《計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)》趙姝、陳潔、段震、陳付龍、劉路路第6章輸入輸出系統(tǒng)

1、計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)第六章第六章 輸入輸出系統(tǒng)輸入輸出系統(tǒng)2021-10-161安徽師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 陳付龍u6.1 6.1 概述概述u6.2 6.2 程序直接控制方式程序直接控制方式 u6.3 6.3 程序中斷方式程序中斷方式u6.4 6.4 DMADMA方式方式u6.5 6.5 I/O通道方式通道方式u6.6 6.6 輸入輸出處理機(jī)輸入輸出處理機(jī)u6.7 6.7 總線總線u6.86.8 I/O設(shè)備設(shè)備u本章習(xí)題本章習(xí)題目錄23輸入輸出設(shè)備簡稱外設(shè)，類型多種多樣，速度、信號(hào)類型不同如何和主機(jī)進(jìn)行通信？I/O 接接 口口I/O 設(shè)設(shè) 備備CPU4輸入輸出系統(tǒng)輸入

2、輸出系統(tǒng)由外設(shè)、接口電路以及相關(guān)的軟件由外設(shè)、接口電路以及相關(guān)的軟件程序共同構(gòu)成。程序共同構(gòu)成。 外設(shè)往往不能直接和主機(jī)進(jìn)行通信，需要通過接外設(shè)往往不能直接和主機(jī)進(jìn)行通信，需要通過接口電路及相關(guān)的軟件程序進(jìn)行轉(zhuǎn)換，才能在主機(jī)口電路及相關(guān)的軟件程序進(jìn)行轉(zhuǎn)換，才能在主機(jī)的控制下進(jìn)行工作。的控制下進(jìn)行工作。6.1.1 I/O接口6.1.2 I/O方式方式6.1.3 總線總線6.1概述56.1.1 I/O接口6進(jìn)行地址譯碼和設(shè)備選擇進(jìn)行地址譯碼和設(shè)備選擇實(shí)現(xiàn)主機(jī)和外設(shè)的通信聯(lián)絡(luò)控制實(shí)現(xiàn)主機(jī)和外設(shè)的通信聯(lián)絡(luò)控制實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖信號(hào)格式的變換信號(hào)格式的變換傳送控制命令和狀態(tài)信息傳送控制命令和狀態(tài)信

3、息I/O接接口口的的功功能能6.1.1 I/O接口7I/O 接口的基本組成接口的基本組成 設(shè)備選擇電路設(shè)備選擇電路命令寄存器、命令譯碼器命令寄存器、命令譯碼器數(shù)據(jù)緩沖寄存器數(shù)據(jù)緩沖寄存器設(shè)備狀態(tài)標(biāo)記設(shè)備狀態(tài)標(biāo)記 組成組成功能功能選址功能選址功能傳送命令的功能傳送命令的功能傳送數(shù)據(jù)的功能傳送數(shù)據(jù)的功能 反映外設(shè)工作狀態(tài)的功能反映外設(shè)工作狀態(tài)的功能6.1.1 I/O接口86.1.1 I/O接口I/O接口的類型接口的類型按數(shù)據(jù)傳送方式分類按數(shù)據(jù)傳送方式分類按主機(jī)訪問按主機(jī)訪問I/O設(shè)備的控制方式分類設(shè)備的控制方式分類按功能選擇的靈活性分類按功能選擇的靈活性分類I/O接口舉例接口舉例顯示器適配卡顯示器

4、適配卡聲卡聲卡網(wǎng)絡(luò)適配器網(wǎng)絡(luò)適配器硬盤驅(qū)動(dòng)器接口電路硬盤驅(qū)動(dòng)器接口電路96.1.2 I/O方式u程序直接控制方式程序直接控制方式u程序中斷方式程序中斷方式u直接存儲(chǔ)器存?。ㄖ苯哟鎯?chǔ)器存?。―MA）方式）方式uI/O通道方式通道方式u輸入輸出處理機(jī)方式輸入輸出處理機(jī)方式10概念概念特點(diǎn)特點(diǎn)分類分類多個(gè)部件多個(gè)部件分時(shí)分時(shí)共享共享的公共信的公共信息傳送線息傳送線路路一個(gè)部件一個(gè)部件發(fā)出的信發(fā)出的信號(hào)可以被號(hào)可以被總線上的總線上的所有部件所有部件所接收。所接收。 按傳輸信息按傳輸信息種類可以劃種類可以劃分為分為數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線地址總線地址總線控制總線控制總線6.1.3 總線總線116.2程序直接控制

5、方式程序直接控制方式 6.2.1程序查詢方式工作流程 6.2.2程序查詢方式接口 126.2.1程序查詢方式工作流程 無條件傳送方式無條件傳送方式程序查詢方式程序查詢方式程序直接控制方式程序直接控制方式無條件傳送方式也稱為同步傳送方式，適用于一些簡單的外設(shè)，默認(rèn)無條件傳送方式也稱為同步傳送方式，適用于一些簡單的外設(shè)，默認(rèn)外設(shè)始終處于準(zhǔn)備就緒狀態(tài)，外設(shè)始終處于準(zhǔn)備就緒狀態(tài)，CPU對外設(shè)接口進(jìn)行周期性的定時(shí)訪問。對外設(shè)接口進(jìn)行周期性的定時(shí)訪問。軟、硬件結(jié)構(gòu)都很簡單，但要求時(shí)序配合精確，一般的外設(shè)難以滿足軟、硬件結(jié)構(gòu)都很簡單，但要求時(shí)序配合精確，一般的外設(shè)難以滿足要求，只適用于簡單的慢速設(shè)備。要求，

