教材基于《计算机组成原理 第3版》 ——唐朔飞
🌈 输入输出系统发展的 4 个阶段
1️⃣ I/O 设备编址方式
统一编址：将 I/O 地址看作存储器地址的一部分
不统一编址：I/O 地址和存储器地址是分开的，所以对 I/O 设备的访问必须有专门的 I/O 指令
2️⃣ 设备寻址
每台设备都赋予一个设备号，启动某设备时，可以由 I/O 指令的设备码字段直接指出设备的设备号。
3️⃣ 传送方式
并行：同一瞬间，n 位信息同时从 CPU 输出到 I/O，或者从 I/O 输入 CPU。速度快，单要求的数据线多。
串行：同一瞬间只传送一位信息，在不同时刻连续逐位传送一串信息。速度较慢，但只需要一根数据线和一根地线。
4️⃣ 联络方式
立即相应方式
异步工作采用应答信号联络：I/O 与主机速度不匹配，采用异步方式。在交换信息前，I/O 设备和CPU各自完成自身的任务，一旦出现联络信号，彼此才准备交换信息。
同步工作采用同步时标联络：I/O 设备与 CPU 的工作速度完全同步。
5️⃣ I/O 设备与主机的连接方式
辐射式：每台设备都配有一套控制线路和一组信号线。不便于增删设备
总线式：便于增删设备
CPU 和 I/O 串行工作
踏步等待
CPU 和 I/O 并行工作
没有踏步等待现象，中断现行程序
主存和 I/O 之间有一条直接数据通道
不中断现行程序，而是中断访存，如果 CPU 需要进行访存操作则需要等待一个存取周期
周期挪用（周期窃取）
外部设备大致分三类：
人机交互设备：键盘、鼠标、打印机、显示器
计算机信息存储设备：磁盘、光盘、磁带
机——机通信设备：调制解调器等
键盘
按键
判断哪个键按下
将此键翻译成 ASCII 码（编码键盘法）
鼠标
机械式：金属球，点位器
光电式：光电转换器
触摸屏
显示器
字符显示：字符发生器
图形显示：主观图像
图像显示：客观图像
打印机
击打式：点阵式（逐字、逐行）
非击打式：激光（逐页）喷墨（逐字）
A/D、D/A：模拟/数字（数字/模拟）转换器
终端：由键盘和显示器组成。完成显示控制与存储、键盘管理及通信控制
汉字处理：汉字输入、汉字存储、汉字输出
为什么要设置接口？
实现设备的选择
实现数据缓冲达到速度匹配
实现数据串——并格式转换
实现电平转换
传送控制命令
反映设备的状态（“忙”、“就绪”、“中断请求”）
1️⃣ 内部接口：内部接口与系统总线相连，实质上是与内存、CPU 相连。数据的传输方式只能是并行传输。
2️⃣ 外部接口：外部接口通过接口电缆与外设相连，外部接口的数据传输可能是串行方式，因此 I/O 接口需具有串/并转换功能。
🌈 外部接口的工作流程
🔔 CPU 与 I/O 接口之间的信息传送发生在 CPU 的寄存器和 I/O 接口的 DBR 之间，单位是一个字
🌈 中断的概念
🌈 中断的分类
🌈 中断请求标记
为了提高计算机的整机效率，应付突发事件，实时控制的需要，在计算机技术的发展过程中出现了中断技术。为了实现中断，计算机系统中必须配有相应的中断系统或中断机制。
分为硬件排队器和软件排队器
🌈 排队器电路/链式排队器
入口地址：由软件产生 / 硬件向量法
由 硬件 产生 向量地址
再由** 向量地址** 找到 入口地址
🌈 程序中断接口芯片 8259A 的内部结构
🌈 主程序和服务程序抢占 CPU 示意图
1️⃣ 向 CPU 申请 DMA 传送
2️⃣ 处理总线 控制权的转交
3️⃣ 管理 系统总线、控制 数据传送
4️⃣ 确定 数据传送的 首地址和长度；修正 传送过程中的数据 地址 和 长度
5️⃣ DMA 传送结束时，给出操作完成信号
1️⃣ 具有公共请求线的 DMA 请求
2️⃣ 独立的 DMA 请求
1️⃣ 选择型
在 物理上 连接 多个 设备
在 逻辑上 只允许连接 一个 设备
2️⃣ 多路型
在 逻辑上 允许连接 多个 设备同时工作
3️⃣ 多路型 DMA 接口的工作原理