硬件- I/O 与 总线

最新推荐文章于 2024-12-02 14:00:00 发布
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本文介绍了计算机硬件中的I/O交互方式，包括轮询、中断和直接存储器存取（DMA）。同时，阐述了总线的概念，特别是北桥和南桥芯片在连接CPU和不同设备中的作用，以及常见的总线标准如PCI、PCIe等。

Input/Output  输入输出设备

 

设备是复杂的。有很多的方法使设备与CPU一起工作。还有很多标准协议可以使他们与CPU更容易融合。所有设备都通过驱动(Driver)与内核交互。

 

 

I/O 设备通过以下方式去CPU交互:

 

轮询（Polling)又称“程控输出入”（ProgrammedI/O）。轮询法的概念是，由CPU定时发出询问，依序询问每一个周边设备是否需要其服务，有即给予服务，服务结束后再问下一个周边，接着不断周而复始。

 

中断（Interrupt），中断是指

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newbiestudio
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硬件篇之总线
半山茶馆
02-19 2648
博主除了画过几次PCB板子就没搞过硬件，但实践中感觉到，软件从根源上依附于硬件而存在，随硬件的不断演化而发展变化，掌握软件背后的一些硬件基础和发展脉络，编写软件时才能自信而不盲目，主动而不是机械地紧跟软硬件的变化。     比如总线，看起来它和一般程序员关系不大。但它却串联起很多问题：为什么片上RAM和外部RAM访问速度有差异；为什么CPU访问外部RAM速度慢；为什么访问IO设备更慢；为什么CP
计算机组成原理---第七章输入/输出系统---I/O方式
programmer9的博客
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计算机组成原理---第七章输入/输出方式---I/O方式---选择题
【转改】嵌入式linux应用开发完全手册 5.2以总线方式访问硬件，地址对齐。
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05-14 1146
例5.1 地址对齐的16位读操作。     unsigned short *pwAddr = (unsigned short *)0x2;     unsigned short wVal;     wVal = *pwAddr; 例5.2 地址不对齐的16位读操作。     unsigned short *pwAddr = (unsigned short *)0x1;     unsi
设备管理——I/O硬件
qq_43581718的博客
06-06 791
一、设备控制器 1、引 ①、I/O设备通常包含一个机械部件和一个电子部件。电子部件被称作I/O部件或设备控制器 ②、早期CPU直接控制外部设备，在引入I/O部件后，I/O指令功能加强，才将CPU逐渐从与外设的交互细节中解放出来 ③、操作系统一般只与控制器打交道，而非设备本身 2、组成 3、各部件连接模型 注：SCSI是一种智能的通用接口标准 4、控制器任务 在外部设备与(内存、CPU)之间完成(比特流、外部信号)和(字节块、字节流)的转换 5、IBM PC的I/O地址 每个控制器都有一些用来与CPU
硬件IO
whime
10-30 448
对于显示器工作原理的解释   使用in，out指令读写设备控制器的寄存器。 行内汇编  
I/O 总线概述
不搞数学的汤老师
10-10 7573
1 总线概念 计算机内部各个部件间以及计算机与外设间进行数据传输的信号线 传输信息包括指令、数据、地址，这些信息需要在总线主控模块控制下进行传输 总线控制模块：CPU 和 DMA 控制器（详见 I/O 数据传送的控制方式） 在同一时间内只有一个设备主动进行信号传输，其余设备只能被动接受 2 总线性能参数 总线频率：总线工作的频率，单位为 hz 总线宽度：数据总线的位数，表示一次同时传输能传输的数量，单位为 bit 总线传输速率：每秒传输的数据量，传输速率 = 总线宽度 * 总线频率，单位为 bit/s
嵌入式系统/ARM技术中的PROFIBUS-DP总线I/O设备的开发研究
10-23
嵌入式系统与ARM技术在PROFIBUS-DP总线I/O设备开发中的应用是当前工业自动化领域的重要研究方向。现场总线远程I/O（总线I/O）是现场总线控制系统（FCS）的关键组件，负责采集和处理来自现场的模拟信号和开关量信号。...
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为了解决这个问题，可以采用I2C（Inter-Integrated Circuit）总线来扩展I/O总线，从而减少微处理器引脚的使用，简化系统设计，降低成本。 I2C总线是一种多主控、二线制的串行通信总线，由数据线SDA（Serial Data ...
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嵌入式系统与ARM技术在PROFIBUS-DP总线I/O设备开发中的应用，是现代自动化领域中不可或缺的一部分。现场总线控制系统FCS（Fieldbus Control System）中的总线I/O扮演着核心角色，它负责采集和传递现场设备的各种信号...
