Chuong 5 : I/O Devices Chuong 5 : I/O Devices 1 1 Input /Output Devices Input /Output Devices Na Na ộ ộ m nguyeõn ly m nguyeõn ly ự ự ca ca ỏ ỏ u ta u ta ù ù o va o va ứ ứ ủ ủ a a ở ở c c ủ ủ ie ie ồ ồ m cu m cu ỷ ỷ a a thie thie ỏ ỏ t bũ I/O. t bũ I/O. Nhie Nhie ọ ọ m vu m vu ù ù va va ứ ứ yeõu ca yeõu ca u cu u cu ỷ ỷ a thie a thie ỏ ỏ t bũ I/O. t bũ I/O. Ca Ca ự ự ch giao tie ch giao tie ỏ ỏ p gi p gi ử ử ừa CPU va ừa CPU va ứ ứ thie thie ỏ ỏ t bũ I/O. t bũ I/O. Hie Hie ồ ồ u ca u ca ự ự c b c b ử ử ụ ụ ự ự c trong qua c trong qua ự ự tr tr ỡ ỡ nh nga nh nga ộ ộ t t quaừng. quaừng. Na Na ộ ộ m m ủử ủử ụ ụ ù ù c cụ che c cụ che ỏ ỏ DMA DMA Muùc tieõu Chuong 5 : I/O Devices Chuong 5 : I/O Devices 2 2 No No ä ä i dung i dung   Nguyeân ly Nguyeân ly ù ù xua xua á á t nha t nha ä ä p trong ma p trong ma ù ù y t y t í í nh nh   Ca Ca ù ù ch CPU giao tie ch CPU giao tie á á p vô p vô ù ù i thie i thie á á t bò I/O. t bò I/O.   Nga Nga é é t quaõng t quaõng   DMA DMA   Ca Ca ù ù c thie c thie á á t bò I/O : t bò I/O : Hard Disk,Floopy Disk, Printer, Hard Disk,Floopy Disk, Printer, Keyboard,Mouse Keyboard,Mouse Chuong 5 : I/O Devices Chuong 5 : I/O Devices 3 3 Thie Thie ỏ ỏ t bũ t bũ I/O : I/O : Thie Thie ỏ ỏ t bũ I/O la t bũ I/O la ứ ứ 1 thie 1 thie ỏ ỏ t bũ co t bũ co ự ự kha kha ỷ ỷ naờng cung ca naờng cung ca ỏ ỏ p d p d ử ử ừ lie ừ lie ọ ọ u khi CPU u khi CPU yeõu ca yeõu ca u trong ta u trong ta ự ự c vu c vu ù ù ủ ủ o o ù ù c va c va ứ ứ co co ự ự kha kha ỷ ỷ naờng ghi d naờng ghi d ử ử ừ lie ừ lie ọ ọ u va u va ứ ứ o khi CPU o khi CPU th th ửù ửù c thi 1 ta c thi 1 ta ự ự c vu c vu ù ù ghi. ghi. Chuong 5 : I/O Devices Chuong 5 : I/O Devices 4 4 Làm sao CPU nhận biết một I/O  Mỗi I/O có 1 đòa chỉ riêng gọi là cổng (port). Khi CPU truy xuất I/O , CPU xuất ra 1 đòa chỉ.  Một số bit cao của đòa chỉ đi vào bộ giải mã, trên đường ra của bộ bo bo ä ä gia gia û û i mã sẽ co i mã sẽ co ù ù t t í í n hie n hie ä ä u Chip u Chip select t select t ư ư ơng ơng ứ ứ ng vơ ng vơ ù ù i I/O ma i I/O ma ø ø CPU muo CPU muo á á n truy xua n truy xua á á t. t.   Ca Ca ù ù c c đ đ òa ch òa ch ỉ ỉ tha tha á á p co p co ø ø n la n la ï ï i sẽ i sẽ đ đ i i đ đ e e á á n mo n mo ï ï i I/O nh i I/O nh ư ư ng ng ch ch ỉ ỉ co co ù ù I/O na I/O na ø ø o co o co ù ù đư đư ơ ơ ø ø ng Chip Select t ng Chip Select t í í ch c ch c ự ự c mơ c mơ ù ù i i đư đư ơ ơ ï ï c truy xua c truy xua á á t. t. Chuong 5 : I/O Devices Chuong 5 : I/O Devices 5 5 Sô Sô ñ ñ o o à à gia gia û û i