数据传输控制方式
7.3 CPU与外设之间的数据传送方式
（3）连续方式 ）
连续操作方式是指在数据块传送的整个过程中， 连续操作方式是指在数据块传送的整个过程中，不 请求是否撤消， 控制器始终控制着总线。 管DMA请求是否撤消，DMA控制器始终控制着总线。 请求是否撤消 控制器始终控制着总线 除非传送结束或检索到“匹配字节” 除非传送结束或检索到“匹配字节”，才把总线控制 权交回CPU。在传送过程中，当DMA请求失效时， 请求失效时， 权交回 。在传送过程中， 请求失效时 DMA控制器将等待它变为有效，却并不释放总线。 控制器将等待它变为有效， 控制器将等待它变为有效 却并不释放总线。
返 回
例
如图7-3-6所示，试编程实现将48000H 所示，试编程实现将 如图 所示 为首地址的顺序100个单元的数据，利用 个单元的数据， 为首地址的顺序 个单元的数据 查询方式输出到外设。 查询方式输出到外设。
程序如下： 程序如下： START: MOV AX, 4000H MOV DS, AX MOV SI, 8000H MOV CX, 100 GOON: MOV DX, 00F1H WAIT: IN AL, DX AND AL, 01H JZ WAIT MOV AL, [SI] MOV DX, 00F0H OUT DX, AL INC SI LOOP GOON RET
返 回
DMA控制器从CPU完全接管对总线的控制， DMA控制器从CPU完全接管对总线的控制，数据 控制器从CPU完全接管对总线的控制 交换不经过CPU 而直接在内存和I/O CPU， I/O设备之间 交换不经过CPU，而直接在内存和I/O设备之间 进行。 进行。 优点:传送速率很高， 优点:传送速率很高，这对高速度大批量数据传 送特别有用。 送特别有用。 缺点:要求设置DMA控制器，电路结构复杂， 缺点:要求设置DMA控制器，电路结构复杂，硬 DMA控制器 件开销大
CPU和外设之间的数据传送方式有哪几种？实际选择某种传输(技术学习)
CPU和外设之间的数据传送方式有哪几种？实际选择某种传输方式时，主要依据是什么？CPU与外设之间的数据传输有以下三种方式：程序方式、中断方式、DMA方式。
其中程序方式又可分为无条件传送方式和条件传送方式两种方式。
在CPU外设传送数据不太频繁的情况下一般采用无条件传送方式。
在CPU用于传输数据的时间较长且外设数目不多时采用条件传送方式。
在实时系统以及多个外设的系统中，为了提高CPU的效率和使系统具有实时性能，采用中断传送方式。
如I/O 设备的数据传输效率较高，那么CPU和这样的外设进行数据传输是，即使尽量压缩程序查询方式和中断方式中的非数据传输时间，也仍然不能满足要求。
这是因为在这两种方式下，还存在另外一个影响速度的原因，即它们都是按字节或字来进行传输的。
为了解决这个问题，实现按数据块传输，就需要改变传输方式，这就是直接存储器传输方式，即DMA方式。
在查询方式、中断方式和DMA方式中，分别用什么方法启动数据传输过程？在查询方式下，是通过程序来检测接口中状态寄存器中的"准备好"（READY）位，以确定当前是否可以进行数据传输的；在中断方式下，当接口中已经有数据要往CPU输入或者准备好接收数据时，接口会向CPU发一个外部中断请求，CPU在得到中断请求后，如果响应中断，便通过运行中断处理程序来实现输入/输出；在DMA方式下，外设要求传输数据时，接口会向DMA控制器发DMA请求信号，DMA控制器转而往CPU发送一个总线请求信号，以请求得到总线控制权，如果得到DMA允许，那么，就可以在没有CPU参预的情况下实现DMA传输。
CPU和输入/输出设备之间传送的信息有哪几类？CPU和输入/输出设备之间传送的信息有以下几类：数据信息、状态信息、控制信息。
