cpu不占用总线的传送方式是

． 无条件传送方式

微机系统中的一些简单的外设，如开关、继电器、数码管、发光二极管等，在它们工作时，可以认为输入设备已随时准备好向CPU提供数据，而输出设备也随时准备好接收CPU送来的数据，这样，在CPU需要同外设交换信息时，就能够用IN或OUT指令直接对这些外设进行输入/输出 *** 作。由于在这种方式下CPU对外设进行输入/输出 *** 作时无需考虑外设的状态，故称之为无条件传送方式。

对于简单外设，若采用无条件传送方式，其接口电路也很简单。如简单外设作为输入设备时，输入数据保持时间相对于CPU的处理时间要长得多，所以可直接使用三态缓冲器和数据总线相连，如图75（a）所示(如图75)。当执行输入的指令时，读信号RD有效，选择信号M/IO处于低电平，因而三态缓冲器被选通，使其中早已准备好的输入数据送到数据总线上，再到达CPU。所以要求CPU在执行输入指令时，外设的数据是准备好的，即数据已经存入三态缓冲器中。

简单外设为输出设备时，由于外设取数的速度比较慢，要求CPU送出的数据在接口电路的输出端保持一段时间，所以一般都需要锁存器，如图75（b）所示。CPU执行输出指令时，M/IO和WR信号有效，于是，接口中的输出锁存器被选中，CPU输出的信息经过数据总线送入输出锁存器中，输出锁存器保持这个数据，直到外设取走。

无条件传送方式下，程序设计和接口电路都很简单，但是为了保证每一次数据传送时外设都能处于就绪状态，传送不能太频繁。对少量的数据传送来说，无条件传送方式是最经济实用的一种传送方法。

二．查询传送方式

查询传送也称为条件传送，是指在执行输入指令（IN）或输出指令（OUT）前，要先查询相应设备的状态，当输入设备处于准备好状态、输出设备处于空闲状态时，CPU才执行输入/输出指令与外设交换信息。为此，接口电路中既要有数据端口，还要有状态端口。

查询传送方式的流程图如图76所示。从图中可以看出，采用查询方式完成一次数据传送要经历如下过程：

1．CPU从接口中读取状态字；

2．CPU检测相应的状态位是否满足“就绪”条件；

3．如果不满足，则重复1、2步；若外设已处于“就绪”状态，则传送数据。

如图77所示给出的是采用查询方式进行输入 *** 作的接口电路。输入设备在数据准备好之后向接口发选通信号，此信号有两个作用：一方面将外设中的数据送到接口的锁存器中，另一方面使接口中的一个D触发器输出“1”，从而使三态缓冲器的READY位置“1”。CPU输入数据前先用输入指令读取状态字，测试READY位，若READY位为“1”，说明数据已准备就绪，再执行输入指令读入数据。由于在读 *** 作时RD信号已将状态位READY清0，于是可以开始下一个数据输入过程。

如图78所示给出的是采用查询方式进行输出 *** 作的接口电路。CPU输出数据时，先用输入指令读取接口中的状态字，测试BUSY位，若BUSY位为0，表明外设空闲，此时CPU才执行输出指令，否则CPU必须等待。执行输出指令时由端口选择信号、M/IO信号和写信号共同产生的选通信号将数据总线上的数据打入接口中的数据锁存器，同时将D触发器置1。D触发器的输出信号一方面为外设提供一个联络信号，通知外设将锁存器锁存的数据取走；另一方面使状态寄存器的BUSY位置1，告诉CPU当前外设处于忙状态，从而阻止CPU输出新的数据。输出设备从接口中取走数据后，会送一个回答信号ACK，该信号使接口中的D触发器置0，从而使状态寄存器中的BUSY位清0，以便开始下一个数据输出过程。

前面介绍的都是对单个外设进行的查询式输入/输出，实际上，一个微机系统中往往会有多个外设与CPU交换信息，对于多个外设，如何利用查询方式实现输入/输出呢？通常采用的是轮流查询法对各个外设依次进行查询，并进行信息交换。

