intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 6 - TS. Nguyễn Qúy Sỹ

Chia sẻ: Nguyễn Thị Ngọc Lựu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:66

167
lượt xem
33
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 6: Tổ chức vào ra trình bày các thiết bị ngoại vi, giao diện vào/ra, chuyển giao dữ liệu không đồng bộ, các chế độ chuyển giao, bộ xử lý vào-ra. Đây là tài liệu học tập và tham khảo dành cho sinh viên ngành Công nghệ thông tin.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 6 - TS. Nguyễn Qúy Sỹ

  1. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. H C VI N CÔNG NGH BƯU CHÍNH VI N THÔNG Posts and Telecommunications Institute of Technology KI N TRÚC MÁY TÍNH Chương VI: T ch c vào ra Gi ng viên: TS. Nguy n Quý S Email: synq@ptit.edu.vn Hà n i, 17 December 2009
  2. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. N i dung 1. Các thi t b ngo i vi 2. Giao di n Vào/Ra 3. Chuy n giao d li u không đ ng b 4. Các ch đ chuy n giao 5. B x lý vào-ra Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu chính Vi n thông
  3. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 1. Các thi t b ngo i vi-Thi t b vào • Phân h vào ra cung c p ch đ t truy n thông hi u qu gi a h th ng trung tâm và môi trư ng bên ngoài • Bàn phím • Thi t b vào quang – Đ uđ c th – Đ uđ c băng gi y – Đ uđ c mã v ch – Đ uđ c s hoá – Đ uđ c đi m quang • Các thi t b vào t tính – Đ u đ c băng t , đĩa t • Thi t b vào màn hình – Màn hình s – Bút chi u sáng – Chu t • Các thi t b vào tương t Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu chính Vi n thông
  4. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 1. Các thi t b ngo i vi-Thi t b ra • Máy đ c l th • Máy đ c băng gi y • Màn hình • Máy in (Impact, Ink Jet, Laser, Dot Matrix) • Plotter • Âm thanh • .... Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu chính Vi n thông
  5. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. N i dung 1. Các thi t b ngo i vi 2. Giao di n Vào/Ra 3. Chuy n giao d li u không đ ng b 4. Các ch đ chuy n giao 5. B x lý vào-ra Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu chính Vi n thông
  6. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 2. Giao di n vào ra • Cung c p m t phương pháp đ chuy n giao thông tin gi a b lưu tr n i b (b nh và các thanh ghi CPU) và các thi t b I/O bên ngoài • Gi i quy t s chênh l ch gi a các thi t b máy tính và các thi t b ngo i vi – Ngo i vi-Các thi t b cơ đi n – CPU ho c b nh -Thi t b đi n t • T c đ chuy n giao d li u – Ngo i vi - thư ng ch m hơn – CPU ho c b nh -Thư ng nhanh hơn ngo i vi • Có th c n t i m t s ki u cơ ch đ ng b – Kh i thông tin • Ngo i vi – Byte, Kh i, … • CPU ho c b nh – T – Bi u di n d li u có th khác nhau Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu chính Vi n thông
  7. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 2. Giao di n vào ra-Bus I/O và các mô đun giao di n • M i giao di n có m t mô đun giao di n liên quan • Giao di n – Gi i mã đ a ch thi t b (mã thi t b ) – Gi i mã l nh (tác v ) – Cung c p các tín hi u cho b đi u khi n ngo i v – Đ ng b lu ng d li u và giám sát t c đ chuy n giao d li u gi a ngo i vi và CPU ho c b nh I/O bus Data Processor Address Control Interface Interface Interface Interface Keyboard and Printer Magnetic Magnetic display disk tape terminal Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu chính Vi n thông
  8. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 2. Giao di n vào ra-K t n i c a I/O Bus Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu chính Vi n thông
  9. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 2. Giao di n vào ra-K t n i c a I/O Bus (t) • K t n i c a bus I/O bus t i CPU Op. Device Function Accumulator Computer code address code register I/O control CPU Sense lines Data lines Function code lines I/O bus Device address lines • K t n i c a bus I/O t i m t giao di n Data lines Peripheral register Device Buffer register Output address peripheral I/O AD = 1101 Interface device and bus Logic controller Function code Command decoder Sense lines Status Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu chính Vi register n thông
