Đang tải... (xem toàn văn)
trình sử dụng các lệnh trao đổi dữ liệu với bộ nhớ.. Các cổng vào-ra thông dụng trên PC[r]
(1)Chương 7: H th ng vào raệ ố
Bài gi ng: ki n trúc máy tính và ả ế
(2)7. H th ng vào ra (IO)ệ ố
Tổng quan hệ thống vào-ra
Các phương pháp điều khiển vào-ra Nối ghép với thiết bị ngoại vi
Các cổng vào-ra thông dụng PC
(3)7. 1. T ng quan v h th ng vàora ổ ề ệ ố
Lê Văn Hiệp
Giới thiệu chung
Các thiết bị ngoại vi
Module nối ghép vào-ra
Các phương pháp địa hóa cổng
vào-ra
(4)1. Gi i thi u chung ớ ệ
Chức năng: trao đổi thơng tin máy
tính hệ thống bên
Các thao tác bản:
Vào liệu (Input) Ra liệu (Output)
Các thành phần chính:
Các thiết bị ngoại vi
Các module nối ghép vào-ra
(5)2. Các thi t b ngo i viế ị ạ
Lê Văn Hiệp
Chức năng: Chuyển đổi thông tin từ
dạng vật lý dạng liệu phù hợp với máy tính ngược lại
Phân loại:
Các thiết bị thu nhận liệu: bàn
phím, chuột, máy quét ảnh,
Các thiết bị hiển thị liệu: hình, máy
in,
Các thiết bị lưu trữ: ổ đĩa mềm, ổ đĩa cứng,
ổ đĩa quang CD, DVD,
Các thiết bị truyền thông: modem, card
mạng,
(6)C u trúc chung c a TBNVấ ủ
(7)Các thành ph n chính c a TBNVầ ủ
Lê Văn Hiệp
Bộ chuyển đổi tín hiệu: chuyển đổi
liệu bên bên máy tính
Bộ đệm liệu: đệm liệu truyền
giữa module vào-ra thiết bị ngoại vi
Khối logic điều khiển: điều khiển hoạt
động thiết bị ngoại vi đáp ứng theo yêu cầu từ module vào-ra
(8)3. Module vàora
Đặc điểm vào-ra:
Các thiết bị ngoại vi đa dạng, khác
về:
Nguyên tắc hoạt động
Tốc độ
Khuôn dạng liệu
Tất thiết bị ngoại vi chậm
CPU RAM → Cần có module vào-ra để nối ghép thiết bị ngoại vi với CPU nhớ
(9)Ch c năng c a module vàora ứ ủ
Lê Văn Hiệp
Chức năng:
Điều khiển định thời
Trao đổi thông tin với CPU
Trao đổi thông tin với thiết bị ngoại vi
Đệm bên máy tính với thiết bị
ngoại vi
Phát lỗi thiết bị ngoại vi
(10)C u trúc chung c a module vàoraấ ủ
(11)Các thành ph n c a module vàoraầ ủ
Lê Văn Hiệp
Thanh ghi đệm liệu: đệm liệu
trong trình trao đổi
Các cổng vào-ra (I/O Port): kết nối với
thiết bị ngoại vi, cổng có địa xác định
Khối logic điều khiển: điều khiển module
vào-ra
Thanh ghi trạng thái / điều khiển: lưu giữ
thông tin trạng thái / điều khiển cho cổng vào-ra
(12)4. Đ a ch hóa c ng vàoraị ỉ ổ
Các thiết bị ngoại vi nối ghép
trao đổi liệu thông qua cổng vào-ra
Mỗi cổng vào-ra phải có địa xác
định → cần phải có phương pháp địa hóa cho cổng vào-ra
(13)A. KGĐC b nh và KGĐC vàoraộ ớ
Lê Văn Hiệp
Mọi CPU có khả quản lý
một không gian địa nhớ xác định
KGĐC nhớ = 2N byte (N số bit địa
mà CPU có khả phát ra)
Một số CPU có khả quản lý thêm
khơng gian địa vào riêng biệt với không gian địa nhớ
KGĐC vào-ra = 2N1 byte
(N1 : số bit địa dùng để quản lý không
gian địa vào-ra, 2N1 << 2N)
Trong trường hợp CPU quản lý
KGĐC thì:
CPU phải có tín hiệu để phân biệt khơng
gian địa nhớ không gian địa vào-ra
CPU phải có lệnh vào-ra chuyên dụng
(14)Ví dụ
Lê Văn Hiệp
BXL 68030 Motorola quản lý
KGĐC nhớ 232 byte
BXL Pentium Intel có khả quản
lý KGĐC:
KGĐC nhớ = 232 byte = 4GB KGĐC vào-ra = 64KB
Pentium có:
Tín hiệu điều khiển phân biệt truy nhập
không gian địa chỉ: IO/M
(15)B. Các pp đ a ch hóa c ng vàoraị ỉ ổ
Lê Văn Hiệp
Vào riêng biệt (Isolated I/O):
Cổng vào-ra địa hóa theo khơng
gian địa vào-ra riêng biệt
Để trao đổi liệu với cổng, chương
trình sử dụng lệnh vào-ra chuyên dụng
Vào theo đồ nhớ
(Memory-mapped IO):
Cổng vào-ra địa hóa theo khơng
gian địa nhớ
Để trao đổi liệu với cổng, chương
trình sử dụng lệnh trao đổi liệu với nhớ
(16)7. H th ng vào raệ ố
Tổng quan hệ thống vào-ra
Các phương pháp điều khiển vào-ra
Nối ghép với thiết bị ngoại vi
Các cổng vào-ra thông dụng PC
(17)7. 2. Các phương pháp đi u khi n vàora ề ể
Lê Văn Hiệp 17
Vào-ra chương trình
Vào-ra điều khiển ngắt
(18)1. Vàora b ng chằ ương trình
18
Nguyên tắc chung:
Trong chương trình người lập trình chủ
động viết lệnh vào-ra
Khi thực lệnh vào-ra đó, CPU
(19)L u đ th c hi nư ồ ự ệ
(20)Ho t đ ngạ ộ
20
CPU yêu cầu thao tác vào-ra
Module vào-ra thực thao tác
Module vào-ra thiết lập bit trạng
thái
CPU kiểm tra bit trạng thái:
Nếu chưa sẵn sàng quay lại tiếp tục
kiểm tra
Nếu sẵn sàng chuyển sang trao đổi