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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5章 微型计算机和外设的数据传输,微处理器,指令系统,微机与外设的数据传输,存储器和高速缓存,接口技术,5.4,CPU,和外设之间的数据传送方式,解决定时问题的三种传送方式:,程序方式,中断方式,DMA,方式,5.4.1 程序方式,1.无条件传送方式,图 无条件传送方式的工作原理,2.条件传送方式,(1)条件传送的概念,(2)条件传送的三个环节:,CPU,从接口中读取状态字,CPU,检测状态字,传送数据,查询式输入的接口电路,查询式输出的接口电路,查询式输入过程的流程图,5.4.2 中断方式,1.中断传送方式的原理,可屏蔽中断的响应和执行,2.中断优先级问题的解决,(1)解决中断优先级的三种办法:,软件查询方式,简单硬件方式,菊花链法,专用硬件方式,(2)三种方法的优缺点,中断优先级菊花链及其逻辑电路,(,a),菊花链,(,b),菊花链逻辑电路中断请求,典型的可编程中断控制器,5.4.3,DMA,方式,1.,DMA,传送方式的提出,DMA,传送方式的优点,数据传输率,2.,DMA,控制器的功能和原理,DMA,控制器的功能:,向,CPU,发总线请求信号,实行对总线的控制,修改所用的 存储器或接口的地址指针,发读写控制信号,存放数据长度,交还总线控制权,DMA,传输单个数据(输出过程)的原理,DMA,控制器的内部最小配置和接口要求,从接口往内存传输一个数据块的过程:,接口往,DMA,控制器发一个,DMA,请求,得到总线控制权,地址寄存器的内容送地址总线,通知接口将数据送到数据总线,数据送到所指单元,地址寄存器的值加1,字节计数器的值减1,如字节计数器的值不为,0,,则回到,;,否则结束,DMA,传输对接口的要求:,控制寄存器有1位指出数据传输方向,控制寄存器有1位用来启动,I/O,操作,状态寄存器有1位指出设备当前是否处于忙状态,DMA,传输对,DMA,控制寄存器的要求:,有1位作为,DMA,允许位,有1位用来确定,DMA,方向,有1位决定进行一次传输后放弃还是维持对总线的控制权,状态寄存器有1位表示数据块传输是否结束,对,DMA,控制器和接口部件预置的信息:,往,DMA,控制器的字节计数器设置初值,往,DMA,控制器的地址寄存器中设置地址初值,对,DMA,控制器设置控制字并启动,DMA,操作,对接口,部件设置控制字并启动,I/O,操作,启动数据块输入的例子,IDLE:IN AL,INTSTAT;,检测设备是否处于,忙状态,如是,则等待,TEST AL,04,JNZ IDLE,MOV AX,COUNT;,设置计数,OUT BYTE-REG,AX,LEA AX,BUFFER;,设置地址初值,OUT ADD-REG,AX,MOV AL,DMAC;,取原,DMA,控制字,OR AL,49H;,设置方向、块传输,;和允许标志,OUT DMACON,AL;,置,DMA,控制字,MOV AL,INTC ;,设置接口的传输方向,;及允许标志,OR AL,05H,OUT INTCON,AL ;,设置接口的控制字,3.,DMA,控制器的工作特点,是一个接口电路,能够控制系统总线,操纵外设和存储器之间的数据传输,5.4.4 输入输出过程中提出的几个问题,1.系统如何知道接口已准备好数据等待,CPU,提取或者准备接收,CPU,的数据?,2.当系统中有几个设备处于同一种传输方式之下、而且同时发传输请求时,系统到底先响应哪个请求?,
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