6、只適用于簡單的慢速設(shè)備。 程序查詢方式程序查詢方式也稱為異步傳送方式，由于許多外設(shè)的工作狀態(tài)很難也稱為異步傳送方式，由于許多外設(shè)的工作狀態(tài)很難事先預(yù)知，就要求事先預(yù)知，就要求CPU在程序中查詢外設(shè)的工作狀態(tài)才能執(zhí)行在程序中查詢外設(shè)的工作狀態(tài)才能執(zhí)行I/O指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。136.2.1程序查詢方式工作流程預(yù)置傳送參數(shù)預(yù)置傳送參數(shù)（設(shè)置計(jì)數(shù)值、（設(shè)置計(jì)數(shù)值、主存緩沖區(qū)首址）主存緩沖區(qū)首址）啟動(dòng)啟動(dòng)I/O設(shè)備設(shè)備 傳送一次數(shù)據(jù)傳送一次數(shù)據(jù)修改主存地址、計(jì)數(shù)值修改主存地址、計(jì)數(shù)值結(jié)束結(jié)束I/O傳送傳送準(zhǔn)備好？準(zhǔn)備好？傳送完？傳送完？未完未完是是完完否否程序查詢方式的特點(diǎn)：程序查詢方

7、式的特點(diǎn)：CPU有有“踏步踏步”等待現(xiàn)象，等待現(xiàn)象，CPU與與I/O串行串行工作。工作。146.2.2程序查詢方式接口 程序查詢方式結(jié)構(gòu)簡單、易控制，但是程序查詢方式結(jié)構(gòu)簡單、易控制，但是CPU需要從外設(shè)接口讀取工作需要從外設(shè)接口讀取工作狀態(tài)并在條件不滿足時(shí)繼續(xù)等待外設(shè)完成任務(wù)，浪費(fèi)了許多處理器的狀態(tài)并在條件不滿足時(shí)繼續(xù)等待外設(shè)完成任務(wù)，浪費(fèi)了許多處理器的時(shí)間。時(shí)間。156.3程序中斷方式程序中斷方式 6.3.1中斷的基本概念 6.3.2中斷方式的工作流程6.3.3多重中斷和中斷屏蔽技術(shù)6.3.4程序中斷方式接口 166.3.1中斷的基本概念u程序中斷模式：計(jì)算機(jī)在執(zhí)行程序時(shí)，若出現(xiàn)異常情況程

8、序中斷模式：計(jì)算機(jī)在執(zhí)行程序時(shí)，若出現(xiàn)異常情況或特殊請求，計(jì)算機(jī)停止現(xiàn)行程序的執(zhí)行轉(zhuǎn)向?qū)@些異或特殊請求，計(jì)算機(jī)停止現(xiàn)行程序的執(zhí)行轉(zhuǎn)向?qū)@些異常情況或特殊請求的處理，處理結(jié)束后再返回到現(xiàn)行程常情況或特殊請求的處理，處理結(jié)束后再返回到現(xiàn)行程序的中斷處的這種對緊急事件的處理模式。序的中斷處的這種對緊急事件的處理模式。u將實(shí)現(xiàn)這種功能所需的軟硬件技術(shù)，統(tǒng)稱為將實(shí)現(xiàn)這種功能所需的軟硬件技術(shù)，統(tǒng)稱為中斷技術(shù)。中斷技術(shù)。u這種處理緊急事件的服務(wù)子程序稱為這種處理緊急事件的服務(wù)子程序稱為中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序，將，將引起中斷的事件稱為引起中斷的事件稱為中斷源中斷源。 176.3.1中斷的基本概念發(fā)中斷請求

9、發(fā)中斷請求 空閑空閑接收接收數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)接收接收數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備準(zhǔn)備發(fā)中斷請求發(fā)中斷請求打印打印打印打印打印機(jī)打印機(jī)執(zhí)行主程序執(zhí)行主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序響應(yīng)中斷響應(yīng)中斷中斷返回中斷返回響應(yīng)中斷響應(yīng)中斷中斷返回中斷返回 啟動(dòng)啟動(dòng)打印機(jī)打印機(jī)傳送傳送數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳送傳送數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)CPU以以打打印印機(jī)機(jī)為為例例18CPU響應(yīng)哪個(gè)響應(yīng)哪個(gè)中斷源的中斷中斷源的中斷請求，這就要請求，這就要求中斷系統(tǒng)具求中斷系統(tǒng)具有相應(yīng)的判優(yōu)有相應(yīng)的判優(yōu)邏輯以及動(dòng)邏輯以及動(dòng)態(tài)調(diào)整優(yōu)先級(jí)態(tài)調(diào)整優(yōu)先級(jí)的手段。的手段。中斷源提中斷源提出中斷請出中斷請求求CPU響應(yīng)中響應(yīng)中斷之后，斷之后，經(jīng)過某些經(jīng)過某些

10、操作，轉(zhuǎn)操作，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中去執(zhí)行中斷服務(wù)程斷服務(wù)程序。序。 中斷請求中斷請求中斷判優(yōu)中斷判優(yōu)中斷響應(yīng)中斷響應(yīng)中斷處理中斷處理進(jìn)入中斷進(jìn)入中斷服務(wù)程序服務(wù)程序之后，之后，CPU通過執(zhí)行通過執(zhí)行程序，按程序，按照中斷請照中斷請求的需要求的需要進(jìn)行相應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的處理。的處理。6.3.2中斷方式的工作流程196.3.2中斷方式的工作流程系統(tǒng)要為每一個(gè)中斷源設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)要為每一個(gè)中斷源設(shè)置一個(gè)中斷請求觸發(fā)器中斷請求觸發(fā)器INTR。中。中斷請求觸發(fā)器置斷請求觸發(fā)器置1時(shí)表示中斷源有請求，并一直保留到時(shí)表示中斷源有請求，并一直保留到CPU響應(yīng)了該中斷，才可以將這個(gè)中斷請求清除。這些觸響應(yīng)了該中斷，才可以將這個(gè)

11、中斷請求清除。這些觸發(fā)器可組成中斷請求標(biāo)記寄存器，該寄存器可集中在發(fā)器可組成中斷請求標(biāo)記寄存器，該寄存器可集中在CPU中，也可以分散在各個(gè)中斷源中。中，也可以分散在各個(gè)中斷源中。206.3.2中斷方式的工作流程硬件判優(yōu)排隊(duì)器示意圖硬件判優(yōu)排隊(duì)器示意圖 216.3.2中斷方式的工作流程軟件排隊(duì)示意圖軟件排隊(duì)示意圖 226.3.2中斷方式的工作流程 中斷判優(yōu)中斷判優(yōu)中斷請求之間的判優(yōu)中斷請求之間的判優(yōu)究竟應(yīng)首先響應(yīng)哪一個(gè)中斷源的請求需要根據(jù)中斷的究竟應(yīng)首先響應(yīng)哪一個(gè)中斷源的請求需要根據(jù)中斷的性質(zhì)和處理的輕重緩急，把中斷源分成若干等級(jí)，以性質(zhì)和處理的輕重緩急，把中斷源分成若干等級(jí)，以便排出一個(gè)處理順

