微机系统与接口:CPU与外设数据传输方式解析
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更新于2024-07-02
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"微机系统与接口:第五章 数字量输入输出5_part2.ppt"
本文主要讨论了微机系统与接口中的数字量输入输出技术,涉及的主要知识点包括总线、接口电路、接口芯片、端口地址、中断及其处理、中断控制器8259、定时器/计数器以及并行/串行I/O和DMA(Direct Memory Access)电路与应用。
1. **总线、接口电路与接口芯片**:
微机系统中,CPU、内存和外部设备通过总线进行通信。总线是连接这些组件的数据传输通道,包括数据总线、地址总线和控制总线等。接口电路是位于CPU与外设之间,用于协调数据传输的电路。接口芯片是实现特定功能的集成电路,如8259中断控制器,用于管理中断请求。
2. **中断及中断处理**:
中断是一种硬件机制,允许CPU在执行当前任务时响应外部事件。中断处理过程包括中断请求、中断响应、中断处理和中断返回。中断控制器8259负责管理和调度中断请求,确保CPU能有序处理来自多个源的中断。
3. **定时器/计数器**:
定时器/计数器是微机系统中的重要组成部分,它们可以用来生成精确的时间间隔或对脉冲进行计数。例如,8253/8254是常见的定时/计数器芯片,广泛应用于系统定时、脉冲发生和频率测量等功能。
4. **并行/串行I/O**:
并行I/O同时传输多个数据位,通常用于快速数据传输,如打印机接口。而串行I/O则逐位传输数据,适用于长距离通信,如串口通信。
5. **DMA传送方式**:
DMA允许外设直接访问内存,绕过CPU,提高了数据传输效率。在DMA操作中,数据从外设直接传输到内存,或者反之,由DMA控制器协调内存和外设之间的数据交换。
6. **存储器I/O和模入模出**:
CPU与外设之间有多种数据传输方式,如无条件传送、条件传送(查询方式)、中断传送和DMA。在传统模式下,CPU通过总线读写内存和I/O端口,包括读写总线周期的各个时序阶段。
微机系统与接口的研究涵盖了从基本的总线架构到高级的通信机制,如中断和DMA,这些都是理解计算机硬件系统工作原理的关键部分。对于设计和调试嵌入式系统、驱动程序开发以及硬件与软件交互的理解,这些知识点具有重要意义。
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