说明查询式输入和输出接口电路的工作原理。
正确答案:查询式传送方式也称为条件传送方式。一般情况下,当CPU 用输入或输出指令与外设交换数据时,很难保证输入设备总是准备好了数据,或者输出设备已经处在可以接收数据的状态。为此,在开始传送前,必须先确认外设已处于准备传送数据的状态,才能进行传送, 于是就提出了查询式传送方式。查询式传送方式的工作过程:
在传送数据前,CPU要先执行一条输入指令,从外设的状态口读取它的当前状态。如果外设未准备好数据或处于忙碌状态,则程序要转回去反复执行读状态指令,不断检测外设 状态;如果该外设的输入数据已经准备好,CPU便可执行输入指令,从外设读入数据。
查询式输入方式的接口电路如下:查询式输入方式的工作过程:
当输入设备准备好数据后,就向I/O 接口电路发一个选通信号。此信号有两个作用:一 方面将外设的数据打入接口的数据锁存器中,另一方面使接口中的D 触发器的Q 端置l。 CPU首先执行IN指令读取状态口的信息,这时M/ IO和RD信号均变低,M/ IO为低,使 I/O译码器输出低电平的状态口片选信号CS1。CS1和RD经门1 相与后的低电乎输出,使 三态缓冲器开启,于是Q 端的高电平经缓冲器(1 位)传送到数据线上的READY(D0)位,并 被读入累加器。程序检测到READY 位为1 后,便执行IN指令读数据口。这时M/ IO和RD 信号再次有效,先形成数据口片选信号CS2 ,CS2 和RD 经门2 输出低电平。它一方面开 启数据缓冲器,将外设送到锁存器中的数据经8 位数据缓冲器送到数据总线上后进入累加 器,另一方面将D 触发器清0,一次数据传送完毕。接着就可以开始下一个数据的传送。当 规定数目的数据传送完毕后,传送程序结束,程序将开始处理数据或进行别的操作。 查询式输出方式的接口电路如下: 查询式输出方式的工作过程:
当CPU 准备向外设输出数据时,它先执行IN 指令读取状态口的信息。这时,低电平的 M/ IO和有效的端口地址信号使I/O 译码器的状态口片选信号CS1变低,CS1再和有效的 RD 信号经门l 相与后输出低电平,它使状态口的三态门开启,从数据总线的D1 位读入 BUSY 状态。若BUSY=l,表示外设处在接收上一个数据的忙碌状态。只有在BUSY=0 时, CPU 才能向外设输出新的数据。当CPU 检查到BUSY=0 时,便执行OUT 指令将数据送向数据输出口。这时低电平的M/ IO使I/O 译码器的状态口片选信号CS2变低,CS2再和 WR 信号经门2 相与后输出低电平的选通信号,它用来选通数据锁存器,将数据送向外设。 同时,选通信号的后沿还使D 触发器翻转,置Q 为高电平,即把状态口的BUSY 位置成l, 表示忙碌。当输出设备从接口中取走数据后,就送回一个应答信号ACK,它将D 触发器清 0,即置BUSY=0,允许CPU 送出下一个数据。
在传送数据前,CPU要先执行一条输入指令,从外设的状态口读取它的当前状态。如果外设未准备好数据或处于忙碌状态,则程序要转回去反复执行读状态指令,不断检测外设 状态;如果该外设的输入数据已经准备好,CPU便可执行输入指令,从外设读入数据。
查询式输入方式的接口电路如下:查询式输入方式的工作过程:
当输入设备准备好数据后,就向I/O 接口电路发一个选通信号。此信号有两个作用:一 方面将外设的数据打入接口的数据锁存器中,另一方面使接口中的D 触发器的Q 端置l。 CPU首先执行IN指令读取状态口的信息,这时M/ IO和RD信号均变低,M/ IO为低,使 I/O译码器输出低电平的状态口片选信号CS1。CS1和RD经门1 相与后的低电乎输出,使 三态缓冲器开启,于是Q 端的高电平经缓冲器(1 位)传送到数据线上的READY(D0)位,并 被读入累加器。程序检测到READY 位为1 后,便执行IN指令读数据口。这时M/ IO和RD 信号再次有效,先形成数据口片选信号CS2 ,CS2 和RD 经门2 输出低电平。它一方面开 启数据缓冲器,将外设送到锁存器中的数据经8 位数据缓冲器送到数据总线上后进入累加 器,另一方面将D 触发器清0,一次数据传送完毕。接着就可以开始下一个数据的传送。当 规定数目的数据传送完毕后,传送程序结束,程序将开始处理数据或进行别的操作。 查询式输出方式的接口电路如下: 查询式输出方式的工作过程:
当CPU 准备向外设输出数据时,它先执行IN 指令读取状态口的信息。这时,低电平的 M/ IO和有效的端口地址信号使I/O 译码器的状态口片选信号CS1变低,CS1再和有效的 RD 信号经门l 相与后输出低电平,它使状态口的三态门开启,从数据总线的D1 位读入 BUSY 状态。若BUSY=l,表示外设处在接收上一个数据的忙碌状态。只有在BUSY=0 时, CPU 才能向外设输出新的数据。当CPU 检查到BUSY=0 时,便执行OUT 指令将数据送向数据输出口。这时低电平的M/ IO使I/O 译码器的状态口片选信号CS2变低,CS2再和 WR 信号经门2 相与后输出低电平的选通信号,它用来选通数据锁存器,将数据送向外设。 同时,选通信号的后沿还使D 触发器翻转,置Q 为高电平,即把状态口的BUSY 位置成l, 表示忙碌。当输出设备从接口中取走数据后,就送回一个应答信号ACK,它将D 触发器清 0,即置BUSY=0,允许CPU 送出下一个数据。
答案解析:有
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