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与恶龙缠斗良久终成恶龙
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操作系统（五）I/O设备
就随便写写....
07-26 4255
I/O即为（）将数据输入/数据计算机的设备人机交互类设备、存储设备、网络通信设备低速(键鼠)、中速(打印机)、高速(移动硬盘)块设备(移动硬盘)、字符设备(键鼠)
[现代操作系统] I/O之硬件原理
mbinary
06-16 775
I/O 硬件原理 I/O 设备 块设备 (block device) 字符设备 (character device) 设备控制器 (device controller / adapter) 内存映射 I/O 方案 工作原理 优点 缺点 DMA(直接存储器存取, Direct Memory Access) 工作原理 对 CPU 的延迟 周期窃取 (Cycle Stealing) 突发...
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qq_43527718的博客
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什么是I/O硬件原理 不同人对I/O的理解是不同的，对于电子工程师而言，I/O硬件就是芯片，导线，电源，电机和其它组成硬件的物理部件。对程序员而言，I/O是一种软件接口，他们关心的是硬件可以接受的命令和怎样向硬件发出命令，以及硬件返回的信息和完成的功能。 I/O设备 I/O设备大致可分为两类：块设备和字符设备。 块设备：信息被存储在固定大小的块中，每个块都有自己的地址，数据传输以块为单位。硬盘、C...
总线和IO系统
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weixin_69477306的博客
12-02 1117
在程序查询方式中，CPU 不断地查询 I/O 设备的状态，以确定是否可以进行数据传输。例如，CPU 要从键盘读取数据，就会循环地检查键盘接口的状态寄存器，看是否有数据输入。这种方式的优点是控制简单，缺点是 CPU 利用率低，因为在查询过程中 CPU 处于等待状态，浪费了大量的计算资源。总线是计算机系统中连接各个部件的公共通信线路，它就像是计算机内部的“高速公路”，使得不同的硬件组件能够相互传输数据、地址和控制信息。例如，CPU、内存、I/O 设备等都通过总线进行交互，实现数据的交换与协同工作。
值得拥有的一份详细的计算机系统硬件结构清单：系统总线、存储器、I/O设备
每天八杯水的博客
06-20 2833
一、系统总线 总线概念 起源：将计算机系统的五大部件共同连到一组公共信息传输线上，就是总线。早期使用的是每个设备都有自己的连接线，分散连接，不方便随时增添和减撤设备。 总线新问题：由于总线是各部件共享的传输介质，所以在某一时刻只能允许其中一个部件向总线发送信息。 总线组成：由许多传输线组成，每一条传输线可一位一位地传输二进制代码。 总线分类 按连接部件不同分类：片类总线、系统总线、通信总线 片类总线：看不见的总线，是指芯片内部的总线，CPU内部中寄存器与寄存器之间、寄存器与算术逻辑单元ALU之
总线
liudongdong_jlu
06-29 1214
总线----一组信号、各模块传送信息的公共通路。1. 总线的分类(按所处的位置)l 片内总线(芯片内部，逻辑单元之间的连接)。l 微处理器总线，局部总线(局部总线，元件级总线，板内，元件之间的连接)。l 系统总线(内总线，板级总线，系统内，板之间)。l 外总线(地球内，系统之间)。地址，数据，控制总线（按传输信息的不同）1. 总线标准的基本内容l 物理特性--尺寸、形状、引脚数及排列。l 功能特性...
【计算机组成原理】输入/输出系统（一）—— I/O 系统基本概念
haoweixl的博客
10-07 1788
程序查询方式：CPU不断轮询检查 I/O控制器中的“状态寄存器”，检测到状态为“已完成”之后，再从数据寄存器取出输入数据。程序中断方式：等待键盘I/O时 CPU可以先去执行其他程序，键盘I/O完成后I/O控制器向CPU发出中断请求，CPU响应中断请求，并取走输入数据。DMA控制方式:主存与高速V/g设备之间有一条直接数据通路（DMA总线）。CPU向DMA接口发出“读/写”命令，并指明主存地址、磁盘地址、读写数据量等参数。DMA控制器自动控制磁盘与主存的数据读写，每完成一整块数据读写。
7.I/O系统
CV工程师呀
12-30 507
1.基本概念 1.1I/O接口 I/O接口:又称I/O控制器(I/O Controller)、设备控制器，负责协调主机与外部设备之间的数据传输 1.2I/O硬件 I/O硬件:包括外部设备、I/O接口、I/O总线等。 1.3I/O软件 I/O软件包括驱动程序、用户程序、管理程序、升级补丁等。通常采用I/O指令和通道指令实现主机和I/O设备的信息交换。 1.3.1I/O指令 注:I/O指令与普通指令格式略有不同，操作码指明了CPU要对IO接口做什么，命令码指明了IO接口要对设备做什么 1.3.2通道指令（通
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