第2章入输出技术

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1、计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 第第2 2章章 输入输出技术输入输出技术 2.1 2.1 概述概述 在微型计算机系统的应用中，在微型计算机系统的应用中，CPUCPU除与内存交换信息外，还除与内存交换信息外，还必然要经常与各种外部设备交换信息。主机与外设进行信必然要

2、经常与各种外部设备交换信息。主机与外设进行信息交换过程主要是完成数据输入或输出的传送操作。输入息交换过程主要是完成数据输入或输出的传送操作。输入或输出操作的确切含义是有选择地启动被微处理器选中的或输出操作的确切含义是有选择地启动被微处理器选中的外部设备，以便使其接收来自外部设备，以便使其接收来自CPUCPU的数据或向的数据或向CPUCPU送入数据。送入数据。 数据传送的方向标准通常以微处理器为中心，当数据是由数据传送的方向标准通常以微处理器为中心，当数据是由外部设备，如键盘、纸带读入机、光笔等设备向外部设备，如键盘、纸带读入机、光笔等设备向CPUCPU送入时，送入时，称为输入传送；而当数据自称

3、为输入传送；而当数据自CPUCPU送到如发光二极管、七段显送到如发光二极管、七段显示器、示器、CRTCRT显示器、点阵打印机、绘图仪等设备时，称为输显示器、点阵打印机、绘图仪等设备时，称为输出传送。出传送。 当实现一个数据的输入输出操作时，当实现一个数据的输入输出操作时，CPUCPU必须在众多的外部必须在众多的外部设备中寻找一个确定的设备，而如何寻找这一特定的外部设备中寻找一个确定的设备，而如何寻找这一特定的外部设备就是输入输出寻址方式所解决的问题。当找到一个确设备就是输入输出寻址方式所解决的问题。当找到一个确定的外部设备以后，接下来的问题就是如何同它进行信息定的外部设备以后，接下来的问题就是

4、如何同它进行信息交换，这就是输入输出控制方式所解决的问题。交换，这就是输入输出控制方式所解决的问题。石税噬越恰揍氖虏蕾祈魁技掺椽柔虫卢祁橇宇蛛谨机聋非俱拥锣哑抽巾唆第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 2.2 2.2 输入输出的寻址方式输

5、入输出的寻址方式 1 1 存储器映象寻址方式存储器映象寻址方式 存储器映象寻址方式的主要优点是：存储器映象寻址方式的主要优点是： （1 1）指令丰富。）指令丰富。所有存储器访问指令都可以用来处理所有存储器访问指令都可以用来处理I/OI/O操作，而不使用操作，而不使用专用的专用的I/0I/0指令。在微型机的指令系统中，存储器操作指令数量多，功能强，指令。在微型机的指令系统中，存储器操作指令数量多，功能强，寻址方式灵活，这给程序设计带来了方便，同时也大大增强了系统的寻址方式灵活，这给程序设计带来了方便，同时也大大增强了系统的I/0I/0功功能，使能，使I/0I/0端口不仅能完成数据的传送，还能对端

6、口的内容进行算术逻辑运端口不仅能完成数据的传送，还能对端口的内容进行算术逻辑运算或移位等。算或移位等。 （2 2）I/OI/O端口空间大。端口空间大。由于在存储器空间中划出一个区域作为由于在存储器空间中划出一个区域作为I/OI/O端口地址端口地址空间，所以系统中的空间，所以系统中的I/OI/O端口数目几乎不受限制，其最大数目只受系统的存端口数目几乎不受限制，其最大数目只受系统的存储容量的限制。这对大型控制或数据通讯系统等一些特殊场合是很有用处储容量的限制。这对大型控制或数据通讯系统等一些特殊场合是很有用处的。的。 （3 3）寻址的控制逻辑比较简单。）寻址的控制逻辑比较简单。这种寻址方式的主要缺

7、点是：这种寻址方式的主要缺点是： （1 1）I/OI/O端口占用了一部分存储器地址空间，端口占用了一部分存储器地址空间，使可用的内存空间相对减少。使可用的内存空间相对减少。另外，当所有地址都必须做为存储器单元使用时，则不能采用这种方法。另外，当所有地址都必须做为存储器单元使用时，则不能采用这种方法。 （2 2）对对外外设设的的访访问问和和对对存存储储器器的的访访问问一一样样，必必须须对对全全部部地地址址线线译译码码，因因而而地址译码电路比较复杂。地址译码电路比较复杂。 （3 3）存储器操作指令字节长，）存储器操作指令字节长，需要较长的执行时间，降低了需要较长的执行时间，降低了I/OI/O操作速

8、度。操作速度。 （4 4）用存储器指令来处理输入）用存储器指令来处理输入/ /输出，输出，在程序清单中不易区别，给程序的在程序清单中不易区别，给程序的设计，分析和调试带来一定的困难。设计，分析和调试带来一定的困难。 怨号榆铅体屹赡撰镰猿脚曳鼠壮躬铆此挨甩吃呀篆掘碧魁匠酉蒲溃汀誓汹第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY

9、COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 输入输出的寻址方式输入输出的寻址方式 2 I/O2 I/O映象寻址方式映象寻址方式 I/OI/O映象寻址方式的主要优点是：映象寻址方式的主要优点是：（1 1）I/OI/O空间与存储器空间各自独立，空间与存储器空间各自独立，可分开设计。可分开设计。 （2 2）由于采用单独的）由于采用单独的I/OI/O指令，指令，其助记符与存储器指令明显不同，其助记符与存储器指令明显不同，因而使程序编制清晰，易于理解。因而使程序编制清晰，易于理解。（3 3）I/OI/O地址线较少，地址线较少，所以译码电路简单。所以译码电路简单。（4

10、4）I/OI/O指令格式短，指令格式短，执行时间快。执行时间快。这种寻址方式的主要缺点是：这种寻址方式的主要缺点是：（1 1）需需要要专专门门的的I/OI/O指指令令，且且这这些些指指令令一一般般不不如如存存储储器器访访问问指指令令丰富，程序设计灵活性较差。丰富，程序设计灵活性较差。（2 2）参加译码的地址线较少，）参加译码的地址线较少，使外设端口数目受到限制。使外设端口数目受到限制。（3 3）采采用用专专用用的的I/OI/O周周期期和和专专用用的的I/OI/O控控制制线线，这这不不仅仅使使微微处处理理器器有有限限的的引引脚脚更更加加紧紧张张，而而且且也也增增加加了了控控制制逻逻辑辑的的复复杂

11、杂性性。最最小小模模式式下下的的80888088则则用用M/IOM/IO信信号号来来区区分分存存储储器器或或I/OI/O端端口口的的访访问问。最最大大模模式式下下的的80888088与与协协处处理理器器80878087连连接接，引引脚脚更更为为紧紧张张，只只有有通通过过输输出出三三个个总总线线周周期期信信号号，再再由由82888288总总线线控控制制器器解解读读后后生生成成存存储储器器读读/ /写、写、I/OI/O读读/ /写的控制信号。写的控制信号。蛾诸妇给伸游惧壕斗啸以汰恍贯买表陡偏陈刚没俗逊杰熏昨辐挖诧赔灿妈第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMP

12、UTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 80888088专用专用I/OI/O指令指令 对于采用直接寻址方式，其指令格式为：对于采用直接寻址方式，其指令格式为：输入指令：输入指令：IN ALIN AL，n n和和IN AXIN AX，n n输出指令：输出指令：OUT nOUT n，ALAL和和OUT nOUT n，AX

13、AX 对于采用间接寻址方式，其指令格式为：对于采用间接寻址方式，其指令格式为：输入指令：输入指令：IN ALIN AL，DXDX和和IN AXIN AX，DXDX输出指令：输出指令：0UT DX0UT DX，ALAL和和OUT DXOUT DX，AX AX 瑰貌钧疗裁荆楞与蜒泄辖冠酉蛇建铀妹攒攫呈气狄匆粹跌懂窃养皿或借颤第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER S

14、CIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 门电路组合法门电路组合法常见的端口地址选择方法有三种：常见的端口地址选择方法有三种：门电路组合法、译码器译码法、门电路组合法、译码器译码法、比较器比较法比较器比较法。门电路组合法门电路组合法是最简单的一种端口地址选择方法，它采用常见的是最简单的一种端口地址选择方法，它采用常见的逻辑门电路，比如与门、或门、非门等作为基本的组合元件。逻辑门电路，比如与门、或门、非门等作为基本的组合元件。一般端口都是指寄存器、锁存器或缓冲器，这些器件都有一个芯一般端口都是指寄存器、锁存器或缓冲器

15、，这些器件都有一个芯片选择信号，简称片选信号，多数是低电平有效，当然，也有一片选择信号，简称片选信号，多数是低电平有效，当然，也有一些芯片没有片选信号，而是有使能端，或脉冲控制端，总之是使些芯片没有片选信号，而是有使能端，或脉冲控制端，总之是使器件产生动作的控制端。器件产生动作的控制端。端口地址选择的目的，是当地址线上出现某种信息组合时，在电端口地址选择的目的，是当地址线上出现某种信息组合时，在电路的输出端会产生一个有效信号（有效信号有四种状态，即高电路的输出端会产生一个有效信号（有效信号有四种状态，即高电平、低电平、上跳沿、下降沿，具体使用哪种状态，视所使用器平、低电平、上跳沿、下降沿，具体

16、使用哪种状态，视所使用器件而定），该信号连到器件的控制端，使器件产生动作，从而完件而定），该信号连到器件的控制端，使器件产生动作，从而完成成I/OI/O端口的读端口的读/ /写操作。写操作。这种方法简单、直观，适合于单个端口，常用的基本门电路有这种方法简单、直观，适合于单个端口，常用的基本门电路有74007400（2 2输入输入4 4与非门）、与非门）、74087408（2 2输入输入4 4与门）、与门）、74207420（4 4输入双与非输入双与非门）、门）、74307430（8 8输入与非门）、输入与非门）、74027402（2 2输入输入4 4或非门）、或非门）、74327432（2 2

17、输入输入4 4或门）、或门）、74047404（六反相器）等等。（六反相器）等等。 泳蓖贪潘湖弊钧离设亿立腕磁贫验种撩送憾事帘灭旭钙凯膛惮企前娇冉认第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 译码器译码法译码器译码法 这是最常用的一种方法，就是

18、利用译码器芯片对地址进行译码。这是最常用的一种方法，就是利用译码器芯片对地址进行译码。PC/XTPC/XT微型机系统板上接口芯片的端口地址译码采样了一个微型机系统板上接口芯片的端口地址译码采样了一个74LS13874LS138译码译码电路。这些芯片也都有片选信号，电路。这些芯片也都有片选信号，74LSl3874LSl38译码器的输出与这些芯片的片译码器的输出与这些芯片的片选信号连接。各接口芯片内部有多个寄存器，因而应有多个端口地址。选信号连接。各接口芯片内部有多个寄存器，因而应有多个端口地址。译码器只直接使用译码器只直接使用A A9 9A A5 5，其余的低，其余的低5 5位地址位地址A A4

