I／O控制方式

出处：按学科分类—工业技术 企业管理出版社《工程师手册》第747页（1421字）

CPU对I／O设备的控制方式有程序查询方式、中断控制方式和直接存储器存取(DMA)方式3种。

1．程序查询方式

在程序查询方式中，CPU与I／O设备之间的数据传送是在程序的控制下进行的。CPU首先检测每台I／O设备的状态，根据它们所处的状态来实现数据交换。因此，在I／O接口电路中，除具备一般的数据缓冲寄存器外，还要设置状态标志位，用来反映I／O设备处理数据的准备情况。当I／O设备的状态标志位为“1”时，表示该设备已准备就绪，允许CPU与它传送数据，然后将状态标志位复位为“0”。

2．中断控制方式

在中断控制方式中，当I／O设备需要CPU为其服务时，可发出中断请求信号，CPU响应后暂停正在执行的程序而转去为该设备眼务，服务完毕就又返回去执行被中断的程序。

3．DMA控制方式

在DMA控制方式中，可在高速I／O设备之间、存储器之间、存储器与I／O设备之间传送数据。

DMA操作的应答过程一般是这样的：I／O设备向DMA控制器发出DMA请求信号(DREQ)，DMA控制器在接到该信号后，向CPU发保持请求信号(HRQ)以申请使用系统总线；CPU在接到该信号后向DMA控制器发出保持应答信号(HLDA)以提交总线的使用权，DMA控制器在接到该信号后接管总线并向I／O设备发出DMA应答信号(DACK)，I／O设备在接到该信号后即把数据送到总线或从总线读数据。

(1)DAM控制器 DAM控制器由定时控制单元、命令控制单元、优先权控制单元等基本控制逻辑单元和当前地址寄存器、当前字计数寄存器、基地址寄存器、基字计数器、命令寄存器、工作方式寄存器、状态寄存器等寄存器组成。

(2)DAM传送的类型 有读、写和校验3类传送。

①读传送 将数据从存储器传送到I／O设备。

②写传送 把数据从I／O设备写到存储器。

③校验 一种不产生读、写信号的伪传送。

(3)DAM的传送方式 有单传送、成组传送、询问传送和级联方式等4种方式。

①单传送方式 每次传送1字节数据，字计数减1，地址加1或减1。

②成组传送方式 DMA响应后，连续传送数据，直到字计数器过0或外界输入停止信号为止。

③询问传送方式 也是连续传送，直至产生字计数器过0信号、外界输入停止信号或DMA请求信号(DREQ)无效为止。也可把一批数据分几次传送。

④级联方式 将多个DMA级联在一起，以便扩充系统的DMA通道。