  10. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 2. Giao di n vào ra-Ch c năng Bus I/O và bus b nh • Bus b nh là đ cho chuy n giao các thông tin gi a CPU và MM • Bus I/O là đ chuy n giao thông tin gi a các thi t b CPU và thi t b I/O thông qua giao di n I/O • Nhi u máy tính s d ng m t h th ng bus chung duy nh t cho c hai kh i b nh và kh i giao di n I/O – S d ng m t bus chung nhưng các đư ng đi u khi n tách bi t cho t ng ch c năng – S d ng m t bus chung v i các đư ng đi u khi n chung cho c hai ch c năng Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu chính Vi n thông
  11. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 2. Giao di n vào ra-Ch c năng Bus I/O và bus b nh (t) • M t s máy tính s d ng hai bus tách riêng, m t trao đ i thông tin v i b nh và m t v i các giao di n I/O – Trao đ i thông tin gi a CPU và t t c các kh i giao di n là qua m t bus I/O chung – M t giao di n n i t i m t thi t b ngo i vi có th có m t s thanh ghi d li u, 1 thanh ghi đi u khi n và 1 thanh ghi tr ng thái – M t l nh đư c chuy n t i ngo i vi b ng cách g i t i m t thanh ghi giao di n thích h p – Không c n t i các đư ng mã ch c năng và đư ng c m ng (chuy n giao thông tin đi u khi n d li u và thông tin tr ng thái luôn qua m t bus I/O chung) Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu chính Vi n thông
  12. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 2. Giao di n vào ra-Ch c năng Bus I/O và bus b nh (t) • I/O riêng bi t – Tách riêng các đưòng đi u khi n đ c/ghi I/O ngoài các đư ng đi u khi n đ c/ghi b nh – Tách riêng không gian đ a ch b nh và không gian đ a ch I/O – Các l nh vào và ra riêng bi t • I/O đư c ánh x vào b nh – M t t p duy nh t các đư ng đi u khi n đ c/ghi (không tách riêng gi a chuy n giao b nh và I/O – Các đ a ch b nh và I/O s d ng chung không gian đ a ch -> gi m đư c kho ng đ a ch b nh có th s d ng – L nh vào ho c ra không xác đ nh->các l nh tương t tham chi u b nh có th s d ng đ chuy n giao I/O – Khá linh ho t trong các tác v giám sát I/O Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu chính Vi n thông
  13. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 2. Giao di n I/O-I/O đư c ánh x vào b nh và đ c l p • I/O riêng bi t – Tách riêng các đưòng đi u khi n đ c/ghi I/O ngoài các đư ng đi u khi n đ c/ghi b nh – Tách riêng không gian đ a ch b nh và không gian đ a ch I/O – Các l nh vào và ra riêng bi t • I/O đư c ánh x vào b nh – M t t p duy nh t các đư ng đi u khi n đ c/ghi (không tách riêng gi a chuy n giao b nh và I/O – Các đ a ch b nh và I/O s d ng chung không gian đ a ch -> gi m đư c kho ng đ a ch b nh có th s d ng – L nh vào ho c ra không xác đ nh->các l nh tương t tham chi u b nh có th s d ng đ chuy n giao I/O – Khá linh ho t trong các tác v giám sát I/O Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu chính Vi n thông
  14. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 2. Giao di n I/O (t) Port A I/O data register Bidirectional Bus data bus buffers Port B I/O data register Internal bus CPU Chip select CS I/O Register select RS1 Control Control Device Timing register Register select RS0 and I/O read Control RD Status Status I/O write WR register CS RS1 RS0 Register selected 0 x x None - data bus in high-impedence 1 0 0 Port A register 1 0 1 Port B register 1 1 0 Control register 1 1 1 Status register Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu chính Vi n thông
  15. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 2. Giao di n I/O (t) • Giao di n có th l p trình – Thông tin trong m i c ng có th đư c n đ nh m t ý nghĩa ph thu c vào ch đ ho t đ ng c a thi t b I/O → Port A = Data; Port B = Command; Port C = Status – CPU kh i t o (n p) t ng c ng b ng cách chuy n m t byte vào thanh ghi đi u khi n → Cho phép CPU có th đ nh nghĩa ch đ ho t đ ng c a m i c ng → C ng có th l p trình đư c: Nh thay đ i các bit trong thanh ghi đi u khi n, nó có th thay đ i các đ c tính giao di n Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu chính Vi n thông