19、 4A A0 0末接，留给各接口芯片末接，留给各接口芯片自行内部译码，以便寻址多个寄存器。显然，由于自行内部译码，以便寻址多个寄存器。显然，由于A A4 4A A0 0未接到译码器，未接到译码器，所以每个译码器的输出端对应所以每个译码器的输出端对应2 25 5=32=32个端口地址，其地址范围依次是：个端口地址，其地址范围依次是：8237 000H 8237 000H 01FH 01FH8259 020H 8259 020H 03FH 03FH8253 040H 8253 040H 05FH 05FH8255 060H 8255 060H 07FH 07FHDMADMA页面寄存器页面寄存器 0

20、80H 080H 09FH 09FHNMINMI屏蔽寄存器屏蔽寄存器 0A0H 0A0H 0BFH 0BFH保留的保留的 0C0H 0C0H 0DFH 0DFH保留的保留的 0E0H 0E0H 0FFH 0FFH系系统统为为每每个个接接口口芯芯片片预预留留出出3232个个端端口口地地址址，至至于于每每个个接接口口芯芯片片用用多多少少，则视接口芯片内部寄存器的数目而定。则视接口芯片内部寄存器的数目而定。译码器译码法可以方便地对多个地址进行译码，适合于多个端口的电路。译码器译码法可以方便地对多个地址进行译码，适合于多个端口的电路。常用的译码器有常用的译码器有74139/7415574139/741

21、55（双（双2 2线线-4-4线译码器）、线译码器）、7413874138（3 3线线-8-8线译线译码器）、码器）、7415474154（4 4线线-16-16线译码器）。线译码器）。 蓖叠瑚钠承陡鹏埠矾雁舱谰许垣恿铜掐欣痰堤染驾志结厂邓迈廖差匪扒逆第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIEN

22、CE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 比较器比较法比较器比较法这是比较灵活的一种方法，就是这是比较灵活的一种方法，就是利用数码比较器把地址线利用数码比较器把地址线上的地址同预定的地址相比较上的地址同预定的地址相比较，进而确定地址是否相符。，进而确定地址是否相符。如果比较后两个地址相等，则表示地址总线送来的端口地如果比较后两个地址相等，则表示地址总线送来的端口地址就是该端口的地址。址就是该端口的地址。用比较器比较法进行端口地址译码不仅原理直观，方法简用比较器比较法进行端口地址译码不仅原理直观，方法简便，更主要的是通过改变预设置，就能够很容易地改变接便，更主要的是通过改变预设置，就能

23、够很容易地改变接口电路中端口的地址，而不需要改变线路，使用非常灵活。口电路中端口的地址，而不需要改变线路，使用非常灵活。在一些通用接口模板中，这一方法已得到广泛的应用。在一些通用接口模板中，这一方法已得到广泛的应用。常用的比较器有常用的比较器有74857485（4 4位数字比较器）、位数字比较器）、7468874688（8 8位数字位数字比较器）。比较器）。 违擞虫汽蹦崇宏疚麓绊芳枢凭霍编链兄遇身嚷谋括相购骡组库磐俊族锣章第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND

24、 TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 2.3 2.3 输入输出控制方式输入输出控制方式 I/OI/O设备与存储器区别：设备与存储器区别：1 1存存储储器器的的工工作作速速度度几几乎乎和和中中央央处处理理机机一一样样，而而大大多多数数I/OI/O设设备备工工作作较较慢慢，且且不不同同的的I/OI/O设设备备又又有有不不同同的的工工作作速度。速度。2 2存存储储器器的的字字长长一一般般是是以以字字节节为为单单位位

25、或或等等于于机机器器字字长长，而而I/OI/O设设备备传传送送的的过过程程中中可可能能是是8 8位位数数据据，也也可可能能是是1 1位位，2 2位位不等的状态或控制信息。不等的状态或控制信息。3 3存存储储器器中中的的信信号号形形式式与与CPUCPU相相同同，而而I/OI/O设设备备可可能能是是数数字字信信号号也也可可能能是是模模拟拟信信号号，可可能能是是电电压压信信号号也也可可能能是是电流信号，可能是并行的也可能是串行的等等。电流信号，可能是并行的也可能是串行的等等。4 4存存储储器器的的控控制制信信号号主主要要是是读读/ /写写信信号号，而而I/OI/O设设备备一一般般有有多多种种控控制制

26、信信号号，如如设设备备工工作作，空空闲闲等等状状态态信信号号，设设备的启动，清除等控制信号。备的启动，清除等控制信号。这些差异都使得这些差异都使得I/OI/O数据传送过程较为复杂，随之而来的就数据传送过程较为复杂，随之而来的就是根据不同设备需采用不同的传送方式，相应的也就要采是根据不同设备需采用不同的传送方式，相应的也就要采用不同的控制方式。用不同的控制方式。 挣粥运疫绒饥邑殷尝揽僳蝎鼻袍杨语功吊驼劲芽告垦请氮怂冠士仇晌苑殃第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AN

27、D TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 I/OI/O控制方式控制方式 CPUCPU对对I/OI/O控制方式，就微机系统而言有控制方式，就微机系统而言有四种基本方式四种基本方式，即，即无条件传送控制方式，程序查询传送控制方式，中断传送无条件传送控制方式，程序查询传送控制方式，中断传送控制方式和控制方式和DMADMA控制方式。控制方式。无条件传送方式，无条件传送方式，CPUCPU可在任何时刻与可在任何时刻与I/O

28、I/O设备交换数据，设备交换数据，对对CPUCPU而言，而言，I/OI/O设备总是处于准备就绪状态。设备总是处于准备就绪状态。程序查询方式，程序查询方式，CPUCPU通过查询通过查询I/OI/O设备的状态，断定哪个设设备的状态，断定哪个设备需要服务，然后转入相应的服务程序。备需要服务，然后转入相应的服务程序。中断方式，中断方式，当当I/OI/O设备需要设备需要CPUCPU为其服务时，可以发生中断为其服务时，可以发生中断请求信号请求信号INTRINTR，CPUCPU接到请求信号后，中断正在执行的程序，接到请求信号后，中断正在执行的程序，转去为该设备服务，服务完毕，返回原来被中断的程序并转去为该设

29、备服务，服务完毕，返回原来被中断的程序并继续执行。继续执行。直接存储器存取（直接存储器存取（DMADMA）方式，）方式，采用这种方式时，在采用这种方式时，在DMADMA控控制器的管理下，制器的管理下，I/OI/O设备和存储器直接交换信息，而不需要设备和存储器直接交换信息，而不需要CPUCPU介入。介入。 瓮享曼兑汕妹困萄墟面邓芹快恤泽弛萌昨完桨寨酗到裕喘时惟删盈垒豆辱第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE

30、AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 无条件传送控制方式无条件传送控制方式 无条件传送方式又称同步方式，是最简单的一种无条件传送方式又称同步方式，是最简单的一种I/OI/O控制方控制方式，多用于式，多用于CPUCPU与低速接口之间的信息交换。如开关、继电与低速接口之间的信息交换。如开关、继电器、器、LEDLED显示器，它们总是被认为处于显示器，它们总是被认为处于“待命待命”状态（即总状态（即总是处于准备就绪或闲置状态），是处于准备就绪或闲置状态），CPUCPU可在

31、任何时候执行可在任何时候执行I/OI/O指令，无条件地与外部设备进行信息交换，而不必考虑外指令，无条件地与外部设备进行信息交换，而不必考虑外部设备的状态。部设备的状态。 俭摇踌希谰淆设猫躁侮个移线弊踞搬钮墓刘湛据问嫁尸柿湍蔑魄巴谷纬输第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TE

32、CHNOLOGY吉林大学吉林大学 程序查询传送控制方式程序查询传送控制方式 程序查询方式是有条件的传送控制方式，在这种方式中，程序查询方式是有条件的传送控制方式，在这种方式中，CPUCPU对对I/OI/O设备的控制（调度）全部由程序来实现，所有的设备的控制（调度）全部由程序来实现，所有的输入输出操作都处于正在被执行的程序的控制下，输入输出操作都处于正在被执行的程序的控制下，I/OI/O设备设备完全处于被动地位。完全处于被动地位。所谓查询，就是询问外部设备的工作状态，通过这一状态所谓查询，就是询问外部设备的工作状态，通过这一状态来判定外设是否已具备了与来判定外设是否已具备了与CPUCPU交换数据

33、的条件，即外设是交换数据的条件，即外设是否已准备好与否已准备好与CPUCPU交换数据。交换数据。对输入设备而言，这个状态指示输入设备的数据是否已经对输入设备而言，这个状态指示输入设备的数据是否已经准备就绪，准备就绪，CPUCPU是否可以随时来读取这个数据。对输出设备是否可以随时来读取这个数据。对输出设备而言，这个状态指示输出设备的数据接收寄存器是否已空，而言，这个状态指示输出设备的数据接收寄存器是否已空，是否可以随时接受是否可以随时接受CPUCPU送来的数据。送来的数据。 程序查询是最常用的程序查询是最常用的I/OI/O控制方式，其控制方式，其特点是特点是I/OI/O操作由操作由CPUCPU启

34、动，即启动，即CPUCPU是主动的而是主动的而I/OI/O是被动的，所有的传送都是与是被动的，所有的传送都是与程序的执行同步的。它的优点是能较好地协调外设与程序的执行同步的。它的优点是能较好地协调外设与CPUCPU之之间定时的差别，并且用于接口的硬件较少，也不需要专门间定时的差别，并且用于接口的硬件较少，也不需要专门的硬件。的硬件。它的它的主要缺点主要缺点有两个：一个是因它需踏步检测某设备状态有两个：一个是因它需踏步检测某设备状态或周期性检查所有设备状态，所以影响微机系统的效率。或周期性检查所有设备状态，所以影响微机系统的效率。二是系统所接入的设备越多，查询的周期就越长，因此对二是系统所接入的

35、设备越多，查询的周期就越长，因此对工作速度较快的工作速度较快的I/OI/O设备会因服务不及时而丢失数据。设备会因服务不及时而丢失数据。 极霖苟伞咽林等船左寓哲封锚果室漂枝挡辅疑绥钮例嘿惊里晦相甄钞纵骄第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学

36、中断传送控制方式中断传送控制方式 程序查询方式独占程序查询方式独占CPUCPU，而通常外设的输入输出速度很慢，而通常外设的输入输出速度很慢，浪费了大量的浪费了大量的CPUCPU时间，它使得时间，它使得CPUCPU在查询过程中除了检测在查询过程中除了检测外设状态以外，不能做任何其他事情。外设状态以外，不能做任何其他事情。 在中断传送控制方式中，在中断传送控制方式中，CPUCPU执行功能程序与外部设备工作，执行功能程序与外部设备工作，二者是并行进行的，它改变了二者是并行进行的，它改变了CPUCPU主动查询外设状态的情况，主动查询外设状态的情况，而是当外设一切准备就绪后，主动向而是当外设一切准备就绪

