微型计算机与外设数据传输：接口、方式与中断解析

"微型计算机与外设的数据传输是计算机系统中的关键部分，涉及CPU与外部设备间信息的高效流动。接口电路在这个过程中起到至关重要的作用，它连接CPU和外设，协调两者之间的通信。本资料详细讲解了接口电路的功能、I/O端口、以及CPU与外设之间的数据传输方式。 接口电路的必要性在于，由于CPU和外设的工作速度、数据格式和控制信号不一致，需要一个中间层来处理这种差异。接口部件的I/O端口是一组可以直接由CPU访问的寄存器，每个端口都有特定的地址，使得CPU能够定位并与其通信。端口分为输入端口和输出端口，用于接收或发送数据。 CPU对I/O端口的编址有两种主要方法：统一编址和独立编址。统一编址将内存和I/O端口一起考虑，而独立编址则是分开管理。在8086/8088系统中，通常采用独立编址。访问端口的指令包括IN和OUT指令，分别用于从端口读取和向端口写入数据。 数据传输方式主要包括程序控制方式、中断方式和DMA（直接存储器访问）方式。程序控制方式是最基础的方式，分为无条件传送和条件查询传送。无条件传送不需等待任何条件，而条件查询则需要CPU不断检查设备是否准备好。中断方式允许CPU在执行其他任务时被外部事件打断，然后在处理完这个事件后返回原来的任务。中断方式分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断，响应和执行过程包括中断请求、中断响应、保存现场、执行中断处理程序和服务中断。 DMA方式则允许数据直接在内存和外设之间传输，无需CPU参与，提高了数据传输速度。在DMA过程中，CPU会暂停执行，将总线控制权交给DMA控制器。当传输完成后，DMA控制器通过中断机制通知CPU恢复执行。 当多个设备同时请求传输时，系统需要一种策略来决定优先级，这通常涉及到中断排队方法。对于可屏蔽中断，系统会根据中断优先级寄存器的设置来确定响应顺序。 微型计算机和外设的数据传输涉及多方面的知识，包括接口设计、I/O端口操作、数据传输模式以及中断处理机制，这些都是理解计算机系统运作的关键元素。"