12、序便排出一個(gè)處理順序(稱為中斷排隊(duì)稱為中斷排隊(duì))，讓最緊迫、最，讓最緊迫、最重要的事件優(yōu)先處理。重要的事件優(yōu)先處理。CPU按照優(yōu)先級(jí)處理中斷排隊(duì)。按照優(yōu)先級(jí)處理中斷排隊(duì)。CPU與中斷請求之間的判優(yōu)與中斷請求之間的判優(yōu)在在CPU中一般都設(shè)置有一個(gè)中一般都設(shè)置有一個(gè)“允許中斷允許中斷”觸發(fā)器觸發(fā)器，指令系統(tǒng)提供了開中斷與關(guān)中斷的功能，如果，指令系統(tǒng)提供了開中斷與關(guān)中斷的功能，如果關(guān)中斷，則不響應(yīng)外中斷請求；如果開中斷，可關(guān)中斷，則不響應(yīng)外中斷請求；如果開中斷，可以響應(yīng)外部請求。以響應(yīng)外部請求。236.3.2中斷方式的工作流程 中斷響應(yīng)中斷響應(yīng)中斷響應(yīng)的時(shí)間中斷響應(yīng)的時(shí)間一條指令執(zhí)行完畢，由一條指令

13、執(zhí)行完畢，由CPU 發(fā)查詢信號(hào)查詢是否發(fā)查詢信號(hào)查詢是否有中斷請求，這是有中斷請求，這是CPU響應(yīng)中斷請求的時(shí)間限制響應(yīng)中斷請求的時(shí)間限制條件。條件。中斷響應(yīng)的條件中斷響應(yīng)的條件中斷系統(tǒng)中有中斷系統(tǒng)中有允許中斷觸發(fā)器允許中斷觸發(fā)器EINT，它可以被開，它可以被開中斷指令置為中斷指令置為“1”，也可以被關(guān)中斷指令置為，也可以被關(guān)中斷指令置為“0”。當(dāng)。當(dāng)EINT為為“1”時(shí)，表示時(shí)，表示CPU允許響應(yīng)中斷允許響應(yīng)中斷源的請求，當(dāng)源的請求，當(dāng)EINT為為“0”時(shí)，表示時(shí)，表示CPU禁止響應(yīng)禁止響應(yīng)中斷。所以當(dāng)中斷。所以當(dāng)EINT為為“1”，且有中斷請求時(shí)，且有中斷請求時(shí)，CPU可以響應(yīng)中斷。可以響

14、應(yīng)中斷。每條指令執(zhí)行結(jié)束時(shí)刻由每條指令執(zhí)行結(jié)束時(shí)刻由CPU 發(fā)查詢信號(hào)，如果有中斷請求，在中斷允許的發(fā)查詢信號(hào)，如果有中斷請求，在中斷允許的情況下才能響應(yīng)中斷請求。情況下才能響應(yīng)中斷請求。246.3.2中斷方式的工作流程 中斷響應(yīng)中斷響應(yīng)中斷隱指令中斷隱指令CPU響應(yīng)中斷之后，經(jīng)過某些操作，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中響應(yīng)中斷之后，經(jīng)過某些操作，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序。這些操作由硬件自動(dòng)完成，把它稱斷服務(wù)程序。這些操作由硬件自動(dòng)完成，把它稱作中斷隱指令。作中斷隱指令。中斷隱指令并不是一條真正的指令，它完成的操中斷隱指令并不是一條真正的指令，它完成的操作包括：作包括：（1）保存斷點(diǎn)）保存斷點(diǎn)（2）關(guān)中斷）關(guān)中斷（3

15、）引出中斷服務(wù)程序）引出中斷服務(wù)程序25入口地址入口地址向量地址向量地址排隊(duì)器輸出排隊(duì)器輸出由軟件產(chǎn)生由軟件產(chǎn)生硬件向量法硬件向量法打印機(jī)服務(wù)程序打印機(jī)服務(wù)程序鍵盤鍵盤I/O服務(wù)程序時(shí)間服務(wù)程序時(shí)間JMP 400JMP 300JMP 200主存主存16H17H18H200300向量地址向量地址入口地址入口地址入口地址入口地址中斷向量地址中斷向量地址 形成部件形成部件 設(shè)備設(shè)備編碼器編碼器1 0 0 000010110由由 硬件硬件 產(chǎn)生產(chǎn)生 向量地址向量地址再由再由 向量地址向量地址 找到找到 入口地址入口地址6.3.2中斷方式的工作流程引出中斷服務(wù)程序引出中斷服務(wù)程序26實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn) 目的目的每

16、個(gè)中斷可以設(shè)置它每個(gè)中斷可以設(shè)置它允許被哪些中斷打斷允許被哪些中斷打斷不允許被哪些中斷打斷不允許被哪些中斷打斷可以動(dòng)態(tài)的改變中斷處理的可以動(dòng)態(tài)的改變中斷處理的先后次序先后次序 設(shè)置中斷屏蔽字來實(shí)現(xiàn)。屏蔽設(shè)置中斷屏蔽字來實(shí)現(xiàn)。屏蔽字的每一位對應(yīng)一個(gè)外設(shè)或中字的每一位對應(yīng)一個(gè)外設(shè)或中斷源，該位稱為對應(yīng)外設(shè)的中斷源，該位稱為對應(yīng)外設(shè)的中斷屏蔽位，可以用設(shè)置為斷屏蔽位，可以用設(shè)置為“0”表示允許中斷，表示允許中斷，“1”表示不允表示不允許中斷即屏蔽中斷。屏蔽字的許中斷即屏蔽中斷。屏蔽字的內(nèi)容可以通過相應(yīng)的指令修改內(nèi)容可以通過相應(yīng)的指令修改6.3.3 多重中斷和中斷屏蔽技術(shù)中斷屏蔽機(jī)制中斷屏蔽機(jī)制276