maõ i maõ ñ ñ òa ch òa ch æ æ CPU CPU ROMCS RAMCS I/OCS ADDRESS BUS Caùc bit thaáp Address bus Bit cao Chuong 5 : I/O Devices Chuong 5 : I/O Devices 6 6 Minh Minh ho ho ï ï a a CPU MEMORY VIDEO CONTROLLER KEYBOARD CONTROLLER HARDDISK CONTROLLER FLOPPYDISK CONTROLLER MONITOR KEYBOARD HARD DISK FLOPPY DISK BUS BUS Chuong 5 : I/O Devices Chuong 5 : I/O Devices 7 7 CPU lieõn la CPU lieõn la ù ù c vụ c vụ ự ự i thie i thie ỏ ỏ t bũ I/O t bũ I/O Thie Thie ỏ ỏ t bũ ngoa t bũ ngoa ù ù i vi lieõn la i vi lieõn la ù ù c vụ c vụ ự ự i CPU thoõng i CPU thoõng qua ca qua ca ự ự c co c co ồ ồ ng I/O . ng I/O . Ca Ca ự ự c thie c thie ỏ ỏ t bũ I/O co t bũ I/O co ự ự to to ỏ ỏ c c ủ ủ o o ọ ọ la la ứ ứ m vie m vie ọ ọ c cha c cha ọ ọ m hụn to m hụn to ỏ ỏ c c ủ ủ o o ọ ọ cu cu ỷ ỷ a a CPU ra CPU ra ỏ ỏ t nhie t nhie u u ủ ủ e e ồ ồ kha kha ộ ộ c phu c phu ù ù c nh c nh ử ử ụ ụ ù ù c c ủ ủ ie ie ồ ồ m na m na ứ ứ y ng y ng ử ử ụ ụ ứ ứ i ta i ta du du ứ ứ ng vu ng vu ứ ứ ng nhụ ng nhụ ự ự ủ ủ e e ọ ọ m. m. S S ửù ửù truye truye n thoõng tin gi n thoõng tin gi ử ử ừa thie ừa thie ỏ ỏ t bũ I/O va t bũ I/O va ứ ứ CPU CPU ủử ủử ụ ụ ù ù c th c th ửù ửù c c hie hie ọ ọ n theo 2 b n theo 2 b ử ử ụ ụ ự ự c : c : Chuong 5 : I/O Devices Chuong 5 : I/O Devices 8 8 CPU lieân la CPU lieân la ï ï c vô c vô ù ù i thie i thie á á t bò I/O t bò I/O B B ö ö ô ô ù ù c 1 c 1 : truye : truye à à n thoâng tin gi n thoâng tin gi ö ö õa bo õa bo ä ä nhô nhô ù ù trong trong va va ø ø bo bo ä ä nhô nhô ù ù ñ ñ e e ä ä m. m. B B ö ö ô ô ù ù c 2 c 2 : truye : truye à à n thoâng tin gi n thoâng tin gi ö ö õa bo õa bo ä ä nhô nhô ù ù ñ ñ e e ä ä m m va va ø ø thie thie á á t bò I/O. t bò I/O. Chuong 5 : I/O Devices Chuong 5 : I/O Devices 9 9 CPU liên la CPU liên la ï ï c vơ c vơ ù ù i thie i thie á á t bò I/O t bò I/O   Co Co ù ù the the å å to to å å ch ch ứ ứ c c đ đ e e å å 1 CPU la 1 CPU la ø ø m vie m vie ä ä c c đ đ o o à à ng ng thơ thơ ø ø i vơ i vơ ù ù i nhie i nhie à à u thie u thie á á t bò ngoa t bò ngoa ï ï i vi ba i vi ba è è ng ca ng ca ù ù ch ch phân chia thơ phân chia thơ ø ø i gian. i gian. Thiết bò I/O Buffer Bộ nhớ trong Tín hiệu điều khiển của bộ nhớ đệm Tín hiệu điều khiển từ CPU Chuong 5 : I/O Devices Chuong 5 : I/O Devices 10 10 Nga Nga ộ ộ t quaừng (Interrupt) t quaừng (Interrupt) Nga Nga ộ ộ t (Interrupt) la t (Interrupt) la ứ ứ g g ỡ ỡ ? : ? : Nga Nga ộ ộ t la t la ứ ứ s s ửù ửù la la ứ ứ m ng m ng ửứ ửứ ng ch ng ch ử ử ụng tr ụng tr ỡ ỡ nh nh ủ ủ ang cha ang cha ù ù y. y. Mo Mo ọ ọ t interrupt xua t interrupt xua ỏ ỏ t hie t hie ọ ọ n khi 1 ch n khi 1 ch ử ử ụng tr ụng tr ỡ ỡ nh nh ủ ủ ang th ang th ửù ửù c thi bũ ng c thi bũ ng ử ử ng. ng. Interrupt Interrupt ủử ủử ụ ụ ù ù c ta c ta ù ù o ra bụ o ra bụ ỷ ỷ i nhie i nhie u ly u ly ự ự do kha do kha ự ự c c nhau nhau [...]