微机系统与接口：CPU与外设数据传输方式解析

"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。