17、.3.3 多重中斷和中斷屏蔽技術(shù)中斷屏蔽示意圖中斷屏蔽示意圖286.3.3 多重中斷和中斷屏蔽技術(shù)表表6.1 中斷優(yōu)先級(jí)與屏蔽字的關(guān)系中斷優(yōu)先級(jí)與屏蔽字的關(guān)系優(yōu)先級(jí)屏蔽字11 1 1 1 1 1 1 120 1 1 1 1 1 1 130 0 1 1 1 1 1 140 0 0 1 1 1 1 150 0 0 0 1 1 1 160 0 0 0 0 1 1 170 0 0 0 0 0 1 180 0 0 0 0 0 0 1296.3.3 多重中斷和中斷屏蔽技術(shù)響應(yīng)優(yōu)先級(jí)：響應(yīng)優(yōu)先級(jí)：CPU響應(yīng)各中斷源的中斷請求的響應(yīng)各中斷源的中斷請求的優(yōu)先次序往往是硬件線路設(shè)置好的，不便于改動(dòng)優(yōu)先次序往往是硬

18、件線路設(shè)置好的，不便于改動(dòng)處理優(yōu)先級(jí)：處理優(yōu)先級(jí)： 采用了屏蔽技術(shù)后，可以通過采用了屏蔽技術(shù)后，可以通過設(shè)置屏蔽字改變設(shè)置屏蔽字改變CPU實(shí)際對各中斷源請求的處理優(yōu)先次序?qū)嶋H對各中斷源請求的處理優(yōu)先次序 圖圖6.12 采用屏蔽技術(shù)的中斷處理流程采用屏蔽技術(shù)的中斷處理流程關(guān)鍵概念關(guān)鍵概念： CPU按照響應(yīng)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行中斷按照響應(yīng)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行中斷響應(yīng)，在關(guān)中斷后，進(jìn)行保存斷點(diǎn)、保護(hù)響應(yīng)，在關(guān)中斷后，進(jìn)行保存斷點(diǎn)、保護(hù)現(xiàn)場、識(shí)別中斷源還有置新的屏蔽字的工現(xiàn)場、識(shí)別中斷源還有置新的屏蔽字的工作，然后開中斷，執(zhí)行中斷服務(wù)程序，但作，然后開中斷，執(zhí)行中斷服務(wù)程序，但是由于設(shè)置了新的屏蔽字，改變了原來的是由于設(shè)

19、置了新的屏蔽字，改變了原來的固有優(yōu)先級(jí)，這時(shí)優(yōu)先級(jí)高的中斷源如果固有優(yōu)先級(jí)，這時(shí)優(yōu)先級(jí)高的中斷源如果有中斷請求，就可以打斷現(xiàn)有的中斷，進(jìn)有中斷請求，就可以打斷現(xiàn)有的中斷，進(jìn)行中斷嵌套。行中斷嵌套。306.3.4 程序中斷方式接口316.4.1 DMA方式的基本概念6.4.2 DMA控制器的組成及傳送過程6.4 DMA方式 326.4.1 DMA方式的基本概念DMA方式的特點(diǎn)：主存和方式的特點(diǎn)：主存和DMA接口之間有一條接口之間有一條直接數(shù)據(jù)通路。由于直接數(shù)據(jù)通路。由于DMA方式傳送數(shù)據(jù)不需要方式傳送數(shù)據(jù)不需要經(jīng)過經(jīng)過CPU，因此不必中斷現(xiàn)行程序，因此不必中斷現(xiàn)行程序，I/O與與CPU并行并行工

20、作。工作。33控制簡單控制簡單CPU 處于不工處于不工作狀態(tài)或保持作狀態(tài)或保持狀態(tài)狀態(tài)未充分發(fā)揮未充分發(fā)揮 CPU 對主存的對主存的利用率利用率CPU工作周期分成工作周期分成兩個(gè)時(shí)間片，一片兩個(gè)時(shí)間片，一片給給CPU一片給一片給DMA CPU和和DMA交替地交替地訪問主存不需要訪問主存不需要 申申請建立和歸還請建立和歸還 總線總線的使用權(quán)的使用權(quán) DMA與與CPU交替訪問主存交替訪問主存周期挪用法周期挪用法停止停止CPU訪問主存訪問主存DMA 訪問主存有訪問主存有三種可能三種可能CPU 此時(shí)不訪存；此時(shí)不訪存；CPU 正在訪存；正在訪存；CPU 與與 DMA 同時(shí)同時(shí)請求訪存；請求訪存；此時(shí)此

21、時(shí) CPU 將總線控制權(quán)將總線控制權(quán)讓給讓給 DMADMA 與主存交換數(shù)據(jù)的三種方式與主存交換數(shù)據(jù)的三種方式6.4.1 DMA方式的基本概念34主存地址寄存器主存地址寄存器 :存放主存中要交換數(shù)據(jù)的地址，該計(jì)數(shù)器的初始值為要存放主存中要交換數(shù)據(jù)的地址，該計(jì)數(shù)器的初始值為要讀取數(shù)據(jù)的首地址，傳送時(shí)，每傳送一個(gè)數(shù)據(jù)，將地址讀取數(shù)據(jù)的首地址，傳送時(shí)，每傳送一個(gè)數(shù)據(jù)，將地址計(jì)數(shù)器加計(jì)數(shù)器加1或者減或者減1直至這批數(shù)據(jù)傳送完畢為止。直至這批數(shù)據(jù)傳送完畢為止。 傳送長度計(jì)數(shù)器傳送長度計(jì)數(shù)器 :記錄傳送數(shù)據(jù)塊的長度，初始值為傳送數(shù)據(jù)的總字?jǐn)?shù)或記錄傳送數(shù)據(jù)塊的長度，初始值為傳送數(shù)據(jù)的總字?jǐn)?shù)或總的字節(jié)數(shù)，有些總

