[其他]設備控制器的接口裝置

無效

• 申請號: 85109274
• 申請日: 1985-12-23
• 公開（公告）號: CN85109274A
• 公開（公告）日: 1986-10-15
• 發明（設計）人: 埃吉尼·彼得·格里蒂;吉坦德·庫馬·維
• 申請（專利權）人: 國際標準電氣公司
• 主分類號: G06F13/12
• 分類號: G06F13/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 姚珊

本發明涉及與直接存儲存取（DMA）控制器連用的一種裝置，特別是涉及這樣一種適合于切斷DMA控制器和與其相連的微型計算機之間正常通信的裝置。

自從數據通信問世以來，系統設計人員的一個主要任務就是如何有效地控制附加的外部設備。從歷史上看，這個任務一直是、并且仍然是很困難的，這不僅因為所用的外部設備多種多樣，例如工作臺、打印機或諸如此類的其他種種設備，還因為運行數據速率的多種多樣以及對這些設備的不同廠家的制作規格。由于所用微處理設備的多樣性，這個任務就更復雜了，大多數設備都不能直接與外部設備交換信息，因而需要某些形式的接口設備，使得在外部設備和控制數據流的微處理器之間能夠進行通訊聯系。

對于這些困難的一個常用解決方案是，采用一個接口;它包括為控制一個特定的外部設備而設計的一套指令，即專用程序。另外，在微處理機裝置和接口之間引入例如隨機存取存貯器（RAM）這樣的數據存貯媒介。在操作中，微處理機裝置將通過其局部總線把一位信息傳送到存儲媒介。然后，微處理機再把這一位信息傳送到接口。而后再根據所存儲的程序，控制外部設備接受此信息。一旦完成位傳送，接口就詢問存儲媒介，或者變為閑置，以獲得下一個要傳送來的信息。一旦信息已傳送到接口，存儲媒介就將包括有引起微處理機中斷的指令，而不管由它正在執行的任務如何，從而去請求下一個信息。

這個傳送過程顯然很慢，而且效率很低。這樣，現在的系統一般都包括對于微處理機的擴展寄存器，以提供大量信息，然后通過接口轉送到外部設備。這個技術所帶來的優點是，提高了從存儲媒介到微處理機之間中斷的時間間隔。

但無論如何，大多數常用的系統還是經常需要在微處理機和存儲媒介之間、沿著微處理機的局部總線傳送信息，也利用這同一個局部微處理機總線在存儲媒介和接口之間傳送信息。結果，除為要求進一步的指示而中斷微處理機之外，在存貯媒介和設備接口之間數據實際傳送期間，微處理機還要被中斷，即脫離開對其局部總線的訪問。因此，微處理機不能經常訪問其局部總線而使其在任意給定的時間控制多個外部設備。在這種設置下，接口獲得微處理機的局部總線之后，就直接訪問微處理機的存儲部分。我們把具有這種特性的接口恰當地稱之謂直接存儲存?。―MA）控制器。

對于這種低效設置的一種常用解決辦法是，為DMA控制器提供一附加的指令系統，與微處理機的指令區分開。這種方法排除了通常由微處理機所執行的一些功能，因而提高了微處理機總體運行速度。然而現在，已經把固定指令的程序存貯在存貯媒介之內了，因而減少了可用于整個系統的存貯容量，提高了傳送量，這樣就限制了對微處理機總線的訪問。這一技術的內在折中在于，增大了存貯媒介對微處理機提出的中斷與中斷之間的時間間隔，而減少了可用存貯區。但是若沒有這樣一個程序，DMA控制器通常幾乎只限于訪問存貯媒介中相鄰接的數據塊，并以由微處理機對它提供的一個地址起始。因此，一旦把該數據塊傳送出去之后，微處理機必須重新填充該數據塊，并向DMA控制器指出對于這個信息的地址和計數是什么，放在哪里。

普通DMA控制器的另一個主要問題是，對于每個正在處理的指定外部設備需要特定的控制指令。因此，通過把程序放入存儲媒介中，并且也可以把用于控制外部設備的具體的控制指令存貯在其中，這樣就可以不需要微處理機進一步的操作了。遺憾的是，需要用存貯媒介的一些附加部分來放置這些具體的控制指令，而這些附加部分通常是用于存儲微處理機和外部設備之間要傳送的信息的。這樣，受下列四個基本不利情況中任何一個或多個的影響，在所能處理的外部設備的數目上，現在的控制器和與之相接口的微處理機都受到很大的限制。這些不利情況通常是指：總線等待時間，總線占用時間，中斷等待時間，以及中斷服務時間。