什么叫端口？通常有哪几类端口？计算机对I/O端口编址时通常采用哪两种方法？在8086/8088系统中，用哪种方法对I/O端口进行编址？CPU和外设进行数据传输时，各类信息在接口中进入不同的寄存器，一般称这些寄存器为端口。
数据传输技术
称基带)是指原始的数据信号。基带 信号中含有直流、低频率和其他频率成分的谐波 分量。 直接利用基带信号的传输方式，称为基带传输。 以基带传输方式实现的传输系统，称为基带传输 系统。 为什么要研究基带传输呢？主要理由是：①近距 离传输常采用基带传输，颇有实用价值；②多数 传输系统对传输信号都有一个处理基带波形的过 程；③理论上可证明，任何一个采用线性调制的 带通传输系统总可以由一个基带传输系统来替代。 可见，基带传输是研究频带传输的基础，具有一 定的意义。
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第3章：内容提纲
3.1 基带传输技术
3.2 频带传输与调制技术
3.3 脉冲编码调制技术
3.4 信道访问技术
3.5 信道复用技术 3.6 扩频技术 3.7 同步控制技术 3.8 数据交换技术
3.9 差错控制技术
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3.2 数字频带传输技术
基带传输在数据传输中并非占据主导地位。其原 因是多数信道(尤其是无线电信道)并不能进行直 接传输，必须用基带信号对载波波形的某些参量 进行控制，使这些参量随基带信号的变化而变化， 成为以载波频率为中心的带通信号，这就是“调 制”的概念。 “调制”是实现频谱搬移，将数字基带信号变换 成适合于信道传输的频带信号。用载波调制进行 传输的方式称为频带传输。 调制分为线性调制和非线性调制两种。线性调制 的频谱产生平移，而非线性调制的已调信号的频 谱中会出现新的频率分量。
数字基带传输技术 数字频带传输技术 脉冲编码调制技术 信道访问技术 信道复用技术 扩频技术 同步控制技术 数据交换技术 差错控制技术
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第3章：内容提纲
3.1 数字基带传输技术
3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 数字频带传输技术 脉冲编码调制技术 信道访问技术 信道复用技术 扩频技术 同步控制技术 数据交换技术 差错控制技术
计算机组成原理——IO接口以及IO设备数据传送控制方式
计算机组成原理——IO接⼝以及IO设备数据传送控制⽅式接⼝可以看作是两个部件之间交接的部分。
硬件与硬件之间有接⼝，硬件与软件之间有接⼝，软件与软件之间也有接⼝。
这⾥我们所说的I/O接⼝，⼀边连接着主机，⼀边连接着外设。
I/O接⼝的功能I/O接⼝的基本结构CPU和外设之间通常传递的信息：数据、状态、控制。
组成:寄存器组、控制逻辑电路、主机与接⼝和接⼝与I/O设备之间的信号联接线、数据地址线、控制状态信号线。
其实中间红框内的部分就是对应到电路板上的插⼝，⼜分为内部接⼝和外部接⼝两种。
内部接⼝：与系统总线相连，实质上是与内存、CPU相连。
数据的传输⽅式也只能是并⾏传输。
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。
接⼝与端⼝接⼝就是I/O接⼝，端⼝实质接⼝电路中可以被CPU访问的寄存器。
I/O端⼝及其编址为了便于CPU对I/O设备进⾏寻址和选择，必须给众多的I/O设备进⾏编址，也就是说给每⼀台设备规定⼀些地址码，称之为设备号或端⼝地址。
统⼀编址：与存储器共⽤地址，⽤访存指令访问I/O设备。
独⽴编址：单独使⽤⼀套地址，有专门的I/O指令。