37、后，主动向CPUCPU提出进行数据传输提出进行数据传输的请求。的请求。 中断过程就是中断过程就是CPUCPU对一个随机的请求进行处理的过程，它一对一个随机的请求进行处理的过程，它一般般包括五个方面包括五个方面，即，即中断申请、中断排队、中断响应、中中断申请、中断排队、中断响应、中断服务和中断返回断服务和中断返回。雍迁祸憎餐汲抄谎衍侵村泳凰禾揍立蓝董坎继沸响截请仑悸崇赴阑酗伤绽第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIE

38、NCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 中断申请中断申请 中断源中断源就是指能够发出中断请求信号的来源。就是指能够发出中断请求信号的来源。中断源能够产生中断申请信号有两个条件：中断源能够产生中断申请信号有两个条件：（l l）中断源自身工作已经）中断源自身工作已经“准备就绪准备就绪”。比如对于输入设比如对于输入设备，备，“准备就绪准备就绪”就是指它已经准备好数据，就是指它已经准备好数据，CPUCPU可以随时可以随时来读取这个数据；对于输出设备，来读取这个数据；

39、对于输出设备，“准备就绪准备就绪”就是指它就是指它已经准备好随时接收已经准备好随时接收CPUCPU送来的数据。送来的数据。（2 2）CPUCPU允许该中断源申请中断。允许该中断源申请中断。一般来说，一般来说，CPUCPU本身有一本身有一个中断允许触发器，而每一个中断源也有一个中断允许触个中断允许触发器，而每一个中断源也有一个中断允许触发器（或称之为中断屏蔽寄存器），如果发器（或称之为中断屏蔽寄存器），如果CPUCPU本身禁止中断本身禁止中断（即其中断允许触发器处于禁止状态），那么即使外部有（即其中断允许触发器处于禁止状态），那么即使外部有中断请求信号，中断请求信号，CPUCPU也不会响应。如果

40、也不会响应。如果CPUCPU本身允许中断，本身允许中断，它就可以接受（响应）中断源发出的中断请求信号。此时，它就可以接受（响应）中断源发出的中断请求信号。此时，哪一个中断源可能发出中断请求信号，就要看哪一个中断源可能发出中断请求信号，就要看CPUCPU使哪一个使哪一个中断源的中断允许触发器处于允许状态（即该中断源所属中断源的中断允许触发器处于允许状态（即该中断源所属的中断屏蔽寄存器处于非屏蔽状态）。如果的中断屏蔽寄存器处于非屏蔽状态）。如果CPUCPU禁止某个中禁止某个中断源申请中断，那么即使这个中断源自身工作已经准备就断源申请中断，那么即使这个中断源自身工作已经准备就绪，它也不可能向绪，它也

41、不可能向CPUCPU提出中断请求。提出中断请求。 苯悟职摧籍抠乍邹姨芭括者啊瞳课绣扑危袖鸦锣冰沮缚猾直猎怔惊饮立猴第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 中断排队中断排队 解决中断优先权排队一般有两种方法，即软件查询法和硬解决中断优先权排队

42、一般有两种方法，即软件查询法和硬件排队法。件排队法。（l l）软件查询法）软件查询法 基本思想：基本思想：用软件查询中断源，根据查询的顺序先后来确用软件查询中断源，根据查询的顺序先后来确定中断源的优先级。先查询的优先级就高，后查询的优先定中断源的优先级。先查询的优先级就高，后查询的优先级就低，只要改变查询次序，就可以改变中断源的中断优级就低，只要改变查询次序，就可以改变中断源的中断优先级。先级。 软件查询法的主要软件查询法的主要优点优点是节省硬件，电路简单，程序设计是节省硬件，电路简单，程序设计灵活，优先级调整方便，灵活，优先级调整方便，缺点缺点是每次响应中断后，都要从是每次响应中断后，都要从

43、优先权最高的中断开始询问，外设中断源越多，查询的时优先权最高的中断开始询问，外设中断源越多，查询的时间就越长，而且各个中断源的服务响应时间也是不同的，间就越长，而且各个中断源的服务响应时间也是不同的，造成优先级别低的中断源实时处理性差。造成优先级别低的中断源实时处理性差。 （2 2）硬件排队法）硬件排队法基本思想：基本思想：用硬件判优逻辑电路来确定申请中断中的最高用硬件判优逻辑电路来确定申请中断中的最高优先级，系统中各中断源的优先级别是由它们在判优电路优先级，系统中各中断源的优先级别是由它们在判优电路中的位置决定的。中的位置决定的。 硬件排队法的硬件排队法的优点优点在于中断响应速度炔，并且各不

44、同设备，在于中断响应速度炔，并且各不同设备，无论它排在链头还是链尾，它的响应时间是相同的。无论它排在链头还是链尾，它的响应时间是相同的。缺点缺点是增加了硬设备，电路设计复杂。是增加了硬设备，电路设计复杂。 捷毕贱赢射斟炳磺掀泻能唬捻输殷阉赖儒清袄癸佩瘸悦惺钉服尖尽淄话昏第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPU

45、TER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 中断响应中断响应 响应中断条件：响应中断条件： （l l）外部设备有中断请求。）外部设备有中断请求。 （2 2）CPUCPU自身允许中断。自身允许中断。 （3 3）没没有有更更高高级级的的中中断断正正在在被被服服务务。CPUCPU对对有有些些事事情情的的处处理理是是禁止被打扰的，比如禁止被打扰的，比如DMADMA操作等。操作等。 （4 4）CPUCPU在在每每条条指指令令结结束束后后响响应应中中断断。CPUCPU不不能能在在指指令令执执行行的的中中间间响响应应中中断断，而而是是在在每每条条指指令令的的最最后后一一个个T T状

46、状态态采采样样中中断断请请求求线线，如果有中断请求并且满足响应条件的话，将发出中断响应信号。如果有中断请求并且满足响应条件的话，将发出中断响应信号。CPUCPU一一旦旦响响应应中中断断，将将在在中中断断响响应应周周期期中中完完成成一一些些必必要要的的操操作作，这些工作是由硬件自动完成的，无需人工介入。这些工作是由硬件自动完成的，无需人工介入。 （1 1）关关中中断断。内内部部自自动动实实现现关关中中断断，禁禁止止在在中中断断响响应应期期间间受受到到外部干扰。外部干扰。 （2 2）保保护护断断点点。是是指指保保护护断断点点的的地地址址，也也就就是是中中断断发发生生时时在在程程序序计计数数器器中中

47、保保存存的的下下一一条条指指令令的的地地址址。保保护护断断点点的的目目的的是是执执行行完完中断服务程序后能返回到该地址继续运行原程序。中断服务程序后能返回到该地址继续运行原程序。 （3 3）将中断服务程序的入口地址送入程序计数器，从而实现转）将中断服务程序的入口地址送入程序计数器，从而实现转入相应的中断服务程序。入相应的中断服务程序。不同的不同的CPUCPU有不同的转入方法。有不同的转入方法。 彝碱恐薛课编痴揽咏陨添喝喻局鸵波齐噎营椎全输州软寝三吼拨辊仗腹捡第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCO

48、MPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 中断服务中断服务 中断服务就是指执行中断服务程序，包括三个部分：中断服务就是指执行中断服务程序，包括三个部分：保护保护现场、中断处理和恢复现场现场、中断处理和恢复现场。保护现场保护现场是进入中断服务程序后首先要做的工作。主程序是进入中断服务程序后首先要做的工作。主程序中要用到寄存器，中断服务程序中也要用到寄存器，而中要用到寄存器，中断服

49、务程序中也要用到寄存器，而CPUCPU中的寄存器又是有限的，所以保护现场的目的就是将有关中的寄存器又是有限的，所以保护现场的目的就是将有关的寄存器内容压入堆栈保存起来。所谓有关的寄存器是指的寄存器内容压入堆栈保存起来。所谓有关的寄存器是指中断服务程序中使用的那些寄存器，将这些寄存器的内容中断服务程序中使用的那些寄存器，将这些寄存器的内容保存起来，也就保存了主程序断点处的工作环境，以后即保存起来，也就保存了主程序断点处的工作环境，以后即使改变了这些寄存器的内容也没关系，因为断点处的工作使改变了这些寄存器的内容也没关系，因为断点处的工作环境已经被保存下来，随时都可以恢复。保护现场一般使环境已经被保

50、存下来，随时都可以恢复。保护现场一般使用用PUSHPUSH指令。指令。中断处理中断处理是中断服务程序中的核心工作。它实质性地完成是中断服务程序中的核心工作。它实质性地完成CPUCPU与外设之间的输入或输出操作，有时也包括内存地址的与外设之间的输入或输出操作，有时也包括内存地址的修改，计数值的修改等等。修改，计数值的修改等等。恢复现场恢复现场的目的就是恢复主程序断点处的工作环境，这个的目的就是恢复主程序断点处的工作环境，这个环境是在保护现场工作中保存起来的，一般使用环境是在保护现场工作中保存起来的，一般使用POPPOP指令来指令来完成。完成。六醇撕岭监胸队赂荚砖鸳雁挽札堆绷徐唬目淳胳首蓖遭玲掇坏

51、章慈契舅伸第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 中断返回中断返回 中断返回中断返回是中断过程的最后一个环节，它是由中断返回指是中断过程的最后一个环节，它是由中断返回指令（令（IRETIRET）来实现的，其目的在于将断点地址返回到程序）来实

52、现的，其目的在于将断点地址返回到程序计数器，由于计算机总是按照程序计数器的地址取指令执计数器，由于计算机总是按照程序计数器的地址取指令执行程序，所以行程序，所以CPUCPU自然从断点地址开始继续执行原程序。自然从断点地址开始继续执行原程序。需要需要说明说明的一点是，的一点是，CPUCPU在响应中断时已经在其内部自动实在响应中断时已经在其内部自动实现了关中断（禁止中断），其目的是在中断响应过程中，现了关中断（禁止中断），其目的是在中断响应过程中，保护断点，转入中断服务程序等工作不受其它中断源的干保护断点，转入中断服务程序等工作不受其它中断源的干扰，但由于关了中断，使得在整个中断服务过程中不能再扰

53、，但由于关了中断，使得在整个中断服务过程中不能再响应其他的中断，也就是不能实现中断嵌套。而如果不在响应其他的中断，也就是不能实现中断嵌套。而如果不在中断服务程序返回之前，或在主程序循环体中重新开中断中断服务程序返回之前，或在主程序循环体中重新开中断的话，那么系统就不可能再响应任何可屏蔽的中断请求。的话，那么系统就不可能再响应任何可屏蔽的中断请求。显然，为了实现中断嵌套，一定要在中断服务程序中开始显然，为了实现中断嵌套，一定要在中断服务程序中开始的部分安排开中断指令；为了实现连续的中断，最好在中的部分安排开中断指令；为了实现连续的中断，最好在中断返回指令之前安排一个开中断指令。断返回指令之前安排

54、一个开中断指令。 赏下股妄吝椰婪斯拥盼久沧银元蔚珠恶照苏垄植岗巾阵图爱援禄看媒袍傅第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 80888088的中断系统的中断系统 80888088具有强大的中断处理功能，它可以处理具有强大的中断处理功能，它可以