22、的字節(jié)數(shù)，有些DMA控制器中，初始化時(shí)將字節(jié)數(shù)或控制器中，初始化時(shí)將字節(jié)數(shù)或字?jǐn)?shù)求補(bǔ)后送計(jì)數(shù)器，每傳送一個(gè)字字?jǐn)?shù)求補(bǔ)后送計(jì)數(shù)器，每傳送一個(gè)字(或字節(jié)或字節(jié))，計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器加加1，直到計(jì)數(shù)值為，直到計(jì)數(shù)值為0。數(shù)據(jù)緩沖寄存器數(shù)據(jù)緩沖寄存器 :用來暫存每次傳送的數(shù)據(jù)。輸入時(shí)，數(shù)據(jù)由外設(shè)先送用來暫存每次傳送的數(shù)據(jù)。輸入時(shí)，數(shù)據(jù)由外設(shè)先送往數(shù)據(jù)緩沖寄存器，再通過數(shù)據(jù)總線送到主存。輸出往數(shù)據(jù)緩沖寄存器，再通過數(shù)據(jù)總線送到主存。輸出時(shí)，數(shù)據(jù)由主存通過數(shù)據(jù)總線送到數(shù)據(jù)緩沖寄存器，時(shí)，數(shù)據(jù)由主存通過數(shù)據(jù)總線送到數(shù)據(jù)緩沖寄存器，然后再送到外設(shè)。然后再送到外設(shè)。 WC BR 6.4.2 DMA控制器的組成及傳送

23、過程35設(shè)備地址寄存器設(shè)備地址寄存器 :存放設(shè)備的設(shè)備碼或者表示設(shè)備信息存儲(chǔ)區(qū)的尋址信息，存放設(shè)備的設(shè)備碼或者表示設(shè)備信息存儲(chǔ)區(qū)的尋址信息，如磁盤數(shù)據(jù)所在的盤面號(hào)和柱面號(hào)。如磁盤數(shù)據(jù)所在的盤面號(hào)和柱面號(hào)。 DMA控制邏輯控制邏輯: 負(fù)責(zé)管理負(fù)責(zé)管理DMA的傳送過程，由時(shí)序電路、控制電路的傳送過程，由時(shí)序電路、控制電路以及命令狀態(tài)控制器等組成。當(dāng)設(shè)備準(zhǔn)備好一個(gè)數(shù)以及命令狀態(tài)控制器等組成。當(dāng)設(shè)備準(zhǔn)備好一個(gè)數(shù)據(jù)字時(shí)，就向據(jù)字時(shí)，就向DMA接口發(fā)送接口發(fā)送DREQ信號(hào)提出申請，信號(hào)提出申請，DMA控制邏輯便向控制邏輯便向CPU發(fā)送發(fā)送HRQ請求信號(hào)申請總線使請求信號(hào)申請總線使用權(quán)。等到接收到響應(yīng)信號(hào)用

24、權(quán)。等到接收到響應(yīng)信號(hào)HLDA后，后，DMA控制邏輯控制邏輯開始負(fù)責(zé)管理開始負(fù)責(zé)管理DMA傳送的全過程，包括傳送過程中傳送的全過程，包括傳送過程中主存地址計(jì)數(shù)器、傳送長度計(jì)數(shù)器的修改等。主存地址計(jì)數(shù)器、傳送長度計(jì)數(shù)器的修改等。數(shù)據(jù)緩沖寄存器數(shù)據(jù)緩沖寄存器 :用來暫存每次傳送的數(shù)據(jù)。輸入時(shí)，數(shù)據(jù)由外設(shè)先送用來暫存每次傳送的數(shù)據(jù)。輸入時(shí)，數(shù)據(jù)由外設(shè)先送往數(shù)據(jù)緩沖寄存器，再通過數(shù)據(jù)總線送到主存。輸出往數(shù)據(jù)緩沖寄存器，再通過數(shù)據(jù)總線送到主存。輸出時(shí)，數(shù)據(jù)由主存通過數(shù)據(jù)總線送到數(shù)據(jù)緩沖寄存器，時(shí)，數(shù)據(jù)由主存通過數(shù)據(jù)總線送到數(shù)據(jù)緩沖寄存器，然后再送到外設(shè)。然后再送到外設(shè)。 6.4.2 DMA控制器的組成及

25、傳送過程36預(yù)處理：預(yù)處理：主存起始地址主存起始地址設(shè)備地址設(shè)備地址 傳送數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)傳送數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)啟動(dòng)設(shè)備啟動(dòng)設(shè)備DMADMADMA數(shù)據(jù)傳送：數(shù)據(jù)傳送：繼續(xù)執(zhí)行主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序同時(shí)完成一批數(shù)據(jù)傳送同時(shí)完成一批數(shù)據(jù)傳送后處理：后處理：中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序做做 DMA 結(jié)束處理結(jié)束處理繼續(xù)執(zhí)行主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序CPU允許傳送？允許傳送？主存地址送總線主存地址送總線數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)送I/O設(shè)備（或主存設(shè)備（或主存 ）修改修改 主存地址主存地址修改修改 字計(jì)數(shù)器字計(jì)數(shù)器 數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊傳送結(jié)束？傳送結(jié)束？向向CPU申請申請 程序中斷程序中斷DMA請求請求否否否否是是是是數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù)傳送6.4.2 DMA

26、控制器的組成及傳送過程37DMA接口接口主主存存CPUDMA 控控 制制 邏邏 輯輯 中中 斷斷 機(jī)機(jī) 構(gòu)構(gòu)設(shè)備設(shè)備HLDAARWCDARHRQ中斷請求中斷請求數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線地址線地址線+1+1溢出信號(hào)溢出信號(hào)DREQDACKBR6.4.2 DMA控制器的組成及傳送過程38DMA 方式與程序中斷方式的比較方式與程序中斷方式的比較(1) 數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù)傳送(2) 響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間(3) 處理異常情況處理異常情況(4) 中斷請求中斷請求(5) 優(yōu)先級(jí)優(yōu)先級(jí)中斷方式中斷方式DMA 方式方式程序程序 硬件硬件指令執(zhí)行結(jié)束指令執(zhí)行結(jié)束 存取周期結(jié)束存取周期結(jié)束能能 不能不能低低 高高傳送數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù) 后處理

