Hệ thống IO(Input Output System)

Chương Hệ thống IO (Input Output System) Nội dung • • • • Tổng quan hệ thống IO Điều khiển IO Nối ghép thiết bị ngoại vi Các thiết bị ngoại vi thông dụng Tổng quan hệ thống IO • Giới thiệu chung – Chức hệ thống IO: Trao đổi thơng tin máy tính với giới bên – Các thao tác bản: • Nhập liệu (Input) • Xuất liệu (Output) – Các thành phần chính: • Các thiết bị ngoại vi • Các mơ-đun IO (IO module) – Tất thiết bị ngoại vi chậm CPU RAM  Cần có mơ-đun IO để nối ghép thiết bị ngoại vi với CPU nhớ Tổng quan hệ thống IO • Cấu trúc hệ thống IO Tổng quan hệ thống IO • Các thiết bị ngoại vi – Chức năng: chuyển đổi liệu bên bên ngồi máy tính – Phân loại: • Thiết bị ngoại vi giao tiếp người-máy (người đọc): Bàn phím, Màn hình, Máy in, • Thiết bị ngoại vi giao tiếp máy-máy (máy đọc): Đĩa cứng, CDROM, USB,… • Thiết bị ngoại vi truyền thông: Modem, Network Interface Card (NIC) Tổng quan hệ thống IO • Tốc độ số TBNV Tổng quan hệ thống IO • Các thành phần thiết bị ngoại vi – Bộ chuyển đổi tín hiệu: chuyển đổi liệu bên ngồi bên máy tính – Bộ đệm liệu: đệm liệu truyền mô-đun IO thiết bị ngoại vi – Khối logic điều khiển: điều khiển hoạt động thiết bị ngoại vi đáp ứng theo yêu cầu từ mô-đun IO Tổng quan hệ thống IO • Chức mơ-đun IO: – Điều khiển định thời – Trao đổi thông tin với CPU nhớ – Trao đổi thơng tin với thiết bị ngoại vi – Đệm bên máy tính với thiết bị ngoại vi – Phát lỗi thiết bị ngoại vi Tổng quan hệ thống IO • Khơng gian địa CPU – Một số CPU quản lý không gian địa chỉ: • Khơng gian địa nhớ: 2M địa – Một số CPU quản lý hai không gian địa tách biệt: • • • • Khơng gian địa nhớ: 2M địa Không gian địa IO: 2I địa Có tín hiệu điều khiển phân biệt truy nhập không gian địa Tập lệnh có lệnh IO chun dụng – Ví dụ: CPU Intel Pentium • Khơng gian địa nhớ = 236 byte = 64GB • Khơng gian địa IO = 216 byte = 64KB • Lệnh IO chuyên dụng: IN, OUT Tổng quan hệ thống IO • Các phương pháp địa hoá cổng IO – IO riêng biệt (Isolated IO, IO mapped IO) • Cổng IO đánh địa theo không gian địa IO • CPU trao đổi liệu với cổng IO thông qua lệnh IO chuyên dụng (IN, OUT) • Chỉ thực hệ thống có quản lý không gian địa IO riêng biệt – IO theo nhớ (Memory mapped IO) • Cổng IO đánh địa theo không gian địa nhớ • IO giống đọc/ghi nhớ • CPU trao đổi liệu với cổng IO thông qua lệnh truy nhập liệu nhớ • Có thể thực hệ thống