55、处理256256种不同类型种不同类型的中断，类型号为的中断，类型号为0 0255255。 太赵极抢我虐短功祝疚胳遥肋段帛美座苑移欺踢磕燃爹秩夹哄蚌棍递蜘黑第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 内部中断和外部中断内部中断和外部中断 1 1外

56、部中断外部中断外外部部中中断断是是由由CPUCPU外外部部引引起起的的中中断断，需需要要外外设设产产生生一一个个信信号号来通知来通知CPUCPU，包括非屏蔽中断，包括非屏蔽中断NMINMI和可屏蔽中断和可屏蔽中断INTRINTR。非非屏屏蔽蔽中中断断NMINMI不不能能被被禁禁止止，它它只只要要产产生生就就必必须须响响应应，不不受受CPUCPU的的中中断断允允许许触触发发器器IFIF的的控控制制，其其中中断断号号为为2 2，一一般般用用于于最急迫的事情。它的优先级高于最急迫的事情。它的优先级高于INTRINTR。可屏蔽中断可屏蔽中断INTRINTR受受CPUCPU的中断允许触发器的中断允许触发

57、器IFIF的控制，可由指的控制，可由指令来实现控制：令来实现控制：STISTI使使IF=1IF=1允许中断，允许中断，CLICLI使使IF=OIF=O禁止中断。禁止中断。 2 2内部中断内部中断内部中断内部中断是由是由CPUCPU状态的改变或执行中断指令而产生的中断，状态的改变或执行中断指令而产生的中断，它不受它不受IFIF的控制，主要用于功能调用、程序调试和意外情的控制，主要用于功能调用、程序调试和意外情况处理。况处理。内部中断包括四类：内部中断包括四类：除法错中断、单步中断、溢出中断、除法错中断、单步中断、溢出中断、软件中断。软件中断。 各类中断源的优先级别由高到低的顺序依次为内部中断、各

58、类中断源的优先级别由高到低的顺序依次为内部中断、NMINMI、INTRINTR、单步中断。、单步中断。背矾掐纷骆卧劳垃哦霓妖卜座佐壶授篱饺滁奎告惨痔瞄模村勤膝殆墩肮家第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 中断向量表中断向量表中断向量表中断

59、向量表是中断服务程序的入口地址表。是中断服务程序的入口地址表。每个中断服务程序的入口地址都有每个中断服务程序的入口地址都有2 2个字节的段地址和个字节的段地址和2 2个个字节的段内偏移量共字节的段内偏移量共4 4个字节组成，共有个字节组成，共有256256个中断源，所个中断源，所以中断向量表共占用以中断向量表共占用2562564=10244=1024字节空间，并且从存储器字节空间，并且从存储器地址的最低端开始存放（即地址地址的最低端开始存放（即地址00000H00000H003FFH003FFH）。）。 内部中断与外部中断的主要区别在于：内部中断与外部中断的主要区别在于： 1 1外外部部中中断

60、断需需要要从从数数据据总总线线上上读读取取中中断断类类型型码码，而而内内部部中断的中断类型码是指令的一部分。中断的中断类型码是指令的一部分。 2 2外外部部中中断断受受中中断断允允许许触触发发器器IFIF的的控控制制，而而内内部部中中断断不不受受IFIF的控制。的控制。 3 3内部中断的优先级别比外部中断要高（除单步中断以内部中断的优先级别比外部中断要高（除单步中断以外）。外）。 帛递叠罢言联赵灰牡练轩膘谆化许蛀酪马硷尚霸婴丰醋受彪楔态蠢曙舔危第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER

61、SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 80888088系统采用中断方式的程序结构（系统采用中断方式的程序结构（1 1） STACKSEGMENT STACK DW 100H DUP(?)STACK ENDSDATA SEGMENTINT_SEG DW ？ ；保存中断向量段地址；保存中断向量段地址INT_OFF DW ？ ；保存中断向量偏移地址；保存中断向量偏移地址DATA ENDS；CO

62、DE SEGMENT ASSUME CS:CODE，DS:DATA，SS:STACKSTART PROC FAR PUSH DS XOR AX，AX POSH AX MOV AX，DATA MOV DS，AX MOV AL，n ；指定；指定类型号型号为n MOV AH，35H INT 21H ；取中断向量送到；取中断向量送到ES:BX 翘饲惩膏区构病冉蜂帽伪独欣她缝挟像龄般貌撩隔阉搏塘数咀呵剂晴系瞄第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYC

63、OMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 MOV INT_SEG，ES MOV INT_OFF，BX ；保；保护ES:BX CLI ；设置中断向量必置中断向量必须关中断关中断 MOV AL，n MOV AH，25H ；重新；重新设置置n MOV DX，SEG INTP MOV DS，DX MOV DX，OFFSET INTP；将；将INTP设置在置在n上上 INT 21H STI ；设置完置完毕后打开中断后打开中断 ；主体程序；主体程序

64、 CLI ；恢复中断向量前必；恢复中断向量前必须关中断关中断 MOV AL，n MOV AH，25H MOV DX，INT_SEG MOV DS，DX MOV DX，INT_OFF INT 21H ；恢复原中断向量；恢复原中断向量 RETSTART ENDP80888088系统采用中断方式的程序结构（系统采用中断方式的程序结构（2 2） 氮麓砌纪附推止妹鹤侯俄蔚扦擂存赖沂捂醉祈北围羊楼叶么者染礁妊妮疚第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY

65、COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 INTP PROC FAR STI ；允；允许中断嵌套中断嵌套 PUSH AX PUSH BX PUSH CX PUSH DX PUSH SI PUSH DI PUSH BP PUSH ES PUSH DS ；保；保护现场 ；中断；中断处理理 MOV AL，20H OUT 20H，AL ；8259中断返回，中断返回，发EOI 80888088系统采用中断方式的程序结构（系统采用中断方式的程序结

66、构（3 3） 友乓溺科疤宵测惧锹恤捍撼兴梨氦计谢房进弄舀肺虞痕殷寨烟羔箍苔杰迭第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 POP DS POP ES POP BP POP DI POP SI POP DX POP CX POP BX POP A

67、X ；恢复；恢复现场 IRFT ；中断返回；中断返回INTP ENDPCODE ENDS END START ；从；从START处执行程序处执行程序 程序中使用了程序中使用了DOS系统功能调用，其中系统功能调用，其中35H功能是取中断向量，入口功能是取中断向量，入口AL=中断类型号，出口中断类型号，出口ES：BX=中断程序入口地址。另一个中断程序入口地址。另一个25H功能是设置功能是设置中断向量，入口中断向量，入口AL=中断类型号，中断类型号，DS：DX=中断程序入口地址。中断程序入口地址。80888088系统采用中断方式的程序结构（系统采用中断方式的程序结构（4 4） 杜蛾膜哭锈辈半疾冯夷疮

68、坡蚕场刮蔚盏较猛达没疆沥怂把以侮隐鸯蹋峙晾第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 直接存储器存取（直接存储器存取（DMADMA）方式）方式 所谓所谓DMADMA传送方式传送方式（即直接存储器存取方式）是一种不需要（即直接存储器存取方式）是一

69、种不需要CPUCPU干预也不需要软件介入的高速数据传送方式。干预也不需要软件介入的高速数据传送方式。CPUCPU只是启动只是启动DMADMA过程，但是丝毫不干预这一过程，整个过程，但是丝毫不干预这一过程，整个DMADMA过程是由硬件自动完成的，也不需要软件的介入。在过程是由硬件自动完成的，也不需要软件的介入。在DMADMA控控制器的控制下，外设和存储器利用数据总线直接进行数据制器的控制下，外设和存储器利用数据总线直接进行数据交换。这样，数据的传送速度就取决于存储器的存取时间，交换。这样，数据的传送速度就取决于存储器的存取时间，故数据传送速率大大提高。故数据传送速率大大提高。 DMADMA控制器

70、除控制存储器与外设之间的数据传送之外，还可控制器除控制存储器与外设之间的数据传送之外，还可以控制存储器与存储器之间的数据传送。以控制存储器与存储器之间的数据传送。在在DMADMA控制系统中，在没有进行控制系统中，在没有进行DMADMA传送时，传送时，CPUCPU作为系统中作为系统中核心设备管理和使用三条总线（核心设备管理和使用三条总线（ABAB、DBDB、CBCB）进行数据的）进行数据的传送和处理，而传送和处理，而DMADMA控制器仅作为控制器仅作为CPUCPU的一般外部设备，的一般外部设备，CPUCPU可对它进行一般的可对它进行一般的I/OI/O操作和初始化等工作。当需要进行操作和初始化等工

71、作。当需要进行DMADMA传送时，则传送时，则DMADMA控制器成为系统中的核心设备，换句话控制器成为系统中的核心设备，换句话说，说，DMADMA控制器必须接管控制器必须接管CPUCPU对三条总线的管理和使用权，对三条总线的管理和使用权，代替代替CPUCPU的位置，由的位置，由DMADMA控制器发出地址和控制信号，完成控制器发出地址和控制信号，完成存储器和外设之间的数据传送。存储器和外设之间的数据传送。疹弘马虽摔宇星闸熊走榷炉纠梳唯要摇岗萧撞挟义鹰啡毅缚垮蹄惊连盯众第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLO

72、GYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 2.4 2.4 中断控制器中断控制器8259A 8259A 8259A8259A的主要功能为：的主要功能为： 1 1具具有有8 8级级优优先先权权控控制制，通通过过芯芯片片级级联联可可扩扩展展至至6464级级优优先权控制。先权控制。 2 2每一级中断均可通过编程屏蔽或允许。每一级中断均可通过编程屏蔽或允许。 3 3在中断响应周期

73、可提供相应的中断类型号。在中断响应周期可提供相应的中断类型号。 4 4有多种工作方式，可通过编程选择。有多种工作方式，可通过编程选择。 5 5可与可与CPUCPU直接连接，不需外加硬件电路。直接连接，不需外加硬件电路。 围极懂闺肮谱噎互顿牙蝇确涅狈幸铭续虚盏骡颖赠景硒莆耐谁逸搂鹊逮治第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLO

74、GYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 8259A8259A的内部结构的内部结构 馅硒佳碟弹落膏永帆肆阿亨脖捡雀囚盖惰匡趣局接睡离泛炳架描僵耶腹紧第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 82598

75、259工作过程工作过程 （1 1）某某一一条条或或几几条条中中断断请请求求线线（IRIRO OIRIR7 7）有有中中断断申申请请，变变为高电平，使中断请求寄存器为高电平，使中断请求寄存器IRRIRR的相应位置的相应位置“1 1”。（2 2）IMRIMR对对IRRIRR屏屏蔽蔽。未未被被屏屏蔽蔽的的请请求求信信号号经经优优先先权权电电路路判判别别最最高高优优先先级级，再再经经由由优优先先级级方方式式确确定定没没有有更更高高级级优优先先权权的的中断，则中断，则8259A8259A的的INTINT端输出为端输出为“1 1”，向，向CPUCPU提出中断请求。提出中断请求。（3 3）CPUCPU响响应