  16. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 2. Giao di n I/O-M t s giao di n đi n hình • ISA - Industrial Standard Architecture: – Khe g n card m r ng trên Mainboard. – Card m r ng chu n ISA: Card âm thanh, card màn hình và các thi t b ngo i vi khác. – Băng thông c a ISA là 8-16 bits, t n s 8-10Mhz. – ISA là chu n kênh truy n m r ng chính trên máy tính IBM AT nên thư ng đư c g i là "kênh AT" – “Trư c hay và nay it” • Micro Channel - MCA (Micro Channel Architecture) – Kênh truy n 32-bit (máy PS/2, RS/6000 và m t s đ i c a ES/9370). – H tr 15 m c Bus Mastering cho phép truy n d li u t t c đ 20Mbytes/s đ n 80 Mbytes/s. – Vào cu i năm 1996, IBM ngưng h tr công ngh MCA và chuy n qua s d ng PCI. Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu chính Vi n thông
  17. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 2. Giao di n I/O-M t s giao di n đi n hình (t) • EISA - Extended ISA: – Phiên b n m r ng c a kênh truy n ISA (Kênh truy n AT - AT bus) 16-bit thành kênh truy n 32-bit. – Chu n EISA đư c công b năm 1988 – M t s l a ch n 32-bit thay th cho MCA – Card m r ng lo i ISA có th g n vào khe g n EISA d dàng do c hai cùng s d ng t c đ 8-10Mhz. – Chu n EISA sau này đư c thay th b i chu n PCI. • VL-Bus-Vesa Local Bus: – Đư c phát tri n b i VESA và s d ng ph bi n các đ i máy 486. – VL-Bus là lo i kênh truy n 32-bit, h tr bus mastering và h at đ ng t c đ 40Mhz. Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu chính Vi n thông
  18. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 2. Giao di n I/O-M t s giao di n đi n hình (t) • EISA - Extended ISA: – Phiên b n m r ng c a kênh truy n ISA (Kênh truy n AT - AT bus) 16-bit thành kênh truy n 32-bit. – Chu n EISA đư c công b năm 1988 – M t s l a ch n 32-bit thay th cho MCA – Card m r ng lo i ISA có th g n vào khe g n EISA d dàng do c hai cùng s d ng t c đ 8-10Mhz. – Chu n EISA sau này đư c thay th b i chu n PCI. • VL-Bus-Vesa Local Bus: – Đư c phát tri n b i VESA và s d ng ph bi n các đ i máy 486. – VL-Bus là lo i kênh truy n 32-bit, h tr bus mastering và h at đ ng t c đ 40Mhz. Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu chính Vi n thông
  19. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 2. Giao di n I/O-M t s giao di n đi n hình (t) • PCI - Peripheral Component Interconnect – Là m t lo i kênh ngo i vi trên Mainboard -Intel thi t k vào năm 1993. – Dùng đ g n các card m r ng cung c p các đư ng truy n t c đ cao gi a CPU và các thi t b ngo i vi (màn hình, m ng, đĩa c ng ngoài...). – Cung c p kh năng "c m và ch y" (plug and play) là kh năng t nh n d ng và cài đ t các card PCI r t t t. – PCI cho phép chia s "tài nguyên" IRQ (Interrupt Request- Ng t h th ng) gi a các card PCI v i nhau. – Đ c đi m này r t quan tr ng trong khi các card ngo i vi ph c v nhi u thi t b ngo i vi và ng d ng ngày càng nhi u còn s lư ng các IRQ đư c h tr thì l i gi i h n. – Thi t b PCI ho t đ ng t n s 33Mhz v i các đư ng truy n d li u có băng thông 32 ho c 64 bits (PCI version 2.1 h at đ ng xung nh p 66Mhz). Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu chính Vi n thông
  20. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 2. Giao di n I/O-M t s giao di n đi n hình (t) • AGP - Accelerated Graphics Port – Chu n c a khe g n card m r ng chuyên dùng cho card màn hình t c đ cao. – Cung c p k t n i tr c ti p gi a card màn hình và b nh . – Có màu nâu, ng n hơn và đư c thi t k hơi th t vào m t chút so v i khe g n PCI. – AGP có băng thông 32-bits. • Chu n AGP nguyên th y (AGP 1X) cung c p t c đ truy n d li u 264Mbytes/s, • AGP 2X là 528 Mbytes/s, • AGP 4X là 1Gbytes/s, • AGP 8X là 2Gbytes/s. Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu chính Vi n thông
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2