17主机与外设的数据传送方式

计算机组成原理

17章 第17章

主机与外设数据传送方式

输入输出（I/O） I/O接口 I/O部件 I/O软件组成， 接口、 部件、 软件组成 输入输出（I/O）系统 由I/O接口、I/O部件、I/O软件组成，完 成主机和外部设备之间的数据交换 数据交换。 成主机和外部设备之间的数据交换。 CPU I/O 接 口 主存

设备控制 器

I/O设备 I/O设备

数据交换方式：有程序查询、中断、 (DMA)、 数据交换方式：有程序查询、中断、直接存储器访问 (DMA)、 I/O通道 外围处理机等。 通道、 I/O通道、外围处理机等。

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17.1 程序查询方式

由CPU执行一段输入输出程序来实现主机与外设之间 执行一段输入输出程序来实现主机与外设之间 数据传送的方式叫做程序控制方式。 数据传送的方式叫做程序控制方式。这种传送方式又可分为无 预置传送参数 条件传送和程序查询方式两种。 条件传送和程序查询方式两种。

无条件传送：外设总是准备好状态， 无条件传送：外设总是准备好状态， CPU无须查询 可直接利用I/O 无须查询， I/O指令 CPU无须查询，可直接利用I/O指令 访问相应的I/O端口。优点： I/O端口 访问相应的I/O端口。优点：软、硬 件简单，但要求时序配合精确， 件简单，但要求时序配合精确，一 般只能用于简单开关量的输人输出 控制中。 控制中。

启动外设 取外设状态 外设准备 就绪? 就绪? Y 传送一次数据 修改传送参数 Y

N

程序查询方式

(1)预置传送参数。在传送数据之前， (1)预置传送参数。在传送数据之前， 预置传送参数 CPU执行一段初始化程序 执行一段初始化程序， 由CPU执行一段初始化程序，预置传送 参数。 参数。传送参数包括存取数据的主存 缓冲区首地址和传送数据的个数。 缓冲区首地址和传送数据的个数。 (2)启动外设。CPU执行输出指令向外 (2)启动外设。CPU执行输出指令向外 启动外设 设接口发出命令字启动外设。 设接口发出命令字启动外设。

N

传送完 否? 结束

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(3) 取外设状态字。CPU执行输入指令， 取外设状态字。 执行输入指令， 执行输入指令 从外设接口中取回状态字。 从外设接口中取回状态字。 (4)查询外设状态标志。判回状态字 (4)查询外设状态标志 查询外设状态标志。 有无外设准备就绪。 返回； 有无外设准备就绪。无，CPU返回； 返回 开始传送数据。 有，开始传送数据。 (5)传送数据。输入时，CPU执行输 (5)传送数据 输入时， 传送数据。 执行输 入指令， 入指令，从外设接口的数据缓冲寄 存器中接收数据；输出时， 存器中接收数据；输出时，CPU执 执 行输出指令， 行输出指令，将数据写入外设接口 的数据缓冲寄存器中。 的数据缓冲寄存器中。 (6)修改传送参数。每进行

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