Hà nội, 17 December 2009
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
Posts and Telecommunications Institute of Technology
KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
Chương VI: Tổ chức vào ra
Giảng viên: TS. Nguyễn Quý Sỹ
Email:
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
1. Các thiết bị ngoại vi
2. Giao diện Vào/Ra
3. Chuyển giao dữ liệu không đồng bộ
4. Các chế độ chuyển giao
5. Bộ xử lý vào-ra
Nội dung
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
• Phân hệ vào ra cung cấp chế đột truyền thông hiệu quả giữa hệ thống
trung tâm và môi trường bên ngoài
• Bàn phím
• Thiết bị vào quang
– Đầu đọc thẻ
– Đầu đọc băng giấy
– Đầu đọc mã vạch
– Đầu đọc số hoá
– Đầu đọc điểm quang
• Các thiết bị vào từ tính
– Đầu đọc băng từ, đĩa từ
• Thiết bị vào màn hình

• Giải quyết sự chênh lệch giữa các thiết bị máy tính và các thiết bị
ngoại vi
– Ngoại vi-Các thiết bị cơ điện
– CPU hoặc bộ nhớ-Thiết bị điện tử
• Tốc độ chuyển giao dữ liệu
– Ngoại vi - thường chậm hơn
– CPU hoặc bộ nhớ-Thường nhanh hơn ngoại vi
• Có thể cần tới một số kiểu cơ chế đồng bộ
– Khối thông tin
• Ngoại vi – Byte, Khối, …
• CPU hoặc bộ nhớ – Từ
– Biểu diễn dữ liệu có thể khác nhau
2. Giao diện vào ra
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
• Mỗi giao diện có một mô đun giao diện liên quan
• Giao diện
– Giải mã địa chỉ thiết bị (mã thiết bị)
– Giải mã lệnh (tác vụ)
– Cung cấp các tín hiệu cho bộ điều khiển ngoại vị
– Đồng bộ luồng dữ liệu và giám sát tốc độ chuyển giao dữ liệu
giữa ngoại vi và CPU hoặc bộ nhớ
2. Giao diện vào ra-Bus I/O và các mô đun giao diện
Processor
Interface
Keyboard
and
display
terminal

register
Status
register
Sense lines
Output
peripheral
device
and
controller
AD = 1101
Interface
Logic
I/O
bus
Op.
code
Device
address
Function
code
Accumulator
register
Computer
I/O
control
Sense lines
Data lines
Function code lines
Device address lines
CPU

nhớ (t)
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
• I/O riêng biệt
– Tách riêng các đưòng điều khiển đọc/ghi I/O ngoài các đường
điều khiển đọc/ghi bộ nhớ
– Tách riêng không gian địa chỉ bộ nhớ và không gian địa chỉ I/O
– Các lệnh vào và ra riêng biệt
• I/O được ánh xạ vào bộ nhớ
– Một tập duy nhất các đường điều khiển đọc/ghi (không tách
riêng giữa chuyển giao bộ nhớ và I/O
– Các địa chỉ bộ nhớ và I/O sử dụng chung không gian địa chỉ ->
giảm được khoảng địa chỉ bộ nhớ có thể sử dụng
– Lệnh vào hoặc ra không xác định->các lệnh tương tự tham chiếu
bộ nhớ có thể sử dụng để chuyển giao I/O
– Khá linh hoạt trong các tác vụ giám sát I/O
2. Giao diện vào ra-Chức năng Bus I/O và bus bộ
nhớ (t)
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
• I/O riêng biệt
– Tách riêng các đưòng điều khiển đọc/ghi I/O ngoài các đường
điều khiển đọc/ghi bộ nhớ
– Tách riêng không gian địa chỉ bộ nhớ và không gian địa chỉ I/O
– Các lệnh vào và ra riêng biệt
• I/O được ánh xạ vào bộ nhớ
– Một tập duy nhất các đường điều khiển đọc/ghi (không tách
riêng giữa chuyển giao bộ nhớ và I/O

