IO接口:是主機和外設之間的交接界面,通過接口可以實現主機和外設之間的信息交換。
接口的功能(要解決的問題)
1.實現主機和外設的通信聯絡控制
2,進行地址譯碼和設備選擇
3.實現數據緩沖
4.信號格式的轉換
5.傳送控制命令和狀態信息
接口的功能(具體操作)
1.設備選量
2.傳送命令
3.傳送數據
4.反映設備的工作狀態
結構:設備選擇電路、命令寄存器和命令譯碼器、數據緩沖寄存器DBR,設備狀態標記,控制邏輯電路
設備狀態:完成觸發器D;工作觸發器B;中斷請求觸發器INTR;屏蔽觸發器MASK
CPU同外設之間的信息傳送實質是對接口中的某些寄存器(端口)進行讀寫
內部接口:與系統總線相連,實質上是與內存、CPU相連。數據的傳輸方式只能是並行傳輸
外部接口:通過接口電纜與外設相連,外部接口的數據傳輸可能是串行方式,因此IO接口需具有串/並轉換功能。
IO端口是指接口電路中可以被CPU直接訪問的寄存器。
如何訪問IO端口?
I/O端口要想能夠被CPU訪問,必須要有端口地址,每一個端口都對應着一個端口地址。
編址方式:
1.統一編址:
把IO端口當做存儲器的單元進行地址分配,用統一的訪存指令就可以訪問IO端口,又稱存儲器映射方式。靠不同的地址碼區分內存和IO設備,IO地址要求相對
固定在地址的某部分。
優點:不需要專門的輸入/輸出指令,可仗CPU訪問IO的操作更靈活、更方便,還可使端口有較大的編址空間。
缺點:端口占用了存儲器地址,使內存容量變小,而且,利用存儲器編址的IO設備進行數據輸入/輸出操作,執行速度較慢。
2.獨立編址:
I/O端口地址與存儲器地址無關,獨立編址CPU需要設置專門的輸入/輸出指令訪問端口,又稱IO映射方式。靠不同的指令區分內存和設備。
優點:輸入/輸出指令與存儲器指令有明顯區別,程序編制清晰,便於理解。
缺點:輸入/輸出指令少,一般只能對端口進行傳送操作,尤其需要CPU提供存儲器讀/寫、IO設備讀/寫兩組控制信號,增加了控制的復雜性。
接口的類型:
1.按數據傳送方式可分為
並行接口:一個字節或一個字所有位同時傳送。
串行接口:一位一位地傳送。
注:這里所說的數據傳送方式指的是外設和接口一側的傳送方式,而在主機和接口一側,數據總是並行傳送的。接口要完成數據格式轉換。
2.按主機訪問設備的控制方式可分為
程序查詢接口
中斷接口
DMA接口
3.按功能選擇的靈活性可分為
可編程接口
不可編程接口