第1章 接口概述
1.1 接口的硬件构成
计算机系统所连接的外部设备是多种多样的,它们不但在工作速度上与**处理机差别极大,而且在数据表示的形式上与计算机内部形式也不一致。因此,要实现外部设备与主机之间的连接和信息交换,必须经过一个数据转换和传输的机制。这种机制叫作I/O接口。
图1.1说明了主机、外部设备和I/O接口之间的连接关系,主机和任何外部设备的连接都是通过接口电路实现的,接口电路连接在计算机总线和外部设备之间,是接口的硬件部分,接口的另一组成部分是软件部分,接口电路的工作是在接口软件的控制下完成的。
接口电路硬件部分主要包括数据寄存器、数据缓冲存储器、状态寄存器和控制寄存器等,后面各节将进行详细介绍。
1.1.1 数据寄存器和数据缓冲存储器
数据寄存器,用于暂存输入输出数据。由于CPU和接口的传送是异步的,需要输出的数据必须先送到数据输出寄存器,然后在接口电路的同步控制之下传送到接口输出端;输入数据时,在接口电路的同步控制下将数据传送到数据输人寄存器,CPU通过中断或查询机制得到数据输入寄存器的状态,再执行输入指令将数据传送到主机。
如果接口电路中只有一个或几个数据寄存器,在高速的接口传送中会频繁地进行主机和接口电路之间的数据交换,大量占用CPU的时间,尤其在Windows这样的非实时多任务操作系统下可能严重影响接口的传输速度,甚至造成数据的丢失。
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