计算机组成原理1计算机组成原理计算机组成原理2025年1月27日星期一输入输出系统计算机组成原理2外围设备的定时方式与信息交换方式程序中断方式通道方式DMA方式主要内容主要内容程序查询方式计算机组成原理3一、外围设备的定时方式输入/输出设备同CPU交换数据的过程：输入过程：(1)CPU把一个地址值放在地址总线上，这一步将选择某一输入设备；(2)CPU等候输入设备的数据成为有效；(3)CPU从数据总线读入数据，并放在一个相应的寄存器中。首先解决主机与外围设备在时间上的同步问题。输出过程：(1)CPU把一个地址值放在地址总线上，选择输出设备；(2)CPU把数据放在数据总线上；(3)输出设备认为数据有效，从而把数据取走。问题的关键在于：究竟什么时候数据才成为有效?计算机组成原理4(1)速度极慢或简单的外围设备CPU认为数据一直有效，CPU只要接收或发送数据就可以了。例如：对机械开关来讲，CPU可以认为输入的数据一直有效，因为机械开关的动作相对CPU的速度来讲是非常慢的；对显示二极管来讲，CPU可以认为输出一定准备就绪，因为只要给出数据，显示二极管就能进行显示。(2)慢速或中速的外围设备由于这类设备的速度和CPU的速度并不在一个数量级，或者由于设备(如键盘)本身是在不规则时间间隔下操作的。因此，CPU与这类设备之间的数据交换通常采用异步定时方式。由于输入/输出设备本身的速度差异很大，因此，对于不同速度的外围设备，需要有不同的定时方式，总的说来，CPU与外围设备之间的定时，有以下三种情况。计算机组成原理5接收：如果CPU需要从外设接收一个字，则它：•首先询问外设的状态，如果该外设的状态标志表明设备已“准备就绪”，那么CPU就从总线上接收数据；•CPU在接收数据以后，发出输入响应信号，告诉外设已经把数据总线上的数据取走；•然后，外设把“准备就绪”的状态标志复位，并准备下一个字的交换。如果CPU询问外设时，外设没有“准备就绪”，那么它就发出表示外设“忙”的标志。于是，CPU将进入一个循环程序中等待，并在每次循环中询问外设的状态，一直到外设发出“准备就绪”信号以后，才从外设接收数据。发送:如果CPU需要向外设发送一个字，则它：•CPU询问外设是否准备就绪。如果外设已准备就绪，CPU便并送出数据。•外设接收数据以后，将向CPU发出“数据已经取走”的通知。这种在CPU和外设间用问答信号进行定时的方式叫做应答式数据交换。计算机组成原理6由于这类外设是以相等的时间间隔操作的，而CPU也是以等间...
