《計(jì)算機(jī)組成原理》電子課件第5章輸入輸出設(shè)備與輸入輸出

《《計(jì)算機(jī)組成原理》電子課件第5章輸入輸出設(shè)備與輸入輸出》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、《計(jì)算機(jī)組成原理》電子課件第5章　輸入輸出設(shè)備與輸入輸出系統(tǒng)重慶電大網(wǎng)址：Http://www.cqdd.cq.cn輸入設(shè)備輸出設(shè)備入出接口和總線外存設(shè)備主存儲(chǔ)器高速緩存控制器運(yùn)算器第4章第5章第3章第2章計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)第五章內(nèi)容輔導(dǎo)第五兩章的教學(xué)內(nèi)容占全部教學(xué)內(nèi)容的20%。涉及概念性的知識(shí)比較多，原理性的內(nèi)容一般理解即可；實(shí)用性的知識(shí)較多，有些線路或設(shè)備組成實(shí)例，勿背。第五章內(nèi)容概要直控中斷DMA，總線接口與設(shè)備主總局部慢擴(kuò)展，周期方式等待催識(shí)別緩沖和狀態(tài)，控制中斷等相隨一般組成和原理，顯示鍵盤打印機(jī)第五章輸入/輸出系統(tǒng)和輸入/輸出

2、設(shè)備1.輸入/輸出設(shè)備概述2.常用輸入設(shè)備組成與運(yùn)行原理:終端鍵盤鼠標(biāo)3.常用輸出設(shè)備組成與運(yùn)行原理:終端顯示器打印機(jī)（針式噴墨式激光）4.輸入/輸出系統(tǒng)概述5.計(jì)算機(jī)的總線：總線構(gòu)成總線周期運(yùn)行方式等待狀態(tài)6.接口電路：接口電路的功能、一般組成，串行口實(shí)例7.常用的輸入/輸出方式8.中斷和DMA的處理過程輸入/輸出子系統(tǒng)總線：連接計(jì)算機(jī)各功能部件的邏輯電路和連線，包括管理信息傳輸規(guī)則的電路被稱為總線。幾個(gè)概念及術(shù)語三種總線：數(shù)據(jù)總線：傳輸數(shù)據(jù)，速度與位數(shù)地址總線：傳輸?shù)刂?，位?shù)控制總線：指明總線周期的類型和一次入/出操作完成的時(shí)刻等

3、信息幾個(gè)概念及術(shù)語總線周期的類型:內(nèi)存讀內(nèi)存寫外設(shè)讀外設(shè)寫中斷和DMA幾個(gè)概念及術(shù)語總線周期：正?？偩€周期：一次地址時(shí)間和一次數(shù)據(jù)時(shí)間BURST總線周期：一次地址時(shí)間和多次數(shù)據(jù)時(shí)間總線的等待狀態(tài)：增加的數(shù)據(jù)時(shí)間被稱為總線的等待狀態(tài)。影響系統(tǒng)的運(yùn)行效率。單總線和多總線結(jié)構(gòu)早期的計(jì)算機(jī)，如DEC公司的PDP-11只使用一組總線，包括數(shù)據(jù)總線，地址總線，控制總線。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，缺點(diǎn)是運(yùn)行效率低。CPU主存輸入設(shè)備輸出設(shè)備總線多(2或3)總線結(jié)構(gòu)當(dāng)前計(jì)算機(jī)通常采用多總線結(jié)構(gòu)CPU主存擴(kuò)展總線控制線路I/O設(shè)備1I/O設(shè)備2處理機(jī)

4、總線32MHz4B~8BISA/EISA8.33MHz1,2,4B二總線結(jié)構(gòu).....多(2或3)總線結(jié)構(gòu)-CPU主存PCI橋I/O設(shè)備1I/O設(shè)備2處理機(jī)總線66MHz4B~8BISA/EISA8.33MHz1,2,4B三總線結(jié)構(gòu).....PCIBUS33MHz4B擴(kuò)展總線控制線路I/O設(shè)備3I/O設(shè)備4接快速設(shè)備接慢速設(shè)備通用可編程接口電路通用:能有多種用法與入/出功能可編程:能通過指令指定接口的功能和運(yùn)行控制參數(shù)等通用可編程接口電路接口內(nèi)的組成部分:設(shè)備識(shí)別線路數(shù)據(jù)緩沖寄存器（輸入/輸出）控制寄存器狀態(tài)寄存器通用可編程接口電路中