76、应中中断断后后发发出出中中断断响响应应信信号号。在在中中断断响响应应过过程程中中，CPUCPU要要发发出出两两次次INTAINTA信信号号。当当8259A8259A收收到到第第一一个个INTAINTA信信号号后后，ISRISR中中当当前前被被选选中中的的最最高高优优先先级级对对应应的的那那一一位位置置“1 1”，同同时时IRRIRR中中的的相相应应位位被被清清“0 0”，表表示示该该位位上上的的中中断断请请求求已已被被CPUCPU所接受。所接受。（4 4）8259A8259A收收到到第第二二INTAINTA信信号号后后，驱驱动动数数据据总总线线将将对对应应的的中中断类型码输出。断类型码输出。（

77、5 5）如如果果是是自自动动结结束束中中断断方方式式（AEOIAEOI），则则在在第第二二个个INTAINTA脉脉冲冲结结束束时时将将ISRISR中中相相应应置置“1”“1”的的位位复复位位，否否则则该该位位的的“1”“1”将一直保持，直到将一直保持，直到CPUCPU发出发出EOIEOI命令为止。命令为止。 浦撵墨章幂浊虽昨鸵世纲谱掌澜滞雪顾知邵户洁眠丧驰锄苦渠墅镑营誊浚第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENC

78、E AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 8259A8259A的工作方式的工作方式 中断控制器中断控制器8259A8259A有：有：四种主要的工作方式：四种主要的工作方式：全嵌套、循环优先级、特定屏蔽和全嵌套、循环优先级、特定屏蔽和程序查询方式；程序查询方式；四种从属的工作方式：四种从属的工作方式：中断结束方式、读状态、中断请求中断结束方式、读状态、中断请求触发方式和缓冲器方式。触发方式和缓冲器方式。两大工作类型两大工作类型，即单片工作和多片级连工作。，即单片工作

79、和多片级连工作。 两种命令，两种命令，一种是初始化命令，另一种是操作命令，它们一种是初始化命令，另一种是操作命令，它们用于控制用于控制8259A8259A的中断管理。的中断管理。 絮范汪涵官坝歹阵缄涪舶梅息翠捅锯煌益荫哟撕窿赚要座削聊蛰历伶显咖第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE A

80、ND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 全嵌套方式全嵌套方式 这这是是一一种种最最普普通通的的工工作作方方式式。8259A8259A在在初初始始化化工工作作完完成成后后若若未未设设定定其其它它的的工工作作方方式式，就就自自动动进进入入全全嵌嵌套套方方式式，这这种种方方式的特点是：式的特点是： （1 1）中中断断请请求求的的优优先先级级固固定定，其其顺顺序序是是IRIR0 0最最高高，逐逐次次减减小，小，IRIR7 7最低。最低。 （2 2）中中断断服服务务寄寄存存器器ISRISR保保存存优优先先权权电电路路确确定定的的优优先先级级状状态态，相相应应位位置置“1 1”，并并且且一一直直保保持

81、持这这个个服服务务“记记录录”状状态，直到态，直到CPUCPU发出中断结束命令为止。发出中断结束命令为止。 （3 3）在在ISRISR置置位位期期间间，不不再再响响应应同同级级及及较较低低级级的的中中断断请请求求，而而高高级级的的中中断断请请求求如如果果CPUCPU开开放放中中断断的的话话仍仍能能够够得得到到中中断服务。断服务。 （4 4）IRIR7 7IRIR0 0的的中中断断请请求求输输入入可可分分别别由由中中断断屏屏蔽蔽寄寄存存IMRIMR的的D D7 7D D0 0的的相相应应位位屏屏蔽蔽与与允允许许，对对某某一一位位的的屏屏蔽蔽与与允允许许操操作作不影响其它位的中断请求操作。不影响其

82、它位的中断请求操作。全嵌套工作方式由全嵌套工作方式由ICWICW4 4的的D D4 4=0=0来确定。来确定。 咕很背彼浴检拖恨二顽渴忽糯锦喇喇用梧叶碴掷叭伯增剃请休岁绷达椰辫第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 循环优先级方式循环优先级

83、方式 包括包括两种：两种：自动循环优先级方式和特殊循环优先级方式。自动循环优先级方式和特殊循环优先级方式。 （1 1）自动循环。）自动循环。各设备优先级相同，当某一个设备受到服务各设备优先级相同，当某一个设备受到服务之后，它的优先级就自动地排到最后。之后，它的优先级就自动地排到最后。 IRIR0 0 IR IR1 1 IR IR2 2 IR IR3 3 IR IR4 4 IR IR5 5 IR IR6 6 IR IR7 7自动循环优先级方式由自动循环优先级方式由OCWOCW2 2的的R=1R=1、SL=0SL=0来确定。来确定。 （2 2）特殊循环。）特殊循环。特殊循环优先级方式与自动循环优先

84、级方式特殊循环优先级方式与自动循环优先级方式的不同之处在于：在自动循环优先级方式中，某一设备在的不同之处在于：在自动循环优先级方式中，某一设备在被服务之后被确定为最低优先权；而在特殊循环优先级方被服务之后被确定为最低优先权；而在特殊循环优先级方式中，是通过编程来确定某一设备为最低优先级。式中，是通过编程来确定某一设备为最低优先级。 特殊循环优先级方式由特殊循环优先级方式由OCWOCW2 2的的R=1R=1、SL=1SL=1来确定，而来确定，而L L2 2L L1 1L L0 0用于指定最低优先级的二进制编码。用于指定最低优先级的二进制编码。 潜彰妥哮怔夕鲤夷簧奋欺椒她捎炊责还洋冈番拜荫役境娩派

85、涨符厌绥指秀第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 特定屏蔽方式特定屏蔽方式 IMRIMR的相应位为的相应位为“1 1”则屏蔽，相应位为则屏蔽，相应位为“0 0”则允许。则允许。IMRIMR寄存器由操作命令寄存器由操作命令OCWOCW1 1

86、进行设置。对中断请求输入信号的进行设置。对中断请求输入信号的屏蔽方式一般屏蔽方式一般有两种：有两种：正常屏蔽方式和特定屏蔽方式。正常屏蔽方式和特定屏蔽方式。在在正常屏蔽方式正常屏蔽方式中，每一个屏蔽位对应一个中断请求输入中，每一个屏蔽位对应一个中断请求输入信号，屏蔽某一个中断请求输入信号对其他请求信号没有信号，屏蔽某一个中断请求输入信号对其他请求信号没有影响。未被屏蔽的中断请求输入信号仍然按照设定的优先影响。未被屏蔽的中断请求输入信号仍然按照设定的优先级顺序进行工作，而且保证当某一级中断请求被响应服务级顺序进行工作，而且保证当某一级中断请求被响应服务时，同级和低级的中断请求将被禁止，如果时，同

87、级和低级的中断请求将被禁止，如果CPUCPU允许中断，允许中断，则高级的中断请求还会被响应，实现中断嵌套。则高级的中断请求还会被响应，实现中断嵌套。特定屏蔽方式特定屏蔽方式也叫特殊的中断屏蔽方式，当设定了特定屏也叫特殊的中断屏蔽方式，当设定了特定屏蔽方式后，蔽方式后，IMRIMR中为中为“1 1”的位仍然屏蔽相应的中断请求输的位仍然屏蔽相应的中断请求输入信号，但所有未被屏蔽的位被全部开放，无论优先级别入信号，但所有未被屏蔽的位被全部开放，无论优先级别是低还是高，都可以申请中断，并且都可能得到是低还是高，都可以申请中断，并且都可能得到CPUCPU的响应的响应并为之服务，也就是说，这种方式抛弃了同

88、级或低级中断并为之服务，也就是说，这种方式抛弃了同级或低级中断被禁止的原则，任何级别的未被屏蔽的中断请求都会得到被禁止的原则，任何级别的未被屏蔽的中断请求都会得到响应，所以，可以有选择地设定响应，所以，可以有选择地设定IMRIMR的状态，开启需要的中的状态，开启需要的中断输入。断输入。特定屏蔽方式由特定屏蔽方式由OCWOCW3 3的的ESMMESMM和和SMMSMM确定，设定时确定，设定时ESMM=1ESMM=1、SMM=1SMM=1，复位时，复位时ESMM=1ESMM=1、SMM=0SMM=0。兵委褒舵骇慎挝茎壬财讼泽豺币疑剁询养掖废旗夫虾噶架狄非坝绑朝哲宇第2章入输出技术第2章入输出技术计

89、算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 程序查询方式程序查询方式 程序查询方式是不使用中断，用软件寻找中断源并为之服程序查询方式是不使用中断，用软件寻找中断源并为之服务的工作方式。务的工作方式。 查询查询时，时，CPUCPU先向先向8259A8259A发出查询命令，发出查询

90、命令，8259A8259A接到查询命令接到查询命令后，就把下一个后，就把下一个ININ指令（对偶地址端口的读指令）产生的指令（对偶地址端口的读指令）产生的读脉冲作为中断响应信号，此时，若有中断请求信号，则读脉冲作为中断响应信号，此时，若有中断请求信号，则在在ISRISR中相应位置中相应位置“1”“1”，并把该优先级送上数据总线。在，并把该优先级送上数据总线。在读脉冲期间读脉冲期间8259A8259A送上数据总线供送上数据总线供CPUCPU读取查询的代码格式读取查询的代码格式为：为： D D7 7 D D6 6 D D5 5 D D4 4 D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0

91、I I是中断请求标志，是中断请求标志，I=1I=1表示有中断请求，此时表示有中断请求，此时W W2 2W W1 1W W0 0有效，有效，W W2 2W W1 1W W0 0就表示申请服务的最高中断优先级。就表示申请服务的最高中断优先级。I=OI=O表示没有中表示没有中断请求，此断请求，此W W2 2W W1 1W W0 0无效。例如读入的查询代码是无效。例如读入的查询代码是83H83H，则表，则表示有中断请求，申请中断的优先级输入是示有中断请求，申请中断的优先级输入是IRIR3 3。查询方式是由查询方式是由OCWOCW3 3的的P=1P=1来确定的。来确定的。 I IW W2 2W W1 1

92、W W0 0芋弛噬非拐阳激挫梳付晦迫导札矗坯章遵坟梭铃狠黔庚霞霉垒姆歼妹拇欢第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 中断结束方式中断结束方式 所谓中断结束方式是指中断如何结束的方法，这里的所谓中断结束方式是指中断如何结束的方法，这里的“结结

93、束束”不是指中断服务程序的结束，中断服务程序的结束用不是指中断服务程序的结束，中断服务程序的结束用IRETIRET指令就可完成，这里的指令就可完成，这里的“结束结束”是指如何和何时使是指如何和何时使8259A8259A中的中的ISRISR中的相应位清零。中的相应位清零。ISRISR中某位为中某位为“1 1”，表示，表示CPUCPU正在为之服务；某位为正在为之服务；某位为“0 0”表示表示CPUCPU已经停止（结束）已经停止（结束）为之服务。而为之服务。而IRETIRET指令主要是恢复程序的断点，它并不能指令主要是恢复程序的断点，它并不能使使ISRISR的相应位清零。的相应位清零。8259A82