... FFF54 In màn hình (BIOS) Ngắt địa chỉ logic 6 ,7 dự trữ 8 đến F các ngắt của chip 8 259 10 F000:F0 65 FF0 65 Vào ra cho Video (BIOS) 11 F000:F84D FF84D kiểm tra cấu hình tbị (BIOS) 12 F000: F841 FF841 kiểm tra kích thước bộ nhớ (BIOS) Chuong 5 : I/O Devices 16 Hệ thống ngắt IBM PC/XT Ngắt địa chỉ logic địa chỉ VL cơng dụng 13 F000:EC59 FEC59 Vào/ra đĩa (BIOS) 14 F000:E739 FE739 vào/ra RS 232 (BIOS) 15. .. RS 232 (BIOS) 15 F000:F 859 FF 859 vào/ra cassette (BIOS) 16 F000:E82E FE82E Vào/ra bàn phím (BIOS) 0700:0147 07147 tràn khi làm việc vớI số có dấu 2 F000:FF54 FFF54 In màn hình (BIOS) 3 ,7 dự trữ 8 đến F các ngắt của chip 8 259 10 F000:F0 65 FF0 65 Vào ra cho Video (BIOS) 11 F000:F84D FF84D kiểm tra cấu hình tbị (BIOS) 12 F000: F841 FF841 kiểm tra kích thước bộ nhớ (BIOS) …… Chuong 5 : I/O Devices 17 Hệ...  Do user lập trình có lệnh INT yêu cầu nh phục vụ ngắt quãng (như xuất nhập chẳng hạn) ng n)  Do hệ thống gây ra vì 1 lý do nào đó không mong ng muốn (như lỗi của phép chia 0, phép tính bò tràn số…)  Do thiết bò I/O gây ra : máy in, bàn phím, ổ đóa Chuong 5 : I/O Devices 11 Software Interrupt  Ngắt mềm : Do thi hành lệnh INT trong chương trình nh nh Xãy ra khi cần 1 chương trình con trong... CLI (Clear Interrupt Flag) Chuong 5 : I/O Devices 24 Bảng vector Interrupt ng  Một vùng nhớ dài 1024 bytes đặt ở đầu bộ nhớ ng chính (0h – 400h) , chứa 256 phần tử, mỗi phần tử là 1 bộ 4 bytes đánh số từ 0h-FFh và được gọi nh là các vector ngắt , tạo thành bảng vector ngắt nh ng Mỗi vector ngắt chứa đòa chỉ của 1 chương trình phục vụ ngắt đặt trong bộ nhớ Các chương trình phục vụ này liên lạc trực... trình con trong hệ điều hành và thường là chương trình con nh ng xuất nhập p Cú pháp gọi 1 ngắt mềm trong chương trình : INT number Chuong 5 : I/O Devices 12 Software Interrupt  Một số ngắt mềm thông dụng : ng INT 10h : Video services INT 16h : Keyboard services INT 17h : Printer services INT 1AH : Time of Day INT 1CH : User Time Interrupt INT 21H : Dos Service Chuong 5 : I/O Devices 13 Thí dụ minh... 2 …… 3 F000:F0 65 F000:F066 F000:F067 F000:F068 ………… STL CLD PUSH ES PUSH DS …… IRET RETURN TO CALLING PROGRAM 4 3069 3069 F000:F0 65 F000:F0 65 F000:AB62 