接⼝类型I/O设备数据传送控制⽅式1.程序直接控制传送⽅式⼜叫查询⽅式。
是完全通过程序来控制主机和外围设备之间的信息传送。
通常的办法是在⽤户的程序中安排⼀段由输⼊输出指令和其他指令所组成的程序段直接控制外围设备的⼯作。
也就是说CPU要不断地查询外围设备的⼯作状态，⼀旦外围设备“准备好”或“不忙”，即可进⾏数据的传送。
该⽅法是主机与外设之间进⾏数据交换的最简单、最基本的控制⽅法。
⽆条件传送：只有在外设总处于准备好状态程序查询⽅式优点：较好协调主机与外设之间的时间差异，所⽤硬件少。
缺点：主机与外设只能串⾏⼯作，主机⼀个时间段只能与⼀个外设进⾏通讯，CPU效率低。
程序查询⽅式接⼝结构：⼀次只能查询⼀个字的原因？在这种传送⽅式下，外部数据是要存到CPU寄存器中的，故需要⼀个字。
计算机操作系统教程第九章外部设备管理
计算机操作系统教程第九章外部设备管理1.设备管理的目标和功能是什么?答：设备管理的目标是：选择和分配输入/输出设备以便进行数据传输操作；控制输入/输出设备和CPU(或内存)之间交换数据，为用户提供一个友好的透明接口，提高设备和设备之间、CPU和设备之间，以及进程和进程之间的并行操作，以使操作系统获得最佳效率。
设备管理的功能是：提供和进程管理系统的接口；进行设备分配；实现设备和设备、设备和CPU等之间的并行操作；进行缓冲区管理。
2.数据传送控制方式有哪几种?试比较它们各自的优缺点。
答：数据传送控制方式有程序直接控制方式、中断控制方式、DMA方式和通道方式4种。
程序直接控制方式就是由用户进程来直接控制内存或CPU和外围设备之间的数据传送。
它的优点是控制简单，也不需要多少硬件支持。
它的缺点是CPU和外围设备只能串行工作；设备之间只能串行工作,无法发现和处理由于设备或其他硬件所产生的错误。
中断控制方式是利用向CPU发送中断的方式控制外围设备和CPU之间的数据传送。
它的优点是大大提高了CPU的利用率且能支持多道程序和设备的并行操作。
它的缺点是由于数据缓冲寄存器比较小，如果中断次数较多，仍然占用了大量CPU时间；在外围设备较多时，由于中断次数的急剧增加，可能造成CPU无法响应中断而出现中断丢失的现象；如果外围设备速度比较快，可能会出现CPU来不及从数据缓冲寄存器中取走数据而丢失数据的情况。
DMA方式是在外围设备和内存之间开辟直接的数据交换通路进行数据传送。
它的优点是除了在数据块传送开始时需要CPU的启动指令，在整个数据块传送结束时需要发中断通知CPU进行中断处理之外，不需要CPU的频繁干涉。
它的缺点是在外围设备越来越多的情况下，多个DMA控制器的同时使用，会引起内存地址的冲突并使得控制过程进一步复杂化。
通道方式是使用通道来控制内存或CPU和外围设备之间的数据传送。
通道是一个独立与CPU的专管输入/输出控制的机构，它控制设备与内存直接进行数据交换。
第9讲 微型计算机和外设的数据传输
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5.2 CPU和输入输出设备之间的信号
（1）数据信息 在微型机系统中，CPU通过接口与外 设交换信息时，数据信息、状态信息 数字量 和控制信息都被看做一种数据信息， 模拟量 通过数据总线传输。它们对应三种不 开关量 同的寄存器：数据寄存器、状态寄存 （2）状态信息 （输入） 器和控制寄存器。 外设通过接口送往CPU 对输入设备来讲，一般是用READY表示数据准备就绪 对输出设备来讲，一般是用BUSY表示设备是否空闲 （3）控制信息 （输出） CPU通过接口送给外设，控制外设的工作
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为什么要用接口电路？
