【计算机系统组成】IO设备知识要点
来源:互联网 发布:java无参构造方法举例 编辑:程序博客网 时间:2024/05/26 08:43
计算机的IO设备非常多,键盘、鼠标、感应屏幕、显示器、网卡、U盘、打印机。
提前需要说明的一点就是,IO设备中最核心的一点就是中断处理。这在单片机中也是最核心的一块内容。具体开辟一章blog来写控制,这里就只总结IO相关的东西。
一、 IO结构
最早的IO要先和CPU通信,和主存的连接是间接的。现在发展成为经过一个IO接口,直接接到总线上,和主存通信,单片机和本章节要讨论的就是这个。除此之外,还有具有通道结构的IO结构,具有IO处理机的结构,这两个也很重要,但是不讨论了。
二、 IO组成
IO硬件的部分是大家都能具体接触的,但除了具体设备之外,还有接口模块,接口也是一些电路,主要功能是克服IO和主机之间的不匹配、不畅通、排队控制等困难的。
IO软件的功能就是将数据顺畅地在主机和IO设备之间流通,协调。而IO软件落到底层就是IO指令,它不同于一般的机器操作指令,由操作码、命令码、设备码构成。
三、 IO和主机之间的联系方式
通常将IO设备码看成是地址码,通过设备编号来确定指令操作的是哪个设备。但是设备码的编制方法有统一编址和不统一编址两种。如果统一编址的话,那么就把设备地址和存储器地址放在一起,占用了内存,但是速度较快;如果不统一编址,则需要IO指令来操作一番,这样就降低了运行速度。
在IO和主机联系上之后,有立即响应的,也有通过IO接口联络响应的,这个叫做异步,也有同步响应的。
四、IO和主机之间的信息传送控制方法
在IO和主机联系之后,还有一些控制功能需要添加进去,所以,如何去控制信息传输有多种方法:
1、 程序查询:CPU发起的,不停地去监控IO设备有没有来;已经淘汰不用了。
2、 程序中断:单片机核心;等到IO发起中断请求的时候再处理。
3、 DMA:直接存取的方式,这种方法克服了当CPU响应中断的时候,无法进行计算的缺点。DMA只是挪用了一个周期而已,这个周期 叫做挪用周期。
4、 通道控制:略
5、 处理机控制:略
五、IO接口
设置接口是为了:1、实现IO选择;2、实现数据缓冲,解决CPU速度过高,IO速度太慢的问题;3、串并转换;4、调整为一致的电平;5、其他的一些控制功能。
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