F000:AB62 INTERRUPT VECTOR TABLE Chuong 5 : I/O Devices 14 Giải thích 1 Con số theo sau INT báo cho CPU biết phải định vị mục nào trong bảng vector ngắt qng 2 CPU nhảy đến địa chỉ lưu trong bảng vector ngắt qng (F000:F0 65) 3 Một chương trình con (điều... F000:F0 65 bắt đầu được thi hành và hồn tất khi gặp lệnh IRET 4 lệnh IRET giúp CT quay trở lại ngay sau lệnh gọi ngắt và tiếp tục thi hành lệnh này Chuong 5 : I/O Devices 15 Hệ thống ngắt IBM PC/XT địa chỉ VL cơng dụng 0 00E3:3072 03EA2 lỗI phép chia 1 0600:08ED 068ED chạy từng lệnh 2 F000:E2C3 FE2C3 ngắt khơng che NMI 3 0600:08E6 068E6 điểm dừng 4 0700:0147 07147 tràn khi làm việc vớI số có dấu 5 F000:FF54... với các thiết bò I/O thông qua 1 số thanh ghi gọi là cổng (port) vào/ra Chuong 5 : I/O Devices 25 Bảng Interrupt vector (cont) ng  Khi 1 ngắt được yêu cầu, CPU không cần biết đòa chỉ u, của chương trình con phục vụ ngắt này mà chỉ quan tâm đến số hiệu i của ngắt và số này chỉ đến phần tử thứ i của bảng interrupt vector ng Ex : Khi ta gỏ vào 1 phím, 1 tín hiệu sẽ tạm thời ngắt ngang công việc của CPU... phím Video display Chuong 5 : I/O Devices 28 Thí dụ minh họa Interrupt 00014h Số ngắt 8 00018h 0001Ch 00020h x 36 2A 5B 09 E4 E0 74 00 00 00 F0 F0 76 2A 00 30 00024h 5B E8 00 F0 BẢNG VECTOR NGẮT 4 4 bytes Chuong 5 : I/O Devices 29 Các loại cổng vào ra ng  Cổng nối tiếp (serial port ) : IBM PC cung cấp ng 2 cổng nối tiếp : COM1 hay AUX và COM2 ng 2 cổng này ở đòa chỉ 400h và 402h trong vùng ng ng dữ... modem điện thoại, một máy in nối tiếp hay nối trực tiếp với 1 máy tính khác Chuong 5 : I/O Devices 30 Các loại cổng vào ra ng  Cổng song song (parallel port ) : IBM PC ng cho phép sử dụng 3 cổng song song : PRN ng ng hay LPT1, LPT2 và LPT3 Đòa chỉ của các cổng này lưu trong bộ nhớ tại 408, 40A, 40C Tên cổng đòa chỉ Nơi chứa đòa chỉ COM1 3F8H 400 COM2 2F8H 402 PRN 3BCH 408 LPT2 Chuong 5 : I/O Devices 378H . làm việc vớI số có dấu 5 F000:FF54 FFF54 In màn hình (BIOS) 6 ,7 dự trữ 8 đến F các ngắt của chip 8 259 10 F000:F0 65 FF0 65 Vào ra cho Video (BIOS) 11 F000:F84D FF84D kiểm tra cấu hình tbị (BIOS) 12. F000:E739 FE739 vào/ra RS 232 (BIOS) 15 F000:F 859 FF 859 vào/ra cassette (BIOS) 16 F000:E82E FE82E Vào/ra bàn phím (BIOS) 0700:0147 07147 tràn khi làm việc vớI số có dấu 2 F000:FF54 FFF54 In màn hình. chip 8 259 10 F000:F0 65 FF0 65 Vào ra cho Video (BIOS) 11 F000:F84D FF84D kiểm tra cấu hình tbị (BIOS) 12 F000: F841 FF841 kiểm tra kích thước bộ nhớ (BIOS) ……. Chuong 5 : I/O Devices Chuong 5 : I/O