微机的外部设备多种多样 , 例如打印机、扫描 仪、硬盘等，它们的功能、工作原理、信息格式、 以及工作速度等方面彼此差别很大，因此不能与 CPU 直接相连，必须经过中间电路再与系统相连， 这部分电路被称为I/O接口电路。
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接口的用途
对于输入设备来说，接口通常起信息转换和缓冲 的功能，将输入设备送来的信息变换成 CPU 能够 接收的格式，并将其放在缓冲器中让 CPU 来接收； 对输出设备来说，接口起信息变换和锁存的功能， 将CPU输出的信息转换成设备需要的格式。
微型计算机系统的硬件结构
系统总线BUS 系 统 总 线 形 成
地址总线AB
数据总线DB 控制总线CB 主存
I/O接口
CPU
主机
I/O设备
外设
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第五章 微型计算机和外设的数据传输
c语言数据高效传输不丢包方法
一、概述C语言作为一种高效的编程语言，被广泛应用于数据传输领域。
在数据传输过程中，如何保证数据的高效传输并且不丢包是一项重要的技术挑战。
本文将介绍一些在C语言中实现数据高效传输不丢包的方法。
二、数据传输的挑战1. 数据丢包在数据传输过程中，由于网络传输的不稳定性，数据包可能会丢失，导致接收端无法完整地接收所传输的数据。
2. 数据传输效率另数据传输的效率也是一个重要的考量指标。
高效的数据传输可以节约网络带宽和传输时间，提高数据传输的速度和稳定性。
三、C语言中数据高效传输不丢包的方法1. 使用校验和在数据包的头部添加一个校验和的字段，用于校验数据包的完整性。
接收端在接收到数据包后，通过对数据包进行校验和的计算，可以判断数据包是否完整传输。
2. 使用序列号在数据包的头部添加一个序列号的字段，用于标识数据包的顺序。
接收端可以通过接收到的数据包的序列号来判断是否有丢包的情况发生，并可以请求重传丢失的数据包。
3. 使用滑动窗口滑动窗口是一种流行的数据传输控制方法，它可以有效地管理发送和接收数据包的流量。
在C语言中，可以通过实现滑动窗口来控制数据包的传输速度，从而提高传输效率并减少丢包的可能性。
4. 超时重传在数据传输过程中，可以设定一个超时时间，当超过这个时间还没有收到确认信息时，就认为数据包丢失，并触发重传机制。
这种方法可以有效地避免因为网络问题导致的数据包丢失情况。
5. 使用分段和重组对于大数据的传输，可以将数据分成多个小的数据包进行传输，接收端再将这些小的数据包重组成完整的数据。
这种方法可以减小数据包丢失的可能性，并且提高数据的传输效率。
6. 增加冗余数据在数据包中增加一些冗余数据，例如采用纠错码的方式，在接收端可以对接收到的数据包进行纠错，从而提高数据的可靠性和完整性。
四、总结在C语言中实现数据高效传输不丢包的方法有很多种，比如使用校验和、序列号、滑动窗口、超时重传等。
通过选择合适的方法，可以在数据传输过程中保证数据的高效传输并且不丢包，从而提高网络传输的稳定性和可靠性。
主机与外设之间数据传送的控制方式有以下四种
主机与外设之间数据传送的控制方式有以下四种主机与外设之间数据传送的控制方式有以下四种：无条件传送查询式传送中断方式传送直接存储器存取(DMA, Direct Memory Access)6.3.1 无条件传送方式适用于总是处于准备好状态的外设以下外设可采用无条件传送方式：开关发光器件(如发光二极管、7段数码管、灯泡等)继电器步进电机优点：软件及接口硬件简单缺点：只适用于简单外设，适应范围较窄6.3.2 查询方式传送适用于外设并不总是准备好，而且对传送速率、传送效率要求不高的场合。
