INPUT / OUTPUT

Unit input adalah unit luar yang digunakan untuk memasukkan data dari luar ke dalam mikroprosesor ini, contohnya data yang berasal dari keyboard atau mouse. Sementara unit output biasanya digunakan untuk menampilkan data, atau dengan kata lain untuk menangkap data yang dikirimkan oleh mikroprosesor, contohnya data yang akan ditampilkan pada layar monitor atau printer.

Berbagai macam peripheral

• Menyampaikan berbagai data dalam jumlah
• Pada kecepatan yang berbeda
• Dalam format yang berbeda    

Lebih lambat dari CPU dan RAM Semua
Perlu saya / O modul 

Input/Output Module

• Interface ke CPU dan Memori
• Interface ke satu atau lebih periferal
• MODEL UMUM DIAGRAM I / O 6.

External Device

Disebut juga peripheral, Memiliki nilai apabila bisa berinteraksi dengan dunia luar dan Tidak akan berfungsi apabila tidak dapat berinteraksi dengan dunia luar.

I/O Module function

• Kontrol & Waktu
• CPU Komunikasi
• perangkat Komunikasi
• Data Buffer
• Deteksi kesalahan

I/O Steps

• CPU memeriksa I / O Status modul perangkat
• Modul I / O Status pengembalian
• Jika siap, CPU meminta transfer data
• Modul I / O mendapatkan data dari perangkat
• Modul I / O transfer data ke CPU
• Variasi untuk output, DMA, dll.

Berikut Module Diagram

I/O Module Decision

• Menyembunyikan atau mengungkapkan sifat perangkat ke CPU
• Dukungan beberapa perangkat atau tunggal
• Kontrol fungsi perangkat atau meninggalkan untuk CPU

I/O techniques  

• Programed 
• Interrupt driven
• Direct Memory Access (DMA)

Programed I/O

CPU memiliki kontrol langsung atas I / O untuk penginderaan Status, Membaca / menulis perintah dan
mentransfer data. CPU menunggu modul I / O untuk operasi lengkap Limbah waktu CPU.

Secara detail dapat  dijabarkan sebagai berikut : 

• CPU meminta I / O operasi
• Modul I / O melakukan operasi
• CPU memeriksa bit status yang secara berkala
• Modul I / O tidak memberitahu CPU secara langsung
• Modul I / O tidak mengganggu CPU
• CPU mungkin menunggu atau kembali lagi nanti

I/O Commands

Masalah Alamat CPU Mengidentifikasi modul (& perangkat jika> 1 per modul). CPU masalah perintah
Kontrol - modul memberitahu apa yang harus dilakukan.

Addressing I/O Device   

Di bawah diprogram I / O transfer data sangat seperti akses memori (sudut pandang CPU) Setiap perangkat diberi pengenal unik Perintah CPU berisi pengenal (alamat).

Interrupt Driven I/O Basic Operation  

• Masalah CPU membaca perintah
• Modul I / O mendapatkan data dari CPU
• sementara tidak bekerja perifer lainnya   

Multiple interrupts

• Setiap baris interrupt memiliki prioritas
• Garis prioritas yang lebih tinggi dapat mengganggu jalur prioritas yang lebih rendah
• Jika bus mastering hanya master saat ini dapat mengganggu

ISA Bus Interrupt System   

Bus ISA rantai dua 8259As bersama-sama Link adalah melalui interupsi 2 Memberikan 15 baris 16 baris kurang satu untuk link IRQ 9 digunakan untuk kembali rute apa pun mencoba untuk menggunakan IRQ 2
kompatibilitas mundur.

Berikut ISA Interrpts Layout  

 

DMA (Direct Memory Access)

DMA ialah sebuah prosesor khusus (special purpose processor) yang berguna untuk menghindari pembebanan CPU utama oleh program I/O (PIO). Untuk memulai sebuah transfer DMA, host akan menuliskan sebuah DMA command block yang berisi pointer yang menunjuk ke sumber transfer, pointer yang menunjuk ke tujuan transfer, dan jumlah byte yang ditransfer, ke memori. CPU kemudian menuliskan alamat command block ini ke pengendali DMA, sehingga pengendali DMA dapat kemudian mengoperasikan bus memori secara langsung dengan menempatkan alamatalamat pada bus tersebut untuk melakukan transfer tanpa bantuan CPU.

Operasi DMA

• DMA controller memberitahu CPU 
• CPU melanjutkan pekerjaan lain
• DMA controller mengirimkan interupsi ketika selesai

Siklus transfer DMA 

• DMA controller mengambil alih bus untuk siklus
• Transfer data satu kata
• Tidak interrupt
• CPU ditangguhkan sebelum ia mengakses bus yaitu sebelum mengambil operand atau data atau menulis data   
• Memperlambat CPU, tetapi tidak sebanyak mentransfer CPU melakukan

DMA Configurations (1)  

keterangan : 

• Bus tunggal, DMA controller Terpisah
• Setiap transfer menggunakan bus dua kali I / O ke DMA DMA ke memori kemudian CPU ditangguhkan dua kali      

Small Computer Systems Interface (SCSI)

merupakan set standar untuk menghubungkan secara fisik dan mentransfer Data antara komputer dan periferal . SCSI mendefinisikan perintah, protokol (komputer) dan antarmuka listrik dan optika . SCSI ini paling sering digunakan untuk Cakram Keras, tetapi dapat menghubungkan berbagai perangkat lain, termasuk pemindai dan drive CD . SCSI mendefinisikan set perintah secara spesifik untuk jenis periferal, 

Ciri Ciri SCSI :

• Parallel interface
• 8, 16, 32 bit data lines
• Perangkat independen
• Perangkat dapat berkomunikasi satu sama lain juga sebagai tuan rumah

SCSI Signaling (1) 

• Antara inisiator dan target Biasanya host & perangkat 
• Arbitrase - mengendalikan bus (c.f. PCI)
• Memungkinkan rekoneksi setelah suspensi misalnya jika permintaan membutuhkan waktu untuk mengeksekusi, bus dapat dilepaskan  

SCSI Signaling (2)

• Perintah - target meminta dari inisiator
• data permintaan
• Status permintaan
• Pesan permintaan

SCSI Bus Phases

 

Configurasi SCSI
Bus harus diakhiri di setiap akhir, Biasanya salah satu ujungnya adalah host adapter, Pasang di terminator atau beralih (es) 
SCSI Id harus diatur, Jumlah yang lebih tinggi merupakan prioritas tinggi pada arbitrase

Fire Wire Configuration

• Daisy chain Sampai dengan 63 perangkat pada port tunggal
• Sampai 1022 bus dapat dihubungkan dengan jembatan
• konfigurasi otomatis
• Tidak ada bus terminator  

Fire Wire V SCSI
FireWire Layer 3 Stack 
fisik

• Transmisi menengah, listrik dan karakteristik sinyal

link

• Transmisi data dalam paket

transaksi

• Permintaan-respon protokol

FireWire - Physical Layer     

• Data rate dari 25 hingga 400Mbps 
• Dua bentuk arbitrase : Berdasarkan struktur pohon Akar bertindak sebagai arbiter Pertama datang pertama dilayani Prioritas alami kontrol permintaan simultan yaitu yang terdekat untuk root arbitrase yang adil mendesak arbitrase

FireWire - Link Layer

Dua jenis transmisi