Xem mẫu
- om
BÀI 9
.c
ng
HEÄ THOÁNG XUAÁT NHAÄP
co
an
th
o ng
du
u
cu
1
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- THIEÁT BÒ NGOAÏI VI
om
.c
Moãi thieát bò ngoaïi vi ñöôïc gaén vaøo
ng
computer qua moät lieân keát ñeán I/O module
co
Lieân keát ñöôïc duøng ñeå trao ñoåi control,
an
th
status vaø data giöõa I/O module vôùi thieát bò
ng
ngoaïi vi.
o
du
u
cu
2
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Status
(ñeán I/O module)
om
Control
Data
.c
(töø I/O modue)
ng
co
an
Boä ñeäm
th
Ñieàu khieån
ng
luaän lyù
o
Boä bieán ñoåi
du
u
cu
Thiết bị ngoại vi Data ñi vaø ñeán töø
moâi tröôøng ngoaøi
3
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Coù ba loaiï thieát bò ngoaïi vi:
om
.c
Human-readable
ng
Machine-readable
co
an
Communication
th
o ng
du
u
cu
4
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- I/O module
om
.c
Laø thöïc theå naèm trong maùy tính chòu traùch
ng
nhieäm ñieàu khieån moät hay nhieàu thieát bò
co
ngoaïi vi ñeå trao ñoåi data vôùi main
an
memory vaø caùc register cuûa CPU=> I/O
th
ng
module coù 2 interface
o
du
u
cu
5
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Address bus
om
System bus
.c
Data bus
ng
co
Control bus
an
th
ng
I/O module
o
du
Caùc lieân keát
u
cu
ñeán thieát bò
ngoaïi vi
Mô hình chung của I/O module
6
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Yeâu caàu toái thieåu veà chöùc naêng cuûa I/O
module:
om
.c
Ñieàu khieån vaø ñònh thôøi
ng
Truyeàn thoâng vôùi CPU
co
an
Truyeàn thoâng vôùi ngoaïi vi
Ñeäm döõ lieäu th
o ng
Phaùt hieän loãi
du
u
(ví duï)
cu
7
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Giao tieáp vôùi
system bus
om
Data
.c
Data bus Thanh ghi data Logic giao tieáp
Status
thieát bò ngoaïi vi
ng
Conrol
co
Thanh ghi status/control
an
Addr bus
th
ng
I/O
Control bus
o
logic
du
Data
Logic giao tieáp
Status
u
thieát bò ngoaïi vi
cu
Conrol
Sơ đồ khối của một I/O module
8
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Kyõ thuaät thao taùc I/O
om
.c
Programmed I/O: data ñöôïc trao ñoåi giöõa
ng
CPU vaø I/O module. CPU thöïc thi moät
co
chöông trình maø qua ñoù ñieàu khieån hoaït
an
ñoäng cuûa I/O th
ng
I/O duøng ngaét ñieàu khieån
o
du
I/O duøng DMA: I/O module vaø boä nhôù
u
cu
trao ñoåi data moät caùch tröïc tieáp.
9
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Programmed I/O
om
.c
CPU phaùt leänh ñeán I/O module.
ng
I/O module thöïc hieän taùc vuï theo yeâu caàu
co
vaø ñaët caùc bit thích hôïp trong thanh ghi
an
traïng thaùi. th
ng
Ñònh kyø CPU phaûi kieåm tra traïng thaùi cuûa
o
du
I/O module cho ñeán khi nhaän thaáy taùc vuï
u
cu
yeâu caàu ñaõ hoaøn taát.