查询传送方式的主要优点是能保证主机与外设之间协调同步的工作，且硬件线路比较简单，程序也容易实现。但是，在这种方式下，CPU花费了很多时间查询外设是否准备就绪，在这些时间里，CPU不能进行其它的 *** 作；此外，在实时控制系统中，若采用查询传送方式，由于一个外设的输入/输出 *** 作未处理完毕就不能处理下一个外设的输入/输出，故不能达到实时处理的要求。因此，查询传送方式有两个突出的缺点：浪费CPU时间，实时性差。所以，查询传送方式适用于数据输入/输出不太频繁且外设较少、对实时性要求不高的情况。

不论是无条件传送方式还是查询传送方式，都不能发现和处理预先无法估计的错误和异常情况。为了提高CPU的效率、增强系统的实时性，并且能对随机出现的各种异常情况做出及时反应，通常采用中断传送方式。

722 中断传送方式

中断传送方式是指当外设需要与CPU进行信息交换时，由外设向CPU发出请求信号，使CPU暂停正在执行的程序，转去执行数据的输入/输出 *** 作，数据传送结束后，CPU再继续执行被暂停的程序。

查询传送方式是由CPU来查询外设的状态，CPU处于主动地位，而外设处于被动地位。中断传送方式则是由外设主动向CPU发出请求，等候CPU处理，在没有发出请求时，CPU和外设都可以独立进行各自的工作。目前的微处理器都具有中断功能，而且已经不仅仅局限于数据的输入/输出，而是在更多的方面有重要的应用。例如实时控制、故障处理以及BIOS和DOS功能调用等。有关中断技术的具体内容将在下一节做介绍。

中断传送方式的优点是：CPU不必查询等待，工作效率高，CPU与外设可以并行工作；由于外设具有申请中断的主动权，故系统实时性比查询方式要好得多。但采用中断传送方式的接口电路相对复杂，而且，每进行一次数据传送就要中断一次CPU。CPU每次响应中断后，都要转去执行中断处理程序，都要进行断点和现场的保护和恢复，浪费了很多CPU的时间。故这种传送方式一般适合于少量的数据传送。对于大批量数据的输入／输出，可采用高速的直接存储器存取方式，即DMA方式