94、59A的中断结束方式有的中断结束方式有两种两种：命令中断结束方式（：命令中断结束方式（EOIEOI）和自动中断结束方式（和自动中断结束方式（AEOIAEOI）。）。（l l）自动结束。）自动结束。 （2 2）命令结束。）命令结束。 非特殊非特殊EOIEOI命令命令 特殊特殊EOIEOI命令命令 镑助渤颧拙现况选缠奉呕没焰且淳径隶蛇逗载巳憨寅仪型钾疤虽泪纯醛轴第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND T

95、ECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 读读8259A8259A状态状态 读读8259A8259A的状态是指读的状态是指读8259A8259A内部的内部的IRRIRR、ISRISR和和IMRIMR的内容。的内容。（1 1）读读IRRIRR。先先发发出出OCWOCW3 3命命令令（使使RR=1RR=1、RIS=0RIS=0，地地址址A A0 0=0=0），在在下下一一个个脉脉冲冲时时可可读读出出IRRIRR，其其中中包包含含尚尚未未被被响响应应的中断源情况。的中断源情况。（2

96、2）读读ISRISR。先先发发出出OCWOCW3 3命命令令（使使RR=1RR=1、RIS=1RIS=1，地地址址A A0 0=0=0），在在下下一一个个脉脉冲冲时时可可读读出出ISRISR，其其中中包包含含正正在在服服务务的的中断源情况，也可看中断嵌套情况。中断源情况，也可看中断嵌套情况。（3 3）读）读IMRIMR，不必先发不必先发OCWOCW3 3，只要读奇地址端口（，只要读奇地址端口（A A0 0=l=l），），则可读出则可读出IMRIMR，其中包含设置的中断屏蔽情况。，其中包含设置的中断屏蔽情况。 衷悼翰鸯摆但扒荔颖誊拌耕诀刮蒂渍伦淳杏弟尚瞧甲刷悍辽坷蚀奖致樟是第2章入输出技术第2章

97、入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 中断请求触发方式中断请求触发方式 8259A8259A的中断请求寄存器的中断请求寄存器IRRIRR中有中有8 8个中断请求触发器，分别个中断请求触发器，分别对应对应8 8个中断请求信号的输入端个中断请求信号的输入端IRIR

98、0 0-IR-IR7 7，这些触发器的触，这些触发器的触发方式有两种，即边沿触发和电平触发。发方式有两种，即边沿触发和电平触发。（1 1）边边沿沿触触发发。当当输输入入端端有有从从低低电电平平到到高高电电平平的的正正跳跳变变时时，则则产产生生中中断断请请求求（IRRIRR中中相相应应位位的的触触发发器器被被触触发发置置“1 1”，而而不不是是直直接接向向CPUCPU申申请请中中断断）。此此后后，即即使使输输入入端端仍仍然然保保持持高高电电平平也也不不会会再再产产生生中中断断。也也就就是是说说，只只有有正正跳跳沿沿才才能能产产生中断。生中断。边沿触发方式由边沿触发方式由ICWICW1 1的的LT

99、IM=0LTIM=0确定。确定。（2 2）电电平平触触发发，当当输输入入端端产产生生高高电电平平时时产产生生中中断断请请求求。只只要要高高电电平平就就可可以以，不不需需要要脉脉冲冲跳跳变变。但但需需要要注注意意的的是是，在在电电平平触触发发方方式式下下，在在发发出出EOIEOI命命令令以以前前，或或CPUCPU开开放放中中断断以以前前，必必须须去去掉掉中中断断请请求求信信号号（使使其其变变为为低低电电平平），否否则则将将产生第二次中断。产生第二次中断。电平触发方式由电平触发方式由ICWICW1 1的的LTIM=1LTIM=1确定。确定。 烧适华擦抱孜奉申付铬对脯憎宗脐私驯舞愿桶丢靠桨毙牟点电酣

100、接琶瓷喂第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 缓冲器方式缓冲器方式 所所谓谓缓缓冲冲器器方方式式就就是是在在8259A8259A和和数数据据总总线线之之间间挂挂接接总总线线驱驱动动器器的的方方式式，如如图图2.4.22.4.2所所示示，既

101、既然然挂挂接接了了总总线线驱驱动动器器（即即总总线线缓缓冲冲器器），那那么么在在进进行行数数据据操操作作时时就就必必须须使使之之开开启启，并并符符合合数数据据传传送送方方向向。因因此此，在在缓缓冲冲器器方方式式下下，引引脚脚将将使使用用功功能能，并并使使之之输输出出一一个个有有效效低电平，开启缓冲器工作。该方式多用于级联的大系统。低电平，开启缓冲器工作。该方式多用于级联的大系统。缓冲器方式由缓冲器方式由ICWICW4 4的的BUF=1BUF=1确定。确定。 踞漱掺尹摩庭遏捂游磁数订锗滥堂辩浆诌膜凛集抚俺蕴戊密寂饶闹才挛涵第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院C

102、OMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 特殊的全嵌套方式特殊的全嵌套方式 该方式适用于多片级连，且必须将优先级保存在各从片该方式适用于多片级连，且必须将优先级保存在各从片8259A8259A中的大系统。该方式与普通的全嵌套方式工作情况基中的大系统。该方式与普通的全嵌套方式工作情况基本相同，区别在于两点：本相同，区

103、别在于两点：（1 1）当当某某从从片片的的一一个个中中断断请请求求被被CPUCPU响响应应后后，该该从从片片的的中中断断仍仍未未被被禁禁止止（即即没没有有被被屏屏蔽蔽），即即该该从从片片中中的的高高级级中中断断仍仍可可提提出出申申请请（全全嵌嵌套套方方式式中中这这样样的的中中断断是是被被屏屏蔽蔽的的，因因为为这这种种中中断断对对从从片片而而言言后后者者是是高高级级中中断断，可可以以嵌嵌套套，但但对对主主片片而而言言，由由于于它它们们来来自自于于同同一一个个从从片片，故故中中断断优优先先级级相相同，而在全嵌套方式中，同级和低级中断是被禁止的）。同，而在全嵌套方式中，同级和低级中断是被禁止的）。（

104、2 2）在在某某个个中中断断源源退退出出中中断断服服务务程程序序之之前前，CPUCPU要要用用软软件件检检查查它它是是否否是是这这个个从从片片中中的的唯唯一一中中断断。检检查查办办法法是是：送送一一个个非非特特殊殊中中断断结结束束命命令令（EOIEOI）给给这这个个从从片片，然然后后读读它它的的ISRISR，检检查查是是否否为为0 0，若若为为0 0则则唯唯一一，即即只只有有这这一一个个中中断断在在被被服服务务，没没有有嵌嵌套套。若若不不为为0 0则则不不唯唯一一，说说明明还还有有其其他他的的中中断断在在被被服服务务，该该中中断断是是嵌嵌套套在在其其他他中中断断里里的的。只只有有唯唯一一时时，

105、才能把另一个非特殊才能把另一个非特殊EOIEOI命令送至主片，结束此从片的中断。命令送至主片，结束此从片的中断。特殊的全嵌套方式由特殊的全嵌套方式由ICWICW4 4的的SFNM=1SFNM=1确定。确定。 褒胎斋柜蓖残溪插晰弱忧龙闹儿枝娥莹菠抿呸芹秋吉惹美妊颐官砰怕只育第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMP

106、UTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 多片级连方式多片级连方式 在在级级连连系系统统中中，每每个个从从片片的的中中断断请请求求输输出出线线INTINT直直接接连连到到主主片片的的某某个个中中断断请请求求输输入入线线上上，主主片片的的CASCAS0 0CASCAS2 2是是输输出出线线，输输出出被被响响应应的的从从片片代代码码，从从片片的的CASCAS0 0CASCAS2 2是是输输入入线线，接接收收主主片片发发出出的的从从片片代代码码，以以便便与与自自身身代代码码相相比比较较。级级联联方方式的要点如下：式的要点如下：（1 1）一个）一个8259A8259A主片

107、至多带主片至多带8 8个从片，可扩展至个从片，可扩展至6464级。级。（2 2）缓缓冲冲方方式式下下，主主片片和和从从片片的的设设定定由由ICWICW4 4的的M/SM/S位位确确定定，M/S=1M/S=1是主片，是主片，M/S=0M/S=0是从片。是从片。M/SM/S的状态在的状态在BUF=lBUF=l时有意义。时有意义。（3 3）在在非非缓缓冲冲方方式式下下，主主片片和和从从片片由由引引脚脚的的功功能能确确定定，=1=1是主片，是主片，=0=0是从片。是从片。（4 4）在在级级连连系系统统中中，主主片片的的三三条条级级连连线线相相当当于于从从片片的的片片选选信号，从片的信号，从片的INTI

108、NT是主片的中断请求输入信号。是主片的中断请求输入信号。（5 5）主主片片和和从从片片需需要要分分别别进进行行初初始始化化操操作作，可可设设定定为为不不同同的工作方式。的工作方式。级连方式由级连方式由ICWICW1 1的的SNGL=0SNGL=0确定。确定。嫉茹保乎利脊匈热昼淋赁孜阉勉奖碳挖弄悯咎冲傣饼嚣但砍压呸躬邑旁品第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER S

109、CIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 8259A的编程的编程 8259A8259A内部有内部有7 7个寄存器，分为个寄存器，分为两组：两组：初初始化命令寄存器组和操作命令寄存器组始化命令寄存器组和操作命令寄存器组。初始化命令寄存器组包括初始化命令寄存器组包括4 4个寄存器：个寄存器：ICWICW1 1ICWICW4 4对应的寄存器。操作命令寄对应的寄存器。操作命令寄存器组包括存器组包括3 3个寄存器：个寄存器：OCWOCW1 1OCWOCW3 3对应对应的寄存器。的寄存器。由于由于8259A8259A只有一条地

110、址线只有一条地址线A A0 0，所以它只，所以它只能有两个端口地址，而能有两个端口地址，而8259A8259A有有7 7个命令个命令字，每个命令字要写入相应的寄存器。字，每个命令字要写入相应的寄存器。为此，采取以下几点措施：第一，以端为此，采取以下几点措施：第一，以端口地址区分；第二，把命令字中的某些口地址区分；第二，把命令字中的某些位作为特征码来区分；第三，以命令字位作为特征码来区分；第三，以命令字的的写入顺序写入顺序来区分。来区分。 海某骋咋魁配屁吗试品闲峦搀夷遍杂恶盛仑役独叙田嘲嗓轧捉络钎党收臂第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SC

111、IENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 ICWICW控制字（控制字（1 1）炙敌啸彰衷健刃悄彝从哈瞎擂嘿炊丰讣踌釉斗枝昂髓涅橱视雪宵属嘲卫轰第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOG

112、YCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 ICWICW控制字（控制字（2 2）巨欣岭镁俭票紫七道某寝熏墨叠慢螺屑预直募览耕馁篆既笆笑典朽芽尚依第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE A

113、ND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 OCWOCW控制字控制字厉库妊厅械畏馏泅储胜郑焰挡够讲树抿瀑够撵苔荣货圾橱奋杨颗耻粕蝗绍第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 2.5