27、后處理 6.4.2 DMA控制器的組成及傳送過程396.5.1概述 6.5.2通道工作原理 6.5.3通道的類型6.5.4通道的流量6.5 I/O通道方式 406.5.1概述 通道通道是一個(gè)具有特殊功能的是一個(gè)具有特殊功能的處理器處理器，它有自己的指令和，它有自己的指令和程序?qū)ｉT負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸入程序?qū)ｉT負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸入/輸出的傳輸控制，而輸出的傳輸控制，而CPU將將“傳傳輸控制輸控制”的功能下放給通道后，負(fù)責(zé)的功能下放給通道后，負(fù)責(zé)“數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理”功能功能。這樣通道與。這樣通道與CPU分時(shí)使用主存，實(shí)現(xiàn)了分時(shí)使用主存，實(shí)現(xiàn)了CPU內(nèi)部運(yùn)算與內(nèi)部運(yùn)算與I/O設(shè)備的設(shè)備的并行并行工作。工作。416.5

28、.2通道工作原理42 接受接受CPU的的I/O指令，按要求確定要訪問的通道及外設(shè)。指令，按要求確定要訪問的通道及外設(shè)。從主存中讀取通道的通道指令，并分析該指令，向設(shè)備控制器從主存中讀取通道的通道指令，并分析該指令，向設(shè)備控制器和設(shè)備發(fā)送工作命令。和設(shè)備發(fā)送工作命令。根據(jù)通道指令給出的信息，實(shí)現(xiàn)外部設(shè)備和主存之間的數(shù)據(jù)傳送，根據(jù)通道指令給出的信息，實(shí)現(xiàn)外部設(shè)備和主存之間的數(shù)據(jù)傳送，并根據(jù)要求提供中間緩存。并根據(jù)要求提供中間緩存。將外部設(shè)備的狀態(tài)信息以及通道本身的狀態(tài)信息一起保存，并可將外部設(shè)備的狀態(tài)信息以及通道本身的狀態(tài)信息一起保存，并可根據(jù)需要將這些信息傳送到主存指定單元中。根據(jù)需要將這些信息

29、傳送到主存指定單元中。將外部設(shè)備的中斷請求和通道本身的中斷請求進(jìn)行排隊(duì)，按優(yōu)先次序?qū)⑼獠吭O(shè)備的中斷請求和通道本身的中斷請求進(jìn)行排隊(duì)，按優(yōu)先次序送住送住CPU并報(bào)告?zhèn)魉颓闆r。并報(bào)告?zhèn)魉颓闆r。通通道道的的功功能能從約定的單元或?qū)Ｓ眉膹募s定的單元或?qū)Ｓ眉拇嫫髦腥〉猛ǖ莱绦蚴状嫫髦腥〉猛ǖ莱绦蚴椎刂?，根?jù)首地址從主地址，根據(jù)首地址從主存存讀取讀取第一條第一條通道指令通道指令使用通道指令控制使用通道指令控制設(shè)備設(shè)備控制器控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送操進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送操作，并以通道狀態(tài)字接作，并以通道狀態(tài)字接收設(shè)備控制器反映的外收設(shè)備控制器反映的外圍設(shè)備的狀態(tài)。圍設(shè)備的狀態(tài)。 操作系統(tǒng)按約定操作系統(tǒng)按約定的格式準(zhǔn)備好命

30、的格式準(zhǔn)備好命令和數(shù)據(jù)，令和數(shù)據(jù)，編制編制好通道程序好通道程序，當(dāng)，當(dāng)程序執(zhí)行到需要程序執(zhí)行到需要輸入輸出傳輸時(shí)，輸入輸出傳輸時(shí)，CPU通過執(zhí)行通過執(zhí)行I/O指令來指令來啟動(dòng)通道。啟動(dòng)通道。 通道程序執(zhí)行完畢，通道程序執(zhí)行完畢，引起引起輸入輸出中斷輸入輸出中斷，報(bào)告報(bào)告CPU輸入輸出操輸入輸出操作全部結(jié)束。當(dāng)作全部結(jié)束。當(dāng)CPU響應(yīng)中斷后，程序響應(yīng)中斷后，程序可以根據(jù)通道狀態(tài)，可以根據(jù)通道狀態(tài)，分析結(jié)束原因并進(jìn)分析結(jié)束原因并進(jìn)行必要的登記或處行必要的登記或處理。理。 啟動(dòng)啟動(dòng) 傳輸傳輸結(jié)束結(jié)束6.5.2通道工作原理43用于對高速設(shè)用于對高速設(shè)備進(jìn)行控制備進(jìn)行控制 在一段時(shí)間內(nèi)在一段時(shí)間內(nèi)只允許

31、執(zhí)行一只允許執(zhí)行一個(gè)設(shè)備的通道個(gè)設(shè)備的通道程序程序 充分利用了控制性充分利用了控制性操作的時(shí)間間隔為操作的時(shí)間間隔為其他設(shè)備服務(wù)，使其他設(shè)備服務(wù)，使通道效率充分得到通道效率充分得到發(fā)揮發(fā)揮 成組多路通道成組多路通道 字節(jié)多路通道字節(jié)多路通道選擇通道選擇通道連接大量的低速設(shè)連接大量的低速設(shè)備，采用字節(jié)交叉?zhèn)?，采用字?jié)交叉?zhèn)魉头绞竭M(jìn)行數(shù)據(jù)傳送方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送傳送 6.5.3通道的類型446.5.4通道的流量 字節(jié)多路通道：每傳送一個(gè)字節(jié)都需選擇一次外設(shè)，Ts和Td是交替的。 圖6.19字節(jié)多路通道數(shù)據(jù)傳送過程(TsTd)pn則總共需要的時(shí)間：則總共需要的時(shí)間： 極限流量為極限流量為fmax： p

32、n1(TsTd) p nTsTd 456.5.4通道的流量 成組多路通道：設(shè)每傳送一組數(shù)據(jù)（k個(gè)字節(jié)）通道再選擇設(shè)備，則每隔k個(gè)Td才插入一個(gè)Ts圖6.20成組多路通道數(shù)據(jù)傳送過程 則總共需要的時(shí)間：則總共需要的時(shí)間： 極限流量為極限流量為fmax： (Ts / kTd)pnpn1(Ts / kTd)pnTs/kTd466.5.4通道的流量 選擇通道：在一批數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后，才插入一個(gè)設(shè)備選擇周期。在一批數(shù)據(jù)的整個(gè)記錄為n個(gè)字節(jié)，則每隔n個(gè)Td，才插入一個(gè)Ts。 圖6.21選擇通道數(shù)據(jù)傳送過程則總共需要的時(shí)間：則總共需要的時(shí)間： 極限流量為極限流量為fmax： (Ts / nTd)pnpn1(T