　I/O (input/output)：输入输出端口\x0d\就是输入输出地址。每个设备都会有一个专用的I/O地址，用来处理自己的输入输出信息。\x0d\CPU与外部设备、存储器的连接和数据交换都需要通过接口设备来实现，前者被称为I/O接口，而后者则被称为存储器接口。存储器通常在CPU的同步控制下工作，接口电路比较简单；而I/O设备品种繁多，其相应的接口电路也各不相同，因此，习惯上说到接口只是指I/O接口。 \x0d\一、I/0接口的概念 \x0d\1、接口的分类 \x0d\I/O接口的功能是负责实现CPU通过系统总线把I/O电路和 外围设备联系在一起，按照电路和设备的复杂程度，I/O接口的硬件主要分为两大类： \x0d\（1）I/O接口芯片 \x0d\这些芯片大都是集成电路，通过CPU输入不同的命令和参数，并控制相关的I/O电路和简单的外设作相应的 *** 作，常见的接口芯片如定时／计数器、中断控制器、DMA控制器、并行接口等。 \x0d\（2）I/O接口控制卡 \x0d\有若干个集成电路按一定的逻辑组成为一个部件，或者直接与CPU同在主板上，或是一个插件插在系统总线插槽上。 \x0d\按照接口的连接对象来分，又可以将他们分为串行接口、并行接口、键盘接口和磁盘接口等。 \x0d\2、接口的功能 \x0d\由于计算机的外围设备品种繁多，几乎都采用了机电传动设备，因此，CPU在与I/O设备进行数据交换时存在以下问题： \x0d\速度不匹配：I/O设备的工作速度要比CPU慢许多，而且由于种类的不 同，他们之间的速度差异也很大，例如硬盘的传输速度就要比打印机快出很多。 \x0d\时序不匹配：各个I/O设备都有自己的定时控制电路，以自己的速度传 输数据，无法与CPU的时序取得统一。 \x0d\信息格式不匹配：不同的I/O设备存储和处理信息的格式不同，例如可以分为串行和并行两种；也可以分为二进制格式、ACSII编码和BCD编码等。 \x0d\信息类型不匹配：不同I／O设备采用的信号类型不同，有些是数字信号，而 有些是模拟信号，因此所采用的处理方式也不同。 \x0d\基于以上原因，CPU与外设之间的数据交换必须通过接口来完成，通常接口有以下一些功能： \x0d\（1）设置数据的寄存、缓冲逻辑，以适应CPU与外设之间的速度差异，接口通常由一些寄存器或RAM芯片组成，如果芯片足够大还可以实现批量数据的传输； \x0d\（2）能够进行信息格式的转换，例如串行和并行的转换； \x0d\（3）能够协调CPU和外设两者在信息的类型和电平的差异，如电平转换驱动器、数／模或模／数转换器等； \x0d\（4）协调时序差异； \x0d\（5）地址译码和设备选择功能； \x0d\（6）设置中断和DMA控制逻辑，以保证在中断和DMA允许的情况下产生中断和DMA请求信号，并在接受到中断和DMA应答之后完成中断处理和DMA传输。 \x0d\3、接口的控制方式 \x0d\CPU通过接口对外设进行控制的方式有以下几种： \x0d\（1）程序查询方式 \x0d\这种方式下，CPU通过I/O指令询问指定外设当前的状态，如果外设准备就绪，则进行数据的输入或输出，否则CPU等待，循环查询。 \x0d\这种方式的优点是结构简单，只需要少量的硬件电路即可，缺点是由于CPU的速度远远高于外设，因此通常处于等待状态，工作效率很低 \x0d\（2）中断处理方式 \x0d\在这种方式下，CPU不再被动等待，而是可以执行其他程序，一旦外设为数据交换准备就绪，可以向CPU提出服务请求，CPU如果响应该请求，便暂时停止当前程序的执行，转去执行与该请求对应的服务程序，完成后，再继续执行原来被中断的程序。 \x0d\中断处理方式的优点是显而易见的，它不但为CPU省去了查询外设状态和等待外设就绪所花费的时间，提高了CPU的工作效率，还满足了外设的实时要求。但需要为每个I／O设备分配一个中断请求号和相应的中断服务程序，此外还需要一个中断控制器（I／O接口芯片）管理I／O设备提出的中断请求，例如设置中断屏蔽、中断请求优先级等。 \x0d\此外，中断处理方式的缺点是每传送一个字符都要进行中断，启动中断控制器，还要保留和恢复现场以便能继续原程序的执行，花费的工作量很大，这样如果需要大量数据交换，系统的性能会很低。 \x0d\（3）DMA（直接存储器存取）传送方式 \x0d\DMA最明显的一个特点是它不是用软件而是采用一个专门的控制器来控制内存与外设之间的数据交流，无须CPU介入，大大提高CPU的工作效率。 \x0d\在进行DMA数据传送之前，DMA控制器会向CPU申请总线控制 权，CPU如果允许，则将控制权交出，因此，在数据交换时，总线控制权由DMA控制器掌握，在传输结束后，DMA控制器将总线控制权交还给CPU

CPU通过一个外设接口同外设之间交换的信息包括数据信息、状态信息和控制信息，这三种信息通常都是通过CPU的总线来传送的。

CPU主要包括两个部分，即控制器、运算器，其中还包括高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制的总线。电子计算机三大核心部件就是CPU、内部存储器、输入/输出设备。CPU的功效主要为处理指令、执行 *** 作、控制时间、处理数据。

扩展资料

对于CPU而言，影响其性能的指标主要有主频、 CPU的位数以及CPU的缓存指令集。所谓CPU的主频，指的就是时钟频率，它直接的决定了CPU的性能，因此要想CPU的性能得到很好地提高，提高CPU的主频是一个很好地途径。

