统一编址方式：访存指令完成,I/O,功能,2、外设的编址,10,设备控制器（接口）的功能, 数据传送控制, 数据缓冲, 检测并控制外设,！,区分 “,接口,”,与,“,端口,”,的关系,输入输出接口类型,按数据传送的宽度分：,并行接口、串行接口,按数据传送的控制方式分：,程序控制,I/O,接口、中断接口、,DMA,接口,11,10.1.2 I/O设备数据传送控制方式,控制外设进行数据传送的调度策略,1,、程序直接控制方式,2,、中断方式,3,、直接存储器存取（,DMA,）,方式,4,、,I/O,通道控制,(IOP),方式,5,、外围处理机控制（,PPU,）,方式,12,