33、s / nTd)pnTs/nTd476.6 輸入輸出處理機(jī)48通道結(jié)構(gòu)的輸入輸出處理器通道結(jié)構(gòu)的輸入輸出處理器，通常稱為，通常稱為I/O處理機(jī)處理機(jī) (IOP) IOP可以可以和和CPU并行工作，提供高速的并行工作，提供高速的DMA處理能力，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳處理能力，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳送。但是它不是獨(dú)立于送。但是它不是獨(dú)立于CPU工作的，而是主機(jī)的一個(gè)部件。工作的，而是主機(jī)的一個(gè)部件。 外圍處理機(jī)外圍處理機(jī)(PPU)方式方式 ，PPU基本上是獨(dú)立于主機(jī)工作的，它有基本上是獨(dú)立于主機(jī)工作的，它有自己的指令系統(tǒng)，完成算術(shù)和邏輯運(yùn)算、主存讀寫、與外設(shè)交換自己的指令系統(tǒng)，完成算術(shù)和邏輯運(yùn)算、主存讀寫、與

34、外設(shè)交換信息等。信息等。 6.7 總線6.7.1 總線的基本概念 6.7.2 總線結(jié)構(gòu) 6.7.3 總線仲裁和數(shù)據(jù)傳輸控制496.7.1 總線的基本概念 總線是連接各個(gè)部件的信息傳輸線，是各個(gè)部總線是連接各個(gè)部件的信息傳輸線，是各個(gè)部件共享的傳輸介質(zhì)件共享的傳輸介質(zhì) 主要特點(diǎn)主要特點(diǎn):分時(shí)和共享分時(shí)和共享 同一時(shí)刻只允許一個(gè)部件向總線發(fā)送信息，同一時(shí)刻只允許一個(gè)部件向總線發(fā)送信息， 一個(gè)部件發(fā)出的信號(hào)可以被連接到總線上的其一個(gè)部件發(fā)出的信號(hào)可以被連接到總線上的其他所有部件所接收。他所有部件所接收。 501. 物理特性物理特性2. 電氣特性電氣特性3. 功能特性功能特性4. 時(shí)間特性時(shí)間特性6.

35、7.1 總線的基本概念尺寸、形狀、管腳數(shù)及連線類型尺寸、形狀、管腳數(shù)及連線類型傳輸方向傳輸方向 和有效的電平范圍和有效的電平范圍每根傳輸線的每根傳輸線的 功能功能信號(hào)的時(shí)序關(guān)系信號(hào)的時(shí)序關(guān)系地址地址數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)控制控制一、總線的特性和分類一、總線的特性和分類516.7.1 總線的基本概念 二、總線的性能指標(biāo)二、總線的性能指標(biāo)1. 總線寬度總線寬度2. 總線帶寬總線帶寬數(shù)據(jù)線的根數(shù)決定了每次能同時(shí)傳送數(shù)據(jù)線的根數(shù)決定了每次能同時(shí)傳送的信息的位數(shù)的信息的位數(shù) 總線帶寬總線帶寬=總線頻率總線頻率總線寬度總線寬度例如，假定某總線的例如，假定某總線的時(shí)鐘頻率時(shí)鐘頻率是是33MHz，在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，在一個(gè)時(shí)

36、鐘周期內(nèi)傳送傳送16位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)，則總線的則總線的帶寬帶寬為為2B33MHz=66MBps。 52ISAVESAPCIAGP總總線線標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)6.7.1 總線的基本概念 三、常見的總線標(biāo)準(zhǔn)三、常見的總線標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部總線內(nèi)部總線系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線外部總線外部總線I2C總線總線 SPI總線總線 RS-232USB536.7.2 總線結(jié)構(gòu) 成本低、便于擴(kuò)充，容易形成成本低、便于擴(kuò)充，容易形成計(jì)算機(jī)的瓶頸，不利于提高總計(jì)算機(jī)的瓶頸，不利于提高總線上的數(shù)據(jù)傳輸率。線上的數(shù)據(jù)傳輸率。 兩組總線可以并發(fā)執(zhí)行輸入輸兩組總線可以并發(fā)執(zhí)行輸入輸出操作，使總線的輸入輸出能出操作，使總線的輸入輸出能力和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的總體性能得

37、力和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的總體性能得到很大的提高。到很大的提高。 546.7.2 總線結(jié)構(gòu) 將圖形、視頻等連到增加的局部將圖形、視頻等連到增加的局部高速總線上，一些慢速的輸入輸高速總線上，一些慢速的輸入輸出設(shè)備仍連到擴(kuò)展總線上。這出設(shè)備仍連到擴(kuò)展總線上。這3組組總線可以并發(fā)執(zhí)行輸入輸出操作總線可以并發(fā)執(zhí)行輸入輸出操作，使總線的輸入輸出能力和計(jì)算，使總線的輸入輸出能力和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總體性能再次得到更大的機(jī)系統(tǒng)總體性能再次得到更大的提高提高556.7.3 總線仲裁和數(shù)據(jù)傳輸控制 總線仲裁控制總線仲裁控制分布式分布式集中式集中式 主設(shè)備主設(shè)備(模塊模塊)對總線有對總線有 控制權(quán)控制權(quán) 從設(shè)備從設(shè)備(模塊模塊)響

38、應(yīng)響應(yīng) 從主設(shè)備發(fā)來的總線命令從主設(shè)備發(fā)來的總線命令鏈?zhǔn)讲樵冩準(zhǔn)讲樵冇?jì)數(shù)器定時(shí)查詢計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢獨(dú)立請求方式獨(dú)立請求方式總線仲裁決定某個(gè)時(shí)刻由哪個(gè)設(shè)備擁有總線使用權(quán)決定某個(gè)時(shí)刻由哪個(gè)設(shè)備擁有總線使用權(quán) 566.7.3 總線仲裁和數(shù)據(jù)傳輸控制總總線線控控制制部部件件I/O接口接口0BSBRI/O接口接口1I/O接口接口nBG數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線地址線地址線BS 總線忙總線忙BR總線請求總線請求BG總線同意總線同意I/O接口接口157 0BS 總線忙總線忙BR總線請求總線請求總總線線控控制制部部件件數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線地址線地址線I/O接口接口0BSBRI/O接口接口1I/O接口接口n設(shè)備地址設(shè)備地址6.7.3

