微型计算机输入输出和中断课件

微型计算机输入输出和中断课件•微型计算机输入输出概述•中断技术•输入输出和中断的硬件实现CATALOGUE•微型计算机输入输出和中断的软件实现目录•微型计算机输入输出和中断的应用01CATALOGUE微型计算机输入输出概述输入输出设备键盘鼠标显示器用于输入字符和命令用于定位和选择屏幕上的对象用于显示文本、图形和图像音频设备扫描仪打印机如麦克风和扬声器，用于输入和用于将图像或文字转换为数字信用于输出文本、图形和图像输出声音号输入输出接口01020304USB接口HDMI接口SATA接口PCIe接口用于连接各种外设，如鼠标、用于连接显示器，传输高清视用于连接硬盘驱动器等存储设用于连接高速扩展卡，如显卡、键盘、打印机等频信号备声卡等输入输出数据传输方式并行传输串行传输数据在多个数据线上同时传输，传输数据在一条数据线上逐位传输，传输速度快，但需要更多的数据线速度较慢，但只需要一条数据线直接内存访问（DMA）中断允许外设直接从内存中读取或写入数允许外设在需要时打断CPU的执行，据，无需CPU干预通知CPU处理某些事件或传输数据02CATALOGUE中断技术中断概念中断指计算机在执行程序过程中，出现某些突发事件或异常情况，使得计算机暂时停止当前程序的执行，转向对这些事件或异常进行处理，处理完毕后再返回到原程序被中断的位置继续执行中断的特性自动性、随机性、被动性、异步性中断处理过程中断请求中断判优保存现场执行中断服务程序恢复现场当某个事件或异常发生CPU根据中断优先级和CPU将当前程序的执行CPU转去执行相应的中中断服务程序执行完毕时，相应的中断源向判优逻辑，选择一个优环境（如程序计数器、断服务程序，处理该中后，CPU将之前保存的CPU发出中断请求先级最高的中断请求进通用寄存器等）保存到断所对应的事件或异常现场恢复，返回到原程行处理内存的堆栈中，以便中序被中断的位置继续执断处理完毕后能够返回行到原程序被中断的位置继续执行中断优先级和向量表中断优先级用于标识不同中断源的优先级，以便CPU能够根据优先级选择处理哪个中断请求中断向量表用于存放中断处理程序的地址，CPU通过查找该表来获取相应的中断处理程序的地址，转去执行该程序03CATALOGUE输入输出和中断的硬件实现输入输出硬件实现输入输出硬件设备输入输出控制器输入输出控制器是计算机中负责管理输入输出设备如键盘、鼠标、显示器、输入输出设备的硬件，它负责接收和打印机等，通过接口与计算机连接发送数据，并处理设备之间的通信输入输出接口常见的输入输出接口包括串口、并口、USB接口等，它们负责传输数据和控制信号中断硬件实现中断控制器中断优先级中断处理程序中断控制器是计算机中负责管理每个中断源都有自己的优先级，中断处理程序是计算机中用于处中断的硬件，它能够接收外部设当多个中断同时发生时，处理器理中断的程序，它负责在中断发备的中断请求，并将中断信号传会根据优先级的高低来处理生时执行相应的操作，如保存处递给处理器理器状态、处理中断、恢复处理器状态等输入输出和中断的结合应用多任务处理在多任务系统中，通过使用输入输实时处理出和中断技术，可以实现多个任务的同时执行和处理，提高系统的并在实时系统中，输入输出和中断行性和效率技术结合使用，能够快速响应外部事件，提高系统的实时性能数据采集与监控在数据采集与监控系统中，输入输出和中断技术结合使用，能够实时获取和处理数据，实现对系统状态的监控和预警04CATALOGUE微型计算机输入输出和中断的软件实现输入输出软件实现输入输出软件实现的基本概念输入输出软件实现是指通过软件编程实现对微型1计算机输入输出设备的管理和控制输入输出软件实现的方法输入输出软件实现的方法包括直接编程、驱动程2序和操作系统API等输入输出软件实现的应用输入输出软件实现广泛应用于各种微型计算机应3用中，如人机交互、数据采集、控制等中断软件实现中断软件实现的基本概念中断软件实现是指通过软件编程实现对微型计算机中断信号的处理和管理中断软件实现的方法中断软件实现的方法包括中断请求、中断处理和中断返回等中断软件实现的应用中断软件实现广泛应用于各种微型计算机应用中，如实时控制、多任务处理等输入输出和中断的软件优化010203软件优化目标软件优化方法软件优化实践输入输出和中断的软件优输入输出和中断的软件优输入输出和中断的软件优化旨在提高微型计算机系化方法包括算法优化、数化实践包括使用多线程技统的性能和响应速度，降据结构优化、代码优化等术、异步I/O技术、缓存低系统资源占用率技术等05CATALOGUE微型计算机输入输出和中断的应用输入输出和中断在实时系统中的应用实时系统概述01实时系统是指能够及时响应外部事件或信号的系统，要求高可靠性和实时性输入输出和中断在实时系统中的作用02实时系统中的输入输出和中断用于接收外部信号、传递数据和控制外部设备，保障系统的实时响应实时系统中的输入输出和中断实现03在实时系统中，输入输出和中断的实现需要考虑系统的实时性和可靠性，采用高效的数据传输和控制方式输入输出和中断在多任务系统中的应用多任务系统概述多任务系统是指能够同时处理多个任务的系统，要求高并发性和效率输入输出和中断在多任务系统中的作用多任务系统中的输入输出和中断用于协调多个任务之间的数据传输和控制，提高系统的并发处理能力多任务系统中的输入输出和中断实现在多任务系统中，输入输出和中断的实现需要考虑任务的优先级、数据同步和互斥，采用高效的并发控制策略输入输出和中断在多媒体系统中的应用多媒体系统概述多媒体系统是指能够处理多种媒体数据的系统，如音频、视频、图像等输入输出和中断在多媒体系统中的作用多媒体系统中的输入输出和中断用于采集、传输和处理多媒体数据，保障系统的实时性和流畅性多媒体系统中的输入输出和中断实现在多媒体系统中，输入输出和中断的实现需要考虑多媒体数据的特性和传输要求，采用高效的数据压缩、传输和控制技术THANKS感谢观看。