CPU在与外设交换数据前必须询问外设状态——“你准备好没有？”对外设的要求：应提供设备状态信息对接口的要求：需要提供状态端口优点：软件比较简单缺点：CPU效率低，数据传送的实时性差，速度较慢6.3.3 中断方式传送CPU无需循环查询外设状态，而是外部设备在需要进行数据传送时才中断CPU正在进行的工作，让CPU来为其服务。
即CPU在没有外设请求时可以去做更重要的事情，有请求时才去传输数据，从而大大提高了CPU的利用率。
优点：CPU效率高，实时性好，速度快。
缺点：程序编制较为复杂。
6.3.4 DMA传输前面三种I/O方式都需要CPU作为中介：外设CPU 内存两个含义：1）软件：外设与内存之间的数据传送是通过CPU执行程序来完成的（PIO方式）；2）硬件：I/O接口和存储器的读写控制信号、地址信号都是由CPU发出的（总线由CPU控制）。
缺点：程序的执行速度限定了传送的最大速度（约为几十KB/秒）—解决：DMA传输DMA传输:外设内存外设直接与存储器进行数据交换，CPU不再担当数据传输的中介者；总线由DMA控制器（DMAC）进行控制（CPU要放弃总线控制权），内存/外设的地址和读写控制信号均由DMAC提供。
优点：数据传输由DMA硬件来控制，数据直接在内存和外设之间交换，可以达到很高的传输速率（可达几MB/秒）。
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3、10/100M自适应以太网
1、依赖于自动协商模式，即N_WAY技术。 2、快速链路脉冲序列包含工作模式、传输速率等信息。 3、简化了局域网的管理。
3.4.2 千兆以太网
千兆以太网是近几年推出的1000Mbps高速以太网，以适应日益增多 的用户业务对带宽的需求。千兆以太网是对10Mbps和100Mbps以太网非 常成功的扩展，与现有以太网完全兼容，现有网络应用均能在千兆以太网 上运行，可以为现有的以100Mbps为基础的网络提供平滑的过渡。特别是 1000Base-T，能够在五类线上传送的千兆以太网，以一种简单而廉价的方 式提升网络性能，实现将现有的快速以太网络向高速网络移植。千兆以太 网将成为主干网和桌面系统的主流技术，用于局域网主干网。
3.4.1 以太网
以太网可谓到目前为止最老也最成功的局域网标准，是目前世界上使 用最为普遍的网络。以太网广泛应用于局域网，甚至已成为局域网的代名 词。以太网包括传统以太网（10Mbps）、快速以太网（100Mbps）、千 兆以太网（1000 Mbps）和万兆以太网（10GMbps），它们都符合 IEEE802.3系列标准规范。从它的应用领域来看，以太网不仅是局域网的主 流技术，而且采用以太网技术组建城域网也逐渐成为一种主流的网络技术
常见的局域网标准
IEEE802标准主要包括有： IEEE802.1 —— 局域网概述、体系结构、网络管理和网络互联 IEEE802.2 —— 逻辑链路控制 LLC IEEE802.3 —— CSMA/CD访问方法和物理层规范 IEEE802.4 —— Token Passing BUS（令牌总线） IEEE802.5 —— Token Ring（令牌环）访问方法和物理层规范 IEEE802.6 —— 城域网访问方法和物理层规范 IEEE802.7 —— 宽带技术咨询和物理层课题与建议实施 IEEE802.8 —— 光纤技术咨询和物理层课题 IEEE802.9 —— 综合声音／数据服务的访问方法和物理层规范 IEEE802.10 —— 安全与加密访问方法和物理层规范 IEEE802.11 —— 无线局域网访问方法和物理层规范，包括：IEEE802.11a、 IEEE802.11b、 IEEE802.11c 和IEEE802.11q标准。 IEEE802.12 ——100VG-AnyLAN快速局域网访问方法和物理层规范
ATM技术是电路交换和分组交换技术相结合的高速交换技术。
3.4 常见的局域网标准