39、總線仲裁和數(shù)據(jù)傳輸控制I/O接口接口1 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器設(shè)備地址設(shè)備地址 158排隊(duì)器排隊(duì)器排隊(duì)器排隊(duì)器6.7.3 總線仲裁和數(shù)據(jù)傳輸控制總總線線控控制制部部件件數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線地址線地址線I/O接口接口0I/O接口接口1I/O接口接口nBR0 BG0BR1BG1BRnBGnBG總線同意總線同意BR總線請求總線請求596.7.3 總線仲裁和數(shù)據(jù)傳輸控制鏈?zhǔn)讲樵兎绞街恍桄準(zhǔn)讲樵兎绞街恍?根總線請求線根總線請求線(BR)、1根總線忙線根總線忙線(BS)和和1根總線同意根總線同意線線(BG)。BG線像鏈條一樣，串聯(lián)所合的設(shè)備，設(shè)備的優(yōu)先級(jí)是固定的，線像鏈條一樣，串聯(lián)所合的設(shè)備，設(shè)備的優(yōu)先級(jí)是固定的，結(jié)構(gòu)簡單

40、，容易擴(kuò)充設(shè)備，但對電路故障十分敏感，一旦第結(jié)構(gòu)簡單，容易擴(kuò)充設(shè)備，但對電路故障十分敏感，一旦第i個(gè)設(shè)備的個(gè)設(shè)備的接口電路有故障則第接口電路有故障則第i個(gè)設(shè)備以后的設(shè)備都不能進(jìn)行工作。個(gè)設(shè)備以后的設(shè)備都不能進(jìn)行工作。 計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式的總線請求計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式的總線請求(BR)和忙和忙(BS)線是各設(shè)備共用的，但還線是各設(shè)備共用的，但還需需log2n(n為設(shè)備數(shù)為設(shè)備數(shù))根設(shè)備地址線實(shí)現(xiàn)查詢。設(shè)備的優(yōu)先級(jí)可以不固定根設(shè)備地址線實(shí)現(xiàn)查詢。設(shè)備的優(yōu)先級(jí)可以不固定控制比鏈?zhǔn)讲樵儚?fù)雜，電路故障不如鏈?zhǔn)讲樵兎绞矫舾小？刂票孺準(zhǔn)讲樵儚?fù)雜，電路故障不如鏈?zhǔn)讲樵兎绞矫舾小?獨(dú)立請求方式控制線數(shù)量多，獨(dú)立請

41、求方式控制線數(shù)量多，N個(gè)設(shè)備共有個(gè)設(shè)備共有N根總線請求線和根總線請求線和N根總線同根總線同意線，總線仲裁線路更復(fù)雜意線，總線仲裁線路更復(fù)雜,但時(shí)間快，旦設(shè)備優(yōu)先級(jí)的次序控制靈活但時(shí)間快，旦設(shè)備優(yōu)先級(jí)的次序控制靈活可以預(yù)先固定，也可通過程序來改變優(yōu)先次序，還可在必要時(shí)屏蔽策些可以預(yù)先固定，也可通過程序來改變優(yōu)先次序，還可在必要時(shí)屏蔽策些設(shè)備的請求。設(shè)備的請求。鏈?zhǔn)讲樵兎绞健⒂?jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式和獨(dú)立請求方式各自的特點(diǎn)鏈?zhǔn)讲樵兎绞?、?jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式和獨(dú)立請求方式各自的特點(diǎn)606.7.3 總線仲裁和數(shù)據(jù)傳輸控制 數(shù)據(jù)傳送控制 解決通信雙方交換數(shù)據(jù)過程中在時(shí)間上的配合關(guān)系解決通信雙方交換數(shù)據(jù)過程中在時(shí)

42、間上的配合關(guān)系 申請分配階段：申請分配階段：主模塊申請主模塊申請，總線仲裁決定，總線仲裁決定 尋址階段：主模塊向從模塊尋址階段：主模塊向從模塊 給出給出地址地址 和和 命令命令 傳數(shù)階段：主模塊和從模塊傳數(shù)階段：主模塊和從模塊 交換數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù) 結(jié)束階段：主模塊結(jié)束階段：主模塊 撤消撤消有關(guān)信息有關(guān)信息 總總線線周周期期61由由 統(tǒng)一時(shí)標(biāo)統(tǒng)一時(shí)標(biāo) 控制數(shù)據(jù)傳送控制數(shù)據(jù)傳送充分充分 挖掘挖掘 系統(tǒng)系統(tǒng) 總線每個(gè)瞬間總線每個(gè)瞬間 的的 潛力潛力同步通信同步通信 異步通信異步通信 半同步通信半同步通信 分離式通信分離式通信 6.7.3 總線仲裁和數(shù)據(jù)傳輸控制采用采用 應(yīng)答方式應(yīng)答方式 ，沒有公共時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)，沒有公共時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)同步、異步結(jié)合同步、異步結(jié)合總總線線通通信信的的四四種種方方式式626.8 I/O設(shè)備6.8.1 輸入設(shè)備6.8.2輸出設(shè)備636.8.1 輸入設(shè)備 在計(jì)算機(jī)中，輸入設(shè)備主要完成輸入程序、數(shù)據(jù)和操作命令等功能，也是進(jìn)行人機(jī)對話的主要部件。鍵盤 目前應(yīng)用最普遍的一種輸入設(shè)備，鍵盤是由一組排列成陣列形式目前應(yīng)用最普遍的一種輸入設(shè)備，鍵盤是由一組排列成陣列形式的按鍵開關(guān)組成的，每按下一個(gè)鍵，產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的字符代碼的按鍵開關(guān)組成的，每按下一個(gè)鍵，產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的字符代碼(每每個(gè)按鍵的位置碼個(gè)按鍵的位置碼)，然后將它轉(zhuǎn)換成，然后將它轉(zhuǎn)換成ASCII碼或其他碼，送主機(jī)。碼或其他碼