第一讲
回顾：微机系统的层次结构，CPU、主机、接口电路及外部设备之间的结构关联，输入/输出的一般概念。 本讲重点：微机系统主机与外部设备之间的数据传送，包括I/O端口的寻址方式，输入/输出的传送控制方式。 讲授内容：
6.1输入/输出数据的传输控制方式
CPU与外设之间传输数据的控制方式通常有三种：程序方式、中断方式和DMA 方式。 一.程序方式
指用输入/输出指令，来控制信息传输的方式，是一种软件控制方式，根据程序控制的方法不同，又可以分为无条件传送方式和条件传送方式。
①无条件传送方式
条件：利用程序来控制与外设交换信息时，如果可以确信外设总是处于“准备好”的状态，不需用任何状态查询，就可以直接利用输入/输出指令进行信息的输入/输出操作。 如图6-1，从硬件电路上来看：
输入：加三态缓冲器（控制端由地址译码信号和RD信号选中，CPU用IN指令）输出：加锁存器（控制端由地址译码信号和WR信号选中，CPU用OUT指令）
这种方式下的硬、软件设计都比较简单，但应用的局限性较大，因为很难保证外设在每次信息传送时都处于“准备好”状态，一般只用在一些简单外设的操作上，如开关控制，七段数码管的显示控制等。
图6-1
②条件传送方式（亦称为查询方式）
又称查询方式，即通过程序查询相应设备的状态，若状态不符合，则CPU不能进行输入/输出操作，需要等待；只有当状态信号符合要求时，CPU才能进行相应的输入/输出操作。
一般外设均可以提供一些反映其状态的信号，如对输入设备来说，它能够提供“准备好”（“READY”）信号，“READY”＝1表示输入数据已准备好。输出设备则提供“忙”(“BUSY”)信号，“BUSY”＝1表示当前时刻不能接收CPU来的数据，只有当“BUSY”＝0时，才表明它可以接受来自于CPU的输出数据。
查询式传输，即用程序查询相应设备的状态，（对输入设备就是查询READY，对输出设备查询BUSY），若状态不符合要求则等待，只有当状态信号符合要求时，才进行相应的传输。
过程：
输入操作的程序流程如图6-2所示：
对READY的状态查询，是通过读状态端口的相应位来实现的，输出的情况亦大致相同，这种传送控制方式的最大优点是，能够保证输入/输出数据的正确性。输入接口
以输入设备将数据送入锁存，发选通信号开始，→READY＝1→CPU查询（读READY）→读数据→清除READY。见图5-3。
metal dome图6-3
输出接口
CPU送数据至锁存器，发选通信号，→a。通知外设取数据；→b。BUSY→输出设备取完数据→ACK→清BUSY→CPU查询。见图6－4
图6-4
例1：假设从某输入设备上输入一组数据送缓冲区，接口电路如图6-3，若缓冲区已满则输出一组信息“BOFFER OVERFLOW”，然后结束。设该设备的启动地址为0FCH，数据端口为0F8H，状态端口为FAH。
程序如下：
DATA SEGMENT
MESS1 DB “BUFFER OVERFLOW”，“$”
BUFF DB 60 DUP(?)
盐酸苯肼DATA ENDS
CODE SEGMENT
ASSUME CS：CODE，DS：DATA
START：MOV AX，DATA
MOV DS，AX
MOV BX，OFFSET BUFF；送缓冲区指针
MOV CX，60；送计数初值
OUT 0FCH，AL；启动设备
WAIT：IN AL，OFAH；查询状态，若为0，则等待 TEST AL，01H 乙氧酰胺苯甲酯
JZ WAIT
IN AL，0F8H；输入数据
MOV [BX]，AL
INC BX
LOOP WAIT；检测缓冲区是否满，不满再输入
MOV DX，OFFSET MESS1；缓冲区满，输出标志字符串
MOV AH，09H
INT 21H
MOV AH，4CH
INT 21H
CODE ENDS
END START
优先级问题
当CPU需对多个设备进行查询时，就出现了所谓的优先级问题，即究竟先为哪个设备服务，一般来讲，在这种情况下都是采用轮流查询的方式来解决，这时的优先级是很明显的，即先查询的设备具有较高的优先级。但这种优先级管理方式，也存在着一个问题，即某设备的优先级是变化的，如当为设备B服务以后，这时即使A已准备好，它也不理睬，而是继续查询C，也就是说A的优先地位并不巩固（即不能保证随时处于优先）。为了保证A随时具有较高的优先级，可采用加标志的方法，当CPU为B服务完以后，先查询A是否准备好，若此时发现A已准备好，立即转向对A的查询服务，而不是为C设备服务。
二.中断传送方式
⑴ 为什么要采用中断传送方式
从查询式的传输过程可以看出，它的优点是硬件开销小，使用起来比较简单。缺点是降低了CPU的工作效率。尤其是当系统中有多台设备时，对某些设备的响应就比较慢，也影响了整个系统响应的实时性。
为了解决这个矛盾，我们提出了中断传送方式，中断传送方式就是外设中断CPU 的工作，使CPU停止执行当前程序，而去执行一个为外设的数据输入/输出服务的程序，即中断服务子程序，中断服务子程序执行完以后，CPU又转回到原来的程序去继续执行，因而在这种方式下，CPU不需花大量的时间去查询外设的工作状态，因为当外设准备好时，它会主动向CPU发请求。CPU只需具有检测中断请求，进行中断响应，并能正确中断返回的功能就行了。
能够向CPU发出中断请求的设备或事件
称为中断源。
微机系统引入中断机制后，使CPU与外设
（甚至多个外设）处于并行工作状态，便
于实现信息的实时处理和系统的故障处
老人发明智能车理，可以大大提高CPU的工作效率。
中断方式的原理示意图如图6-6所示。
图5-6
⑵ 中断方式下的接口电路
中断方式提高了CPU的工作效率，但是它同时也提高了系统的硬件开销。因为系统需增加含有中断功能接口电路，用来产生中断请求信号。以输入方式为例，接口电路如图6－7所示。
图6-7
分析：
数据输入的过程：当外设发STB→数据入锁存器，中断请求触发器置1→若没有屏蔽则产生INTR→CPU满足条件（允许中断；指令执行完）发INTA→（进入中断服务子程序）读数据，发RD，和地址→清中断请求触发器，数据送D0～D7。（输出过程请自己思考）
可屏蔽中断的响应和执行的具体中断过程可分为以下步骤：
接口发中断请求；
当前指令执行完，CPU进行回答；
外设送中断类型码；
旧衣服加工设备
保护断点；
查中断向量表；
进行中断服务子程序；
ngd-071中断返回
⑶ 中断优先级
问题的提出：
当系统中有多个设备提出中断请求时，就有一个该响应谁的问题，也就是一个优先级的问题，解决优先级的问题一般可有三种方法：软件查询法、简单硬件方法及专用硬件方法。下面分别介绍：
①软件查询法
只需有简单的硬件电路，如将A、B、C三台设备的中断请求信号“或”后作为系统INTR，这时，A、B、C三台设备中只要至少有一台设备提出中断请求，都可以向CPU发中断请求。进入中断服务子程序后，再用软件查询的方式分别对不同的设备的服务，查询程序的设计思想同查询式，查询的前后顺序就给出了设备的优先级，框图如图所示。
②简单硬件方法
以链式中断优先权排队电路为例，
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