10
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Programmed I/O (tt)
om
.c
I/O command,I/O instruction
ng
Ñeå thöïc hieän moät instruction lieân quan ñeán I/O, CPU
co
phaùt ra moät addr + I/O command
an
Coù boán loaïi I/O command
th
Control
ng
Test
o
du
Read
u
Write
cu
Moät I/O instruction töông öùng vôùi moät I/O command
11
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Programmed I/O (tt)
om
.c
Memory-mapped I/O, Isolated I/O
ng
Laø hai cơ chế ñòa chæ trong tröôøng hôïp duøng chung bus.
co
Memory-mapped I/O: chæ coù moät khoâng gian ñòa chæ
an
chung cho boä nhôù vaø thieát bò I/O, duøng caùc instruction
truy xuaát gioáng nhau. th
o ng
Isolated I/O: toaøn boä khoâng gian ñòa chæ khaû duïng cho caû
du
hai, söû duïng caùc I/O command ñaëc bieät ñeå kích hoaït caùc
u
I/O command line treân bus
cu
12
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- 7 6 5 4 3 2 1 0 Thanh ghi data nhaäp
500
7 6 5 4 3 2 1 0 Thanh ghi traïng thaùi
501 vaø ñieàu khieån
om
sign=1:saün saøng 1: baét ñaàu ñoïc
.c
Addr Instruction operand
ng
200 Ld AC “1”
Store AC 501
co
202 Ld AC 501
an
Branch if Sign=0 202
th
Ld AC 500
ng
(a) Memory-mapped I/O
o
du
Addr Instruction operand
u
200 Start I/O 4
cu
201 Test I/O 4
Branch Not Ready 201
In 4
(b) Isolated I/O
13
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Interrupt-driven I/O
om
.c
CPU phaùt ra leänh I/O vaø chuyeån sang
ng
phuïc vuï taùc vuï khaùc.
co
I/O module ngaét CPU ñeå yeâu caàu phuïc vuï
an
Interrupt controller th
ng
o
du
u
cu
14
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Cô cheá DMA
om
.c
I/O Module Main Memory
ng
Duøng DMA module
co
Khi CPU muoán ñoïc hay ghi moät khoái data, noù
an
phaùt ra moät leänh ñeán DMA module keøm theo
caùc thoâng tin sau: th
ng
Yeâu caàu laø ñoïc hay ghi
o
du
Ñòa chæ cuûa thieát bò
u
Vò trí baét ñaàu trong boä nhôù
cu
Soá löôïng töø ñöôïc ñoïc hay ghi
15
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Data count
om
Data
.c
lines Data register Sơ đồ khối của DMA
ng
module tiêu biểu
co
Addr
an
lines Addr register
th
ng
DMA REQ
o
du
DMA ACK
Control logic
u
INTR
cu
Read
Write
16
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Cô cheá DMA (tieáp theo)
om
.c
CPU chuyeån sang coâng vieäc khaùc sau khi
ng
ñaõ chuyeån leänh ñeán DMA module
co
DMA module ñöôïc giao phoù toaøn boä hoaït
an
th
ñoäng I/O, noù truyeàn/nhaän toaøn boä khoái döõ
ng
lieäu laàn löôït töøng töø moät vôùi boä nhôù.
o
du
Khi hoaït ñoäng truyeàn/nhaän döõ lieäu hoaøn
u
cu
taát DMA module göûi moät ngaét ñeán CPU.
17
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Cô cheá DMA (tt)
om
.c
DMA module caàn laáy ñieàu khieån bus ñeå truyeàn
ng
data.
co
DMA module duøng bus khi CPU khoâng söû duïng
an
hoaëc buoäc CPU vaøo traïng thaùi treo taïm thôøi
th
ng
Kyõ thuaät buoäc CPU treo taïm thôøi laø phoå bieán vaø
o
ñöôïc xem nhö thöïc hieän moät chu kyø chieám höõu
du
(cycle-stealing), DMA module chieám moät chu
u
cu
kyø bus.
18
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- om
.c
Instruction Cycle
ng
co
an
Processor Processor Processor Processor Processor Processor Processor
th
Cycle Cycle Cycle
ng Cycle Cycle Cycle Cycle
o
Laáy leänh Giaûi maõ Laáy toaùn Thöïc thi Löu keát Xöû lyù
du
leänh haïng leänh quaû ngaét
u
cu
Thôøi ñieåm
Nhöõng thôøi ngaét
ñieåm DMA
chieám höõu
19
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Caùc caáu hình coù theå cuûa DMA
om
.c
Duøng moät DMA module duøng chung
ng
Duøng nhieàu DMA module
co
an
Duøng I/O bus giao tieáp vôùi moät DMA
module th
o ng
du
u
cu
20
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
nguon tai.lieu . vn