所谓网络标准，是为了规定网络的通信标准、访问控制方式、传输媒介等技术 而制订的规则。局域网标准主要是由IEEE制定的IEEE802系列标准。
IEEE（Institute for Electrical and Electronic Engineers）即电气电子工程师协会， 该协会于1980年2月成立了LAN标准化委员会，专门从事局域网的协议制定，并形成 了一系列标准，称为IEEE802标准。它得到国际标准化组织ISO的支持并采纳作为ISO 的局域网标准，称为ISO8802标准。
3.3.2 令牌传递控制法
令牌传递控制法（Token Passing）是基于IEEE802．5标准的环形局域网以 及基于IEEE802．4标准的令牌总线网中采用的MAC方法，又称为许可证法。 其基本原理是：一个独特的被称为令牌的标志信息沿着环形网络依次向每个 节点传递，只有获得令牌的节点才有权利发送信息，而没有获得令牌的节点 则处于等待状态。每个站随时检测经过本站的信息，当查到信息帧中指定的 目的地址与本站地址相同时，则一面拷贝全部有关信息，一面继续转发该信 息帧，环上的信息帧绕环一周后回到原发送站点予以回收。这种方式传输信 息时，发送权一直在源站点的控制之下，只有发送信息帧的源站点放弃发送 权，并把令牌置“空”后，其它站点才有机会得到令牌，发送自己的信息。
3.3 数据传输控制方式
数据和信息在网络中是通过信道进行传输的， 由于各计算机共享网络公共信道，因此如何进行信 道分配，避制功能。介质访 问控制（MAC）方法是在局域网中对数据传输介质 进行访问管理的方法。
传统解决方法：共享介质的CSMA/CD 令牌传 递控制，缺点是网络冲突，甚至数据堵塞。
1、传统以太网（10Mbps）
符合标准IEEE802.3，包括以下几类： 1、10base-5：标准以太网或粗缆以太网。 2、 10base-2:细缆以太网 3、 10base-T：双绞线以太网 前2种为总线型，后者为星状拓扑结构。 4、 10base-F：光缆以太网。一条链路由2条光纤组成，每条的传输方向不 同，信号采用曼彻斯特编码，用有光代表高，无光代表低。
2、快速以太网
快速以太网（100Mbps）分为： 1、 100base-T：符合IEEE802.3U系列标准规范，可以从10base-T升级改造， 支持双绞线和光纤，但不支持同轴电缆。 2、100VG-ANYLAN：一种新的共享介质传输技术。符合IEEE802.12，用冲 突检测方案代替CSMA/CD ，支持以太网和令牌环网，且信息帧结构相同。 传输介质支持语音级光缆和3、4、5双绞线。
最新：用交换机和网桥等对网络进行分段。
3.3.1 具有冲突检测的载波侦听多路访问
（冲突检测/载波侦听（CSMA/CD法） CSMA/CD是基于IEEE(电气电子工程师协会）802．3标准的以太网中采 用的MAC方法，也称为“先听后讲、边讲边听”。它的工作方式是要传输 数据的节点先对通道进行侦听，以确定通道中是否有别的站在传输数据， 若信道空闲，该节点就可以占用通道进行传输，反之，该节点将按一定算 法等待一段时间后再试，并且在发送过程中进行冲突检测，一旦有冲突立 即停止发送。 通常采用的算法有三种：非坚持CSMA、1-坚持CSMA、P-坚持CSMA。 目前，常见的局域网，一般都是采用CSMA/CD访问控制方法的逻辑总 线型网络。用户只要使用Ethernet网卡，就具备此种功能。
3.3.3 网络交换技术
交换又称转换，是在多节点网络中实现数据传输的一种有效手 段。 通常将数据在通信子网中节点间的数据传输过程统称为数据交 换，其对应的技术为数据交换技术。
在传统的广域交换网络的通信子网中，使用的数据交换技术可 分为：电路交换技术和存储转发交换技术。存储转发交换技术又可 分为：报文交换和分组交换。