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ch5_3io接口

硬件接口
软件接口

硬件与软件之间的接口,
这里主要介绍,主机和io设备之间的接口。

1. io 接口

在这里插入图片描述

接口和端口是两个不同的概念,若干个端口加上相应的控制逻辑才能组成接口。
使用总线的方式,完成外部设备和系统主机之间的连接。

外部设备需要有地址, 主机通过地址来确认,当前数据传输和哪个设备进行传输。

1.1 io接口的功能

以下是设置 接口的功能:

  1. 实现设备的选择

  2. 通过接口,实现数据缓冲达到速度匹配,

  3. 实现数据格式的串-并转换,外部设备和接口之间可能会采用串行传输, 接口和主机之间使用并行传输, 此时,数据需要在接口中,完成组装,或者串并转换。

  4. 实现电平转换, 主机和io设备,工作的电平不一致,通过io接口完成电平的转换,使主机和io设备能够协调的进行工作。

  5. 传送控制命令, cpu将控制命令传输到接口当中,通过命令控制外部设备工作;

  6. 反应设备的状态,“忙”, “闲”,“中断请求”

1.2 io接口的电路组成

选址功能: 设备选择电路
传送命令的功能:  命令寄存器, 命令译码器
传送数据的功能: 数据缓冲寄存器
反映设备状态的功能:  设备状态标记

在这里插入图片描述

  • 完成触发器D,用于判断设备是否准备好,数据是否准备好
  • 工作触发器B,  用于标示外部设备的工作状态。
  • 中断请求触发器 interupt: 当设备准备好之后, 由设备主动向主机发出中断请求, 所以接口中有中断请求触发器。
  • 屏蔽触发器mask: 用于控制是否允许设备,向主机发送中断请求。因为此时主机处理的工作重要性 高于 设备的工作。

其中,

命令线中的指令放在命令寄存器中, 并且在时序电路的控制下,给出各个操作以及操作之间的时间关系。

状态线, 将外部设备状态,io接口的状态传送给cpu,

1.3 接口类型

  1. 按数据传送方式  分类
    串行接口
    并行接口

  2. 按功能选择的灵活性 分类
    可编程接口
    不可编程接口

  3. 按通用性分类
    通用接口
    专用接口

  4. 按数据传送的控制方式 分类
    中断接口

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