114、 DMA2.5 DMA控制器控制器8237A 8237A DMADMA控制器占用总线有控制器占用总线有三种方式：三种方式：1 1CPUCPU停机方式停机方式在在这这种种方方式式中中，当当DMADMA操操作作时时，CPUCPU释释放放总总线线，暂暂时时放放弃弃对对总总线线的的控控制制权权，即即暂暂时时脱脱离离总总线线，处处于于“浮浮空空”状状态态。这这种种方方式式可可进进行行单单字字节节或或多多字字节节传传送送，但但降降低低了了CPUCPU的的利利用用率率，影影响响CPUCPU对对中中断断的的响应，以及对动态存储器的刷新。响应，以及对动态存储器的刷新。2 2周期扩展周期扩展周周期期扩扩展展实实质

115、质上上就就是是延延长长CPUCPU的的时时钟钟周周期期，让让CPUCPU的的工工作作速速度度减减慢慢，从从而而使使DMADMA操操作作。这这种种方方式式也也是是迫迫使使CPUCPU“停停止止”工工作作的的方方式式。该该方方式式使使用用专专门门的的时时钟钟发发生生器器，在在DMADMA操操作作期期间间，启启用用二二套套时时钟钟系系统统：扩扩展展时时钟钟（周周期期延延长长的的时时钟钟）给给CPUCPU，正正常常时时钟钟给给DMADMA，CPUCPU在在扩扩展展时时钟钟内内操操作作不不往往下下进进行行，扩扩展展时时钟钟结结束束后后（此此时时DMADMA操操作作也也已已完完成成）再再继继续续进进行行。

116、这这种种方方式式降降低低了了CPUCPU的的速速度度，并并由由于于时时钟周期加宽（扩展）有限，故一次只能传送一个字节。钟周期加宽（扩展）有限，故一次只能传送一个字节。3 3周期窃取周期窃取这种方式的基本思想是：当这种方式的基本思想是：当CPUCPU不使用总线时进行不使用总线时进行DMADMA操作。一般操作。一般来说，一个来说，一个CPUCPU在工作时总有一些时间不使用总线，比如在取完在工作时总有一些时间不使用总线，比如在取完指令操作码后，指令操作码后，CPUCPU要进行指令译码，或内部进行算逻操作等，要进行指令译码，或内部进行算逻操作等，CPUCPU均不使用总线，均不使用总线，DMADMA控制

117、器可在这些时间接管总线，控制控制器可在这些时间接管总线，控制DMADMA操作。这种方式不影响操作。这种方式不影响CPUCPU工作，但需要有专门的硬件来识别可工作，但需要有专门的硬件来识别可用周期，识别电路比较复杂，而且数据传送不连续，也不规则，用周期，识别电路比较复杂，而且数据传送不连续，也不规则，因而使用不多。因而使用不多。 岂沃浸孙抿减蓝路约啡注侈冒秘桐慕窿鄙点权孤迭耐最肪摹勾稍汐嘲末雌第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPU

118、TER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 8237A8237A功能功能8237A8237A主要功能：主要功能：1 1在一片内有在一片内有4 4个独立的个独立的DMADMA通道。通道。2 2每个通道的每个通道的DMADMA请求可分别编程允许或禁止。请求可分别编程允许或禁止。3 3每每个个通通道道有有两两种种优优先先级级：固固定定优优先先级级和和循循环环优优先先级级，由由编编程程决决定定。固固定定优优先先级级的的顺顺序序是是通通道道0 0最最高高，

119、依依次次是是通通道道1 1，通道，通道2 2和通道和通道3 3。4 4可可在在外外设设与与存存储储器器，存存储储器器与与存存储储器器之之间间传传送送数数据据，存存储器地址寄存器可以加储器地址寄存器可以加1 1或减或减1 1。5 5可由软件编程改变可由软件编程改变DMADMA读写周期长度。读写周期长度。6 6有有四四种种工工作作方方式式：（1 1）单单字字节节传传送送方方式式（2 2）数数据据块块传传送方式（送方式（3 3）请求传送方式（）请求传送方式（4 4）级连方式）级连方式7 7可以多片级连，扩展通道数。可以多片级连，扩展通道数。8 8DMADMA操操作作结结束束有有两两种种方方法法：一一

120、是是字字节节计计数数器器减减1 1由由0 0变变为为FFFFHFFFFH；二是外界通过输入负脉冲，强制；二是外界通过输入负脉冲，强制DMADMA操作结束。操作结束。9 9DMADMA操作启动有两种方法：一是外设输入操作启动有两种方法：一是外设输入DMADMA请求信号请求信号DREQDREQ；二是通过软件编程从内部启动。；二是通过软件编程从内部启动。劲虑发创双奋营怠粉廊切捕轿剩墒钳烘刃爸睡妇棘雹枢支煮梳佯崭层鲸品第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHN

121、OLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 8237A8237A的内部结构的内部结构 泞井密佰展腹氟防旋舱裸弥蚤歧狞檄艇恰梢防猜掌抡漱插优阿雾澎广掣待第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SC

122、IENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 寄存器组寄存器组 8237A8237A芯片内部共有芯片内部共有1212种寄存器，它们的名称和个数如下：种寄存器，它们的名称和个数如下： 基地址寄存器基地址寄存器 16 16位位4 4 基字节数计数器基字节数计数器 16 16位位4 4 当前地址寄存器当前地址寄存器 16 16位位4 4 当前字节数计数器当前字节数计数器 16 16位位4 4 方式字寄存器方式字寄存器 6 6位位4 4 暂存地址寄存器暂存地址寄存器 16 16位位1 1 暂存字节数计数器暂存字节数计数器 16

123、16位位1 1 状态寄存器状态寄存器 8 8位位1 1 命令寄存器命令寄存器 8 8位位1 1 暂存寄存器暂存寄存器 8 8位位1 1 屏蔽寄存器屏蔽寄存器 4 4位位1 1 请求寄存器请求寄存器 4 4位位1 1篓努境思箱墨烯戳粗剃城翠魂吗幌红国张币神辟墙倪笔梭切爬鸳朱凶恬谆第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYC

124、OMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 8237A8237A端口地址端口地址 骡绎朵钾震屯徐杠亭等早忽彬蓝胎挡冉杨铣积讫柒巧喊遣厌套库聋霞哗郁第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 8237A8237A

125、的工作方式的工作方式 DMADMA控制器控制器8237A8237A的几种工作方式，包括主从模态、传送方的几种工作方式，包括主从模态、传送方式、传送类型、优先级编码、工作周期、读写时序、自动式、传送类型、优先级编码、工作周期、读写时序、自动初始化方式、存储器到存储器的传送等。初始化方式、存储器到存储器的传送等。 陶倚峙言委银氛价雀裳甘陇债款例颂翅祝歧复郊赵趟捏拾衰旅屎筹琼阿甸第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIEN

126、CE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 主从模态主从模态 DMADMA控制器既可以作为控制器既可以作为I/OI/O端口接受端口接受CPUCPU的读写操作，也可以的读写操作，也可以代替代替CPUCPU占有总线，控制外设与存储器之间传送数据，它充占有总线，控制外设与存储器之间传送数据，它充分体现了分体现了DMADMA控制器的两大特性，即总线的主控性和总线的控制器的两大特性，即总线的主控性和总线的从属性，按这两大特性，它也就有两种工作模态：主态方从属性，按这两大特性

127、，它也就有两种工作模态：主态方式和从态方式。式和从态方式。（1 1）主态方式）主态方式在在主主态态方方式式时时，DMADMA控控制制器器是是总总线线的的控控制制者者，此此时时，它它如如同同CPUCPU一一样样，掌掌握握总总线线的的控控制制权权，可可对对涉涉及及的的外外设设端端口口或或存存储储器单元进行读写操作。器单元进行读写操作。（2 2）从态方式）从态方式在在从从态态方方式式时时，CPUCPU是是总总线线的的控控制制者者，而而DMADMA控控制制器器不不过过是是普普通通的的一一个个外外部部设设备备，有有若若干干个个端端口口而而已已，它它的的地地位位同同一一般的般的I/OI/O接口芯片是一样的

128、。接口芯片是一样的。病裴浪卡锁彩速味镶威银岂况燎吝众徊箱磺筒曙讥海秉祸聋肖苇玲谎胞散第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 传送方式传送方式 4 4种传送方式：种传送方式：单字节传送，数据块传送，请求传送、级连方式单字节传送，数据块传送，请

129、求传送、级连方式（l l）单字节传送方式）单字节传送方式单单字字节节传传送送方方式式时时，一一次次只只传传送送一一个个字字节节，然然后后释释放放总总线线。若若又又有有外外设设DMADMA请请求求，8237A8237A再再向向CPUCPU发发下下一一次次总总线线请请求求HRQHRQ，获获得得总总线线控制权后，再传送下一个字节数据。控制权后，再传送下一个字节数据。（2 2）数据块传送方式）数据块传送方式数数据据块块传传送送方方式式时时，响响应应一一次次DMADMA请请求求，将将完完成成设设定定的的字字节节数数的的全全部部传传送送。当当字字节节数数计计数数器器减减l l由由0 0变变为为FFFFHF

130、FFFH时时，产产生生TCTC有有效效信信号号，使使8237A8237A将将总总线线控控制制权权交交还还给给CPUCPU从从而而结结束束DMADMA操操作作方方式式，外外部有效的信号也可以终结部有效的信号也可以终结DMADMA传送。传送。（3 3）请求传送方式）请求传送方式请请求求传传送送方方式式又又称称查查询询方方式式，类类似似数数据据块块传传送送，但但每每传传送送一一个个字字节后，检测节后，检测DREQDREQ状态，若无效则停止，若有效则继续状态，若无效则停止，若有效则继续DMADMA传送传送（4 4）级连方式）级连方式 这这种种方方式式允允许许连连接接一一个个以以上上的的芯芯片片来来扩扩

131、展展DMADMA通通道道的的个个数数。其其连连接接方方法法是是将将扩扩展展的的DMADMA芯芯片片的的HRQHRQ和和HLDAHLDA分分别别连连到到主主片片的的某某个个通通道道的的DREQDREQ和和DACKDACK。当当主主片片接接到到扩扩展展芯芯片片的的DMADMA请请求求并并响响应应后后，它它仅仅发发出出DACKDACK应应答答，其其它它的的地地址址信信号号与与控控制制信信号号一一律律禁禁止止，由由扩扩展芯片控制展芯片控制DMADMA传送。传送。屡研腔柴比恩镊纪裳贩惠板般斟放缚侗晨取济答驻风伪莫废阳妙开抿娇兽第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COM

132、PUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 传送类型传送类型 DMADMA系统无论是工作在单片方式，还是多片级连，也不管采系统无论是工作在单片方式，还是多片级连，也不管采用单字节传送，数据块传送，请求传送中的哪种传送方式，用单字节传送，数据块传送，请求传送中的哪种传送方式，都可以对每个通道的方式字寄存器进行设置，采用都可