Bus
buffers
Bidirectional
data bus
Port A
register
Port B
register
Control
register
Status
register
I/O data
I/O data
Control
Status
I
n
t
e
r
n
a
l

b
u
s
CPU
I/O

– Vào cuối năm 1996, IBM ngưng hỗ trợ công nghệ MCA và
chuyển qua sử dụng PCI.
2. Giao diện I/O-Một số giao diện điển hình
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
• EISA - Extended ISA:
– Phiên bản mở rộng của kênh truyền ISA (Kênh truyền AT - AT
bus) 16-bit thành kênh truyền 32-bit.
– Chuẩn EISA được công bố năm 1988
– Một sự lựa chọn 32-bit thay thế cho MCA
– Card mở rộng loại ISA có thể gắn vào khe gắn EISA dễ dàng do
cả hai cùng sử dụng tốc độ 8-10Mhz.
– Chuẩn EISA sau này được thay thế bởi chuẩn PCI.
• VL-Bus-Vesa Local Bus:
– Được phát triển bởi VESA và sử dụng phổ biến ở các đời máy
486.
– VL-Bus là loại kênh truyền 32-bit, hỗ trợ bus mastering và họat
động ở tốc độ 40Mhz.
2. Giao diện I/O-Một số giao diện điển hình (t)
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
• EISA - Extended ISA:
– Phiên bản mở rộng của kênh truyền ISA (Kênh truyền AT - AT
bus) 16-bit thành kênh truyền 32-bit.
– Chuẩn EISA được công bố năm 1988
– Một sự lựa chọn 32-bit thay thế cho MCA
– Card mở rộng loại ISA có thể gắn vào khe gắn EISA dễ dàng do
cả hai cùng sử dụng tốc độ 8-10Mhz.

• AGP - Accelerated Graphics Port
– Chuẩn của khe gắn card mở rộng chuyên dùng cho card màn
hình tốc độ cao.
– Cung cấp kết nối trực tiếp giữa card màn hình và bộ nhớ.
– Có màu nâu, ngắn hơn và được thiết kế hơi thụt vào một chút so
với khe gắn PCI.
– AGP có băng thông 32-bits.
• Chuẩn AGP nguyên thủy (AGP 1X) cung cấp tốc độ truyền dữ
liệu 264Mbytes/s,
• AGP 2X là 528 Mbytes/s,
• AGP 4X là 1Gbytes/s,
• AGP 8X là 2Gbytes/s.
2. Giao diện I/O-Một số giao diện điển hình (t)
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
• CNR-Communications and Networking Riser
– Là chuẩn khe gắn cho phép gắn bổ xung mạch hỗ trợ các chức năng
như âm thanh (audio), modem (communications) và mạng
(networking).
• AMR - Audio/Modem Raiser
– Là một chuẩn khe gắn cho phép gắn các card mở rộng chứa mạch xử lý
âm thanh (audio) và bộ điều biến (modem) lên Mainboard.
– Được thiết kế bởi hãng Intel,
– AMR cung cấp khe cắm 46-pin giao diện kỹ thuật số (digital interface)
lên Mainboard.
– Card mở rộng chuẩn AMR hỗ trợ tất cả các chức năng xử lý tương tự
(analog functions - codecs) theo yêu cầu xử lý âm thanh và truyền thông
dạng tương tự.
– Cùng với chuẩn cắm CNR, AMR là các lựa chọn cho các nhà sản xuất

của chuẩn giao tiếp FireWire (IEEE1394).
– Các thiết bị USB có thể được gắn trực tiếp vào ổ cắm 4-chân (4-
pin socket) trên PC, gắn vào hub có nhiều cổng được nối vào PC
hoặc gắn vào thiết bị có chức năng như là hub cho các thiết bị
khác.
– Bus USB:
– Phân phối 0.5 amps (500 milliamps) cho mỗi cổng.
– Bổ sung nguồn: sử dụng adapter nguồn AC rời.
– Hub (USB) có thể lấy nguồn điện từ đường truyền USB (gọi là
Bus powered - được cung cấp nguồn qua kênh truyền dữ liệu),
2. Giao diện I/O-Một số giao diện điển hình (t)
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
1. Các thiết bị ngoại vi
2. Giao diện Vào/Ra
3. Chuyển giao dữ liệu không đồng bộ
4. Các chế độ chuyển giao
5. Bộ xử lý vào-ra
Nội dung
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
• Các hoạt động đồng bộ và không đồng bộ
– Đồng bộ - Tất cả các thiết bị lấy thông tin thời gian từ một CLK
chung
– Không đồng bộ - Không dùng CLK chung
• Chuyển giao dữ liệu không đồng bộ
– Chuyển giao dữ liệu không đồng bộ giữa hai khối độc lập yêu
cầu các tín hiệu điều khiển phải phát đi giữa các khối thông tin