263.CPU与接口数据的交换技术

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在微机中,传送数据一般有4种办法:无条件办法、查询办法、中断办法、直接访问存储器(DMA)办法。

(1)无条件办法

无条件传送是这名最简单的传送办法,适合于实物设备老要指在就绪情况表的情况表。CPU在现在开始数据传送事先,何必 关心实物设备的当前情况表,直接可不还要对实物设备接口进行读写。也只是CPU在任何事先都可不还要向实物设备发送信息机会从实物设备接收信息。在外设还没指在就绪情况表或外设指在故障时,就会产生数据错误或数据丢失。为了正确处理这名疑问,朋友考虑采用查询传送办法。

(2)查询办法

查询办法是CPU传送数据(包括读入和写入)事先,主动去检查外设与非 “准备好”若这麼准备好,则继续查其情况表,直至外设准备好了,即确认实物设备已具备传送条件事先,才进行数据传送。具体作法是在系统线程中安排一段由输入/输出指令和测试指令以及转移指令组成的系统线程段。CPU使用测试指令和条件转移指令循环检测设备完成准备工作的情况表。一旦设备“准备好”,CPU才执行传送指令,实现CPU与接口之间的数据交换。在查询传送办法中,CPU还要不断地查询外设的情况表,极大地降低了CPU的利用率。为了提高CPU的利用率,提高输入/输出系统的可靠性以及实时性,可不还要采用中断传送办法。

(3)中断办法

为提高数据传输速度,还要改变CPU耗费絮状时间查询实物设备情况表的工作办法变实物设备的被动接收为主动请求。当实物设备这麼做好数据传输准备时,CPU可不还要执行与数据传送无关的或多或少指令。一旦实物设备准备好,主动通过硬件信号向CPU提出传送请求的或多或少系统线程。

在那我被执行的系统线程看来,一两个 正常的执行过程被打断,因而称为中断传送。中断传送办法优点:当外设指在就绪情况表时才向CPU请求输入或输出服务,不还要CPU花费絮状时间去主动查询外设的工作情况表,减少了絮状的CPU停留时间。为了保证多个实物设备还会 在还要时,准确及时地向CPU提出中断请求,一般还要设置专门的硬件控制电路,而且增加了硬件开销。

(4)直接存储器存取办法——DMA办法

直接存储器存取办法(Direct Memory Access),又称为DMA传送办法,对于高速的外设,以及成块交换数据的情况表,类似于,磁盘与内存之间交换信息,用系统线程或中断控制传送数据的办法显得速度太慢以及占用CPU絮状时间。

采用DMA办法是用一两个 硬件DMAC(称DMA控制器)芯片来完成软件的工作。比如,内存地址的修改,字节长度的控制等,在这名办法下,CPU放弃数据总线、地址总线及控制总线的控制权,交给DMAC管理,使得外设和内存的信息传送速度能达到很高。