133、以对每个通道的方式字寄存器进行设置，采用DMADMA读，读，DMADMA写，写，DMADMA校验等校验等三种不同的传送类型三种不同的传送类型。（1 1）DMADMA读读8237A8237A输输出出有有效效的的 和和 信信号号，把把存存储储器器的的数数据据读到读到I/OI/O设备。设备。（2 2）DMADMA写写8237A8237A输输出出有有效效的的 和和 信信号号，把把I/OI/O设设备备的的数数据据写到存储器。写到存储器。（3 3）DMADMA校验校验这这是是一一种种伪伪传传输输，实实际际上上是是校校验验8237A8237A芯芯片片内内部部的的读读写写功功能能。在在这这种种传传送送类类型型

134、中中，8237A8237A芯芯片片的的操操作作如如同同DMADMA读读和和DMADMA写写一一样样，产产生生地地址址信信号号以以及及对对响响应应等等，但但对对存存储储器器和和I/OI/O设设备备的的控控制制线线（ ， ， ， ）均均处处于于无无效效状状态，禁止实际传送。态，禁止实际传送。 葛卫瑶役疙邓甥殴臻辅镐煤斯找纳标读崖浊揭赫唬危飞品罩促列疚芍部搓第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECH

135、NOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 优先级编码优先级编码 8237A8237A芯片可设定为芯片可设定为两种优先级编码：两种优先级编码：固定优先级和循环优固定优先级和循环优先级，这两种优先级编码我们已作介绍。先级，这两种优先级编码我们已作介绍。固定优先级固定优先级中中4 4个通道的优先级顺序是固定的，个通道的优先级顺序是固定的，DREQDREQ0 0最高，最高，DREQDREQ3 3最低。最低。循环优先级循环优先级中中4 4个通道的优先级顺序是可变的，但其变化仍个通道的优先级顺序

136、是可变的，但其变化仍有一定的规律。当某一个通道申请有一定的规律。当某一个通道申请DMADMA请求并被响应服务后，请求并被响应服务后，它就被指定为最低优先级，它的下一级就成为最高优先级。它就被指定为最低优先级，它的下一级就成为最高优先级。值得值得注意注意的一点是，无论在任何情况下，的一点是，无论在任何情况下，DMADMA请求禁止嵌套请求禁止嵌套服务。当一个通道的服务。当一个通道的DMADMA请求被响应并服务后，其它请求被响应并服务后，其它3 3个通个通道的道的DMADMA请求将都被禁止，无论它们的优先级是高还是低。请求将都被禁止，无论它们的优先级是高还是低。优先权排队只在优先权排队只在DMADM

137、A响应之前有效，响应之前有效，DMADMA响应之后则无效。响应之后则无效。 狭患当盒菱修撂泥承趾奶酥钥靶祥瞒列骨腕慌稚登坞掺贮谜撅壕输快疯踢第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 工作周期工作周期 两类工作周期：两类工作周期：空闲周期和操作

138、周期。空闲周期和操作周期。全部工作周期分为全部工作周期分为7 7种时钟状态（时钟周期）：空闲状态种时钟状态（时钟周期）：空闲状态S SI I、起始状态起始状态S S0 0、传送状态、传送状态S S1 1、S S2 2、S S3 3、S S4 4以及等待状态以及等待状态S SW W。 （1 1）空闲周期）空闲周期在在没没有有DMADMA请请求求时时，8237A8237A就就处处于于空空闲闲周周期期，执执行行连连续续的的空空闲状态闲状态S SI I。在空闲周期内，每个。在空闲周期内，每个S SI I状态都要进行两种检测：状态都要进行两种检测： 检测有无信号检测有无信号 检测有无检测有无DREQDR

139、EQ信号信号 （2 2）操作周期）操作周期8237A8237A在空闲周期内检测出在空闲周期内检测出DMADMA请求请求DREQDREQ有效后，便进入操有效后，便进入操作周期（有效周期），操作周期有作周期（有效周期），操作周期有6 6种状态。种状态。 S S0 0起始状态起始状态 S S1 1工作状态工作状态1 1 S S2 2工作状态工作状态2 2 S S3 3工作状态工作状态3 3 S S4 4工作状态工作状态4 4 S SW W等待状态等待状态 辊给斧沾钢绩己犀含蓬祸瀑锅停孟复屯敷钱署被巾懦啄院痞阁靠劫思决蹄第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPU

140、TER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 82378237工作状态转换工作状态转换SI：空闲状态，检查空闲状态，检查CS、DREQS0：起始状态，过渡，起始状态，过渡，HLDA有效前状态有效前状态S1：工作状态工作状态1，准备高，准备高8位地址位地址S2：工作状态工作状态2，提供，提供16位地址，位地址，DACK有效有效S

141、3：工作状态工作状态3，发读信号，发读信号S4：工作状态工作状态4，发写信号，发写信号SW：等待状态，同步等待状态，同步正常时序：正常时序：S1S4，通常为，通常为S2、S3、S4。压缩时序：压缩时序：S2、S4。读信号压缩到写时序。读信号压缩到写时序。扩展时序：扩展时序：S2、S3、S4。写信号扩展到读时序。写信号扩展到读时序。 惊攫橱奴骡晓奇菠绽吹寨嘴绸劈聊铆栖律询肌褪纫衬乌胚兢邢纬聪投空栓第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOM

142、PUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 读写时序读写时序 DMADMA控控制制器器可可在在两两种种操操作作时时序序中中任任选选一一种种：正正常常时时序序和和压压缩缩时时序序。读读写写时时序序方方式式的的实实质质是是在在控控制制读读、写写脉脉冲冲发发出出的的时时间与时钟信号间与时钟信号CLKCLK的对应关系。的对应关系。（1 1）正常时序）正常时序正常时序传送一个字节的数据包含正常时序传送一个字节的数据包含4 4个时钟脉冲周期，即个时钟脉冲

143、周期，即S S1 1S S4 4状态。产生的读写脉冲信号与这状态。产生的读写脉冲信号与这4 4个状态有确定的对应个状态有确定的对应关系。若是数据块传送中不改变高关系。若是数据块传送中不改变高8 8位地址，则省去位地址，则省去S SI I，只，只占用占用S S2 2、S S3 3、S S4 4已三个时钟周期。已三个时钟周期。（2 2）压缩时序）压缩时序压缩时序方式时所占用的脉冲数将减少。压缩时序操作把压缩时序方式时所占用的脉冲数将减少。压缩时序操作把读命令的宽度压缩到等于写命令的宽度，省掉了读命令的宽度压缩到等于写命令的宽度，省掉了S S3 3，即由，即由S S4 4完成读和写的操作。所以，在一

144、段压缩时序方式下传送完成读和写的操作。所以，在一段压缩时序方式下传送一个字节的数据需要占用一个字节的数据需要占用3 3个时钟周期，即个时钟周期，即S S1 1、S S2 2、S S4 4，而，而在大多数情况下高在大多数情况下高8 8位地址并不改变，于是省掉了位地址并不改变，于是省掉了S S1 1，因此，因此，在数据块传送中大多数情况占用在数据块传送中大多数情况占用2 2个时钟周期，即个时钟周期，即S S2 2和和S S4 4。在系统性能允许的范围内，压缩时序能获得较高的数据吞在系统性能允许的范围内，压缩时序能获得较高的数据吞吐量。吐量。皋流惠烽蔼眯潘武戴灵笆涧夜剂扩缺斡忌诛剪米扳昂蔬停低歹查悸

145、玻斤均第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 8237A8237A的控制字的控制字(1)(1) 镁汀盗喂钦皇淋藏溶扰汁豺糜促谓泡抚搞泡呐候诱融结煌零庚桌后炮拱眉第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMP

146、UTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 8237A8237A的控制字的控制字(2)(2) 场锑站玫堵悠荷敬吾碧每共睹膛提保擅择度屑洞诵迹造颧械灸丸斡淖泉奶第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE

147、 AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 8237A8237A的编程步骤的编程步骤 （l l）CPUCPU发主清除命令（复位）；发主清除命令（复位）；（2 2）写入基地址及当前地址值；）写入基地址及当前地址值；（3 3）写入基字节数和当前字节数初值；）写入基字节数和当前字节数初值；（4 4）写入方式字；）写入方式字；（5 5）写入屏蔽字；）写入屏蔽字；（6 6）写入命令字；）写入命令字；（7 7）写入请求

148、字，可用软件）写入请求字，可用软件DMADMA请求启动通道，也可在请求启动通道，也可在（1 1）（）（6 6）完成以后，等待外部）完成以后，等待外部DREQDREQ请求信号。请求信号。 稗姑谅产炊穿合候非唤绎婪绸赁歹氮咀霹奎葫劳渠音宠绒李也辣哈鹤云训第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENC

149、E AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 第第2 2章章 作业作业1 1输入输出传送控制方式有几种？它们各自的功能及接口电路输入输出传送控制方式有几种？它们各自的功能及接口电路的特点是什么？的特点是什么？ 2 2设计一个查询式输入接口电路，并根据这一电路编写相应的设计一个查询式输入接口电路，并根据这一电路编写相应的查询输入程序。查询输入程序。 3. 3. 什么是外部中断？什么是内部中断？内部中断有什么特点？什么是外部中断？什么是内部中断？内部中断有什么特点？ 4. 8088CPU4. 8088CPU响应单片响应单片8259A8259A时执行几个时执行几个INTAINTA中断响应周期？每

150、个中断响应周期？每个周期的功能是什么？周期的功能是什么？ 5. 5. 设设某某系系统统有有4 4个个故故障障源源A A、B B、C C、D D，任任一一个个中中断断源源以以低低电电平平申申请请中中断断，请请求求故故障障处处理理。它它们们的的优优先先级级为为A A、B B、C C、D D依依次次降降低低，处处理理程程序序的的入入口口地地址址分分别别为为2000H2000H、2100H2100H、2200H2200H、2300H2300H。该该系系统统应应用用于于PC/XTPC/XT，而而机机中中只只有有IRQIRQ2 2可可用用，试试用用查查询询识识别别方方式式设设计计该该中断系统，要求：中断系

151、统，要求： （1 1）设计其接口电路；）设计其接口电路； （2 2）编写相应的软件程序。）编写相应的软件程序。 6 6DMADMA控制器占用总线有哪几种方法？控制器占用总线有哪几种方法？ 7 7某某80888088系系统统使使用用8237A8237A完完成成存存储储器器到到存存储储器器的的数数据据传传送送，已已知知源源数数据据块块首首地地址址的的偏偏移移地地址址值值为为1000H1000H，目目标标数数据据块块首首地地址址的的偏偏移地址值为移地址值为2050H2050H，数据块长度为，数据块长度为100100字节，要求：字节，要求： （1 1）画出）画出8237A8237A的接口电路；的接口电

152、路； （2 2）编写）编写8237A8237A的初始化程序。的初始化程序。 瞒扭泄俐烂甜朵寐盔牌早银劈滴哦措爷渤拽芋陌痛瑶伍岿闷灌蹭糙娘带帘第2章入输出技术第2章入输出技术计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYCOMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY吉林大学吉林大学 请同学们按教材后的习题请同学们按教材后的习题及时复习及时复习第第2 2章章 结束结束吉林大学远程教育学院瑚注始窘鞭隅斑秤该迟毋瞥晨的痞沃淘征拌椽票咀辖膛柠社佯琳娟岳叠威第2章入输出技术第2章入输出技术