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通常采用的有三种I/O控制方式：程序控制方式、中断控制方式和直接存储器存取方式。
在进行微机控制系统设计时，可按不同要求来选择各外围设备的控制方式。
1.程序控制方式
程序控制I/O方式是指CPU和外围设备之间的信息传送是在程序控制下进行的。它又可分为无条件I/O方式和查询式I/O方式。
（1）无条件I/O方式
无条件传送方式的工作原理如图1所示。
 图1 无条件传送方式I/O接口的电路原理图
（2）查询式I/O方式
查询式I/O方式也称为条件传送方式。按查询式I/O方式传送信息时，CPU和外围设备的I/O接口除需设置数据端口外，还要有状态端口。查询式I/O接口电路的原理框图如图2所示。  图2 查询式I/O方式接口电路的原理框图
查询式I/O方式是微机控制系统中经常采用的方式。假设某微机控制系统中采用查询式对1＃、2＃、3＃三个外围设备进行I/O管理，其查询和I/O处理的简化程序流程图如图3所示。
 图3 查询式I/O处理简化程序流程图
2.中断控制I/O方式
为了提高CPU的效率和使系统具有良好的实时性，可以采用中断控制I/O方式。
在中断传送时的接口电路如图4所示。  图4 中断传送方式的接口电路
微机控制系统中，可能设计有多个中断源，且多个中断源可能同时提出中断请求。多重中断处理必须注意如下四个问题：
（1）保存现场和恢复现场。
（2）正确判断中断源。
（3）实时响应。
（4）按优先权顺序处理。
3.直接存储器存取（DMA）方式
利用中断方式进行数据传送，可以大大提高CPU的利用率。但在中断方式下，仍必须通过CPU执行程序来完成数据的传送。每进行一次数据传送，就要执行一次中断过程，其中保护和恢复断点、保护和恢复寄存器内容的操作与数据传送没有直接关系，但会花费掉CPU的不少时间。 DMA的工作流程如图5所示。
 图5 DMA的工作流程图
实现上述操作的DMA控制器的硬件框图如图6所示。 
图6 DMA控制器框图
图7 8237A的内部编程结构和外部连接 |
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GMT+8, 2023-3-21 05:10