5、斷電路(中斷觸發(fā)器,中斷屏蔽觸發(fā)器等)電平轉(zhuǎn)換及串行/并行轉(zhuǎn)換電路等常用的輸入/輸出方式程序直接控制方式(狀態(tài)循環(huán)查詢)簡單，CPU效率低，CPU、外設(shè)串行程序中斷傳送方式CPU利用效率略高，CPU、外設(shè)并行常用的輸入/輸出方式直接內(nèi)存訪問方式(DMA)外設(shè)直接訪問內(nèi)存，CPU利用率更高I/O通道控制方式外圍處理機(jī)方式有關(guān)中斷的概念與術(shù)語中斷源及分類:內(nèi)/外中斷軟件中斷中斷優(yōu)先級(jí)中斷請(qǐng)求中斷響應(yīng)禁止(開/關(guān))中斷中斷屏蔽中斷嵌套有關(guān)中斷的概念與術(shù)語中段處理過程:關(guān)中斷保存斷點(diǎn)和現(xiàn)場判中斷源并轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序開中斷執(zhí)行中斷服務(wù)程序關(guān)中斷

6、恢復(fù)現(xiàn)場和斷點(diǎn)開中斷返回?cái)帱c(diǎn)DMA的概念與處理DMA是在高速外設(shè)和主存儲(chǔ)器之間自動(dòng)成批傳送信息、以盡量減少CPU干預(yù)的入/出方式.DMA卡上應(yīng)包括通用接口卡的全部組成部分,并多出如下內(nèi)容:主存地址寄存器，傳送字?jǐn)?shù)計(jì)數(shù)器DMA控制邏輯:DMA請(qǐng)求DMA響應(yīng)DMA工作方式DMA優(yōu)先級(jí)及排隊(duì)邏輯等一次完整的DMA傳送過程DMA預(yù)處理CPU向DMA送命令,如DMA方式，主存地址，傳送的字?jǐn)?shù)等，之后CPU執(zhí)行原來的程序DMA控制在I/O設(shè)備與主存間交換數(shù)據(jù)準(zhǔn)備一個(gè)數(shù)據(jù),向CPU發(fā)DMA請(qǐng)求,取得總線控制權(quán)，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，修改卡上主存地址，修改字

7、數(shù)計(jì)數(shù)器內(nèi)且檢查其值是否為零,不為零則繼續(xù)傳送，若已為零，則向CPU發(fā)中斷請(qǐng)求.第五章作業(yè)第五章習(xí)題中的第2題，第4題，第9題，第14題，第15題，第19題第27題，第29題。（8個(gè)作業(yè)題均必做）附：使用串行接口的教學(xué)實(shí)驗(yàn)(1)教學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)介紹教學(xué)計(jì)算機(jī)上有串行接口，8位并行與主機(jī)交換信息，串行地和PC仿真終端通信，用IN、OUT指令完成入出，采用狀態(tài)查詢方式工作。（2）教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在教學(xué)計(jì)算機(jī)已有監(jiān)控程序，串行口能正常運(yùn)行，串行口的端口地址:00(數(shù)據(jù)),01(狀態(tài))，參照教材上已有的I/O程序例子，設(shè)計(jì)用串口完成I/O操作的程序

8、（3）教學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟學(xué)懂教材中使用串行接口的程序，學(xué)習(xí)查詢串行口運(yùn)行狀態(tài)的方法，用狀態(tài)查詢方式使用IN、OUT指令。寫出幾個(gè)小的完成輸入/輸出操作功能的程序，具體內(nèi)容自己確定。