而CPU的位数指的就是处理器能够一次性计算的浮点数的位数，通常情况下，CPU的位数越高，CPU 进行运算时候的速度就会变得越快。

参考资料来源：百度百科-中央处理器

有四种。

1、无条件传送方式，最简单的传送方式，所配置的硬件和软件最少。

2、查询传送方式，CPU的利用受到影响，陷于等待和反复查询、不能再作他用；而且，这种方法不能处理掉电、设备故障等突发事件。

3、中断传送方式，是计算机最常用的数据传送方式，可随时向CPU发中断请求信号，以便及时响应，及时处理，实现实时控制。

4、直接数据通道传送方式，不经过CPU中转，也不通过中断服务程序，既不需要保存、恢复断点和现场，所以传送数据的速度比中断方式更快。

扩展资料

无条件传送方式

无条件传送方式是在假定外设已经准备好的情况下，直接利用输入指令（IN指令）或输出指令（OUT指令）与外设传送数据，而不去检查（查询）外设的工作状态。这种传送方式的优点是控制程序简单。但它必须是在外设已经准备好的情况下才能使用，否则传送就会出错。

所以在实际应用中无条件传送方式使用较少，只用于一些较简单外设的 *** 作，如对开关信号的输入，对LED显示器的输出等。

在此情况下，外设总是准备好的，它可以无条件地随时接收CPU发来的输出数据，也能够无条件地随时向CPU提供需要输入的数据。

程序查询传送方式

程序查询传送方式也称为条件传送方式。在这种方式下，利用查询方式进行输入输出，就是CPU通过执行程序查询外设的状态，判断外设是否准备好接收数据或准备好了向CPU输入的数据。根据这种状态，CPU有针对性地为外设的输入输出服务。

一个用户程序的执行自始至终是在 *** 作系统控制下进行的。一个用户将他要解决的问题用某一种程序设计语言编写了一个程序后就将该程序连同对它执行的要求输入到计算机内， *** 作系统就根据要求控制这个用户程序的执行直到结束。

*** 作系统控制用户的执行主要有以下一些内容：调入相应的编译程序，将用某种程序设计语言编写的源程序编译成计算机可执行的目标程序，分配内存储等资源将程序调入内存并启动，按用户指定的要求处理执行中出现的各种事件以及与 *** 作员联系请示有关意外事件的处理等。

中断传送方式是指当外设需要与CPU进行信息交换时，由外设向CPU发出请求信号，使CPU暂停正在执行的程序，转去执行数据的输入/输出 *** 作，数据传送结束后，CPU再继续执行被暂停的程序。

目前的微处理器都具有中断功能，而且已经不仅仅局限于数据的输入/输出，而是在更多的方面有重要的应用。例如实时控制、故障处理以及BIOS和DOS功能调用等。

中断传送方式的优点是：CPU不必查询等待，工作效率高，CPU与外设可以并行工作；由于外设具有申请中断的主动权，故系统实时性比查询方式要好得多。但采用中断传送方式的接口电路相对复杂，而且，每进行一次数据传送就要中断一次CPU。

CPU每次响应中断后，都要转去执行中断处理程序，都要进行断点和现场的保护和恢复，浪费了很多CPU的时间。故这种传送方式一般适合于少量的数据传送。对于大批量数据的输入／输出，可采用高速的直接存储器存取方式，即DMA方式。

DMA传送方式是在存储器和外设之间、存储器和存储器之间直接进行数据传送(如磁盘与内存间交换数据、高速数据采集、内存和内存间的高速数据块传送等)，传送过程无需CPU介入，这样，在传送时就不必进行保护现场等一系列额外 *** 作，传输速度基本取决于存储器和外设的速度。

DMA传送方式需要一个专用接口芯片DMA控制器（DMAC）对传送过程加以控制和管理。

进行DMA传送期间，CPU放弃总线控制权，将系统总线交由DMAC控制，由DMAC发出地址及读/写信号来实现高速数据传输。传送结束后DMAC再将总线控制权交还给CPU。一般微处理器都设有用于DMA传送的联络线。

DMAC中主要包括一个控制状态寄存器、一个地址寄存器和一个字节计数器，在传送开始前先要对这些寄存器进行初始化，一旦传送开始，整个过程便全部由硬件实现，所以数据传送速率非常高。

参考资料：

 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)

 631 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

 632 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

 633 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。

 634 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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