中斷服務(wù)程序流程圖

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1、第一講：第六章　I/O接口原理-接口、端口、編址回顧：微機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，CPU、主機、接口電路及外部設(shè)備之間的結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)，輸入/輸出的一般概念。重點和綱要：微機系統(tǒng)主機與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送，包括I/O端口的尋址方式，輸入/輸出的傳送控制方式。教學(xué)方法、實施步驟時間分配教學(xué)手段回顧5”×2板書計算機投影儀多媒體課件等講授40”×2提問3”×2小結(jié)2”×2講授內(nèi)容：6.1輸入/輸出數(shù)據(jù)的傳輸控制方式一、輸入/輸出的一般概念1．引言輸入/輸出是微機系統(tǒng)與外部設(shè)備進行信息交換的過程。輸入/輸出設(shè)備稱為外部設(shè)備，與存儲器相比，外部設(shè)備有其本身的特點，存儲器較為標(biāo)準(zhǔn)，而外部設(shè)備則比較復(fù)雜

2、，性能的離散性比較大，不同的外部設(shè)備，其結(jié)構(gòu)方式不同，有機械式、電動式、電子式等；輸入/輸出的信號類型也不相同，有數(shù)字信號，也有模擬信號；有電信號，也有非電信號；輸入/輸出信息的速率也相差很大。因此，CPU與外部設(shè)備之間的信息交換技術(shù)比較復(fù)雜。CPU與外設(shè)之間的信息交換，是通過它們之間接口電路中的I/O端口來進行的，由于同一個外部設(shè)備與CPU之間所要傳送的信息類型不同，方向不同，作用也不一樣（例如數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息、控制信息、輸入/輸出等），所以接口電路中可以設(shè)置多個端口來分別處理這些不同的信息。2．輸入/輸出端口的尋址方式微機系統(tǒng)采用總線結(jié)構(gòu)形式，即通過一組總線來連接組成系統(tǒng)的

3、各個功能部件（包括CPU、內(nèi)存、I/O端口），CPU、內(nèi)存、I/O端口之間的信息交換都是通過總線來進行的，如何區(qū)分不同的內(nèi)存單元和I/O端口，是輸入/輸出尋址方式所要討論解決的問題。-15-根據(jù)微機系統(tǒng)的不同，輸入/輸出的尋址方式通常有兩種形式：(1)．存儲器對應(yīng)的輸入、輸出尋址方式這種方式又稱為存儲器統(tǒng)一編址尋址方式或存儲器映象尋址方式。方法：把外設(shè)的一個端口與存儲器的一個單元作同等對待，每一個I/O端口都有一個確定的端口地址，CPU與I/O端口之間的信息交換，與存儲單元的讀寫過程一樣，內(nèi)存單元與I/O端口的不同，只在于它們具有不同的的地址。優(yōu)點：①CPU對I/O端口的讀/寫操

4、作可以使用全部存儲器的讀/寫操作指令，也可以用對存儲器的不同尋址方式來對I/O端口中的信息，直接進行算術(shù)、邏輯運算及循環(huán)、移位等操作。②內(nèi)存與外設(shè)地址的分配，可以用統(tǒng)一的分布圖。③不需要專門的輸入、輸出操作指令。缺點：①內(nèi)存與I/O端口統(tǒng)一編址時，在地址總線根數(shù)一定的情況下，使系統(tǒng)中實際可以直接尋址的內(nèi)存單元數(shù)減少。②一般情況下，系統(tǒng)中I/O端口數(shù)遠小于內(nèi)存單元數(shù)，所以在用直接尋址方式來尋址這些端口時，要表示一個端口地址，必須用與表示內(nèi)存單元地址相同的字節(jié)數(shù)，使得指令代碼較長，相應(yīng)地讀/寫執(zhí)行時間也較長，這對提高系統(tǒng)的運行速度是不利的。Mortorola公司的M6800CPU等均

5、采用這種尋址I/O端口的方式。3.CPU與外設(shè)之間所傳送的信息類型CPU與I/O端口之間所交換的信息，可以有下列幾種類型：①數(shù)據(jù)信息：包括數(shù)字量、模擬量、開關(guān)量等，可以輸入、也可以輸出②狀態(tài)信息：這是I/O端口送給CPU的有關(guān)本端口所對應(yīng)的外設(shè)當(dāng)前狀態(tài)的信息。供CPU進行分析、判斷、決策。③控制信息：這是CPU送給I/O端口的控制命令，使相應(yīng)的外部設(shè)備完成特定的操作。數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息和控制信息是不同類型的信息，它們所起的作用也不一樣。但在8086/8088微機系統(tǒng)中，這三種不同類型的信息的輸入、輸出過程是相同的。為了加以區(qū)分，可以使它們具有不同的端口地址，在端口地址相同的情況下

6、，可以規(guī)定操作的順序，或者在輸入/輸出的數(shù)據(jù)中設(shè)置特征位。-15-二、CPU與外設(shè)之間輸入/輸出數(shù)據(jù)的傳輸控制方式CPU與外設(shè)之間傳輸數(shù)據(jù)的控制方式通常有三種：程序方式、中斷方式和DMA方式。1.程序方式指用輸入/輸出指令，來控制信息傳輸?shù)姆绞?，是一種軟件控制方式，根據(jù)程序控制的方法不同，又可以分為無條件傳送方式和條件傳送方式。①無條件傳送方式條件：利用程控方式與外設(shè)交換信息時，如果輸入/輸出的時刻，都可以保證外設(shè)總是處于“準(zhǔn)備好”狀態(tài)，則可以直接利用輸入/輸出指令進行信息的輸入/輸出操作。圖5-1如圖5-1，從硬件電路上來看：輸入：加三態(tài)緩沖器（控制端由地址譯碼信號和信號選中，

7、CPU用IN指令）輸出：加鎖存器（控制端由地址譯碼信號和信號選中，CPU用OUT指令）這種方式下的硬、軟件設(shè)計都比較簡單，但應(yīng)用的局限性較大，因為很難保證外設(shè)在每次信息傳送時都處于“準(zhǔn)備好”狀態(tài)，一般只用在諸如開關(guān)控制、七段數(shù)碼管的顯示控制等場合。②條件傳送方式又稱查詢方式，即通過程序查詢相應(yīng)設(shè)備的狀態(tài)，若狀態(tài)不符合，則CPU不能進行輸入/輸出操作，需要等待；只有當(dāng)狀態(tài)信號符合要求時，CPU才能進行相應(yīng)的輸入/輸出操作。一般外設(shè)均可以提供一些反映其狀態(tài)的信號，如對輸入設(shè)備來說，它