設(shè)備控制器

設(shè)備控制器是計(jì)算機(jī)中的一個(gè)實(shí)體，其主要職責(zé)是控制一個(gè)或多個(gè)I/O設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)I/O設(shè)備和計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換。它是CPU與I/O設(shè)備之間的接口，它接收從CPU發(fā)來的命令，并去控制I/O設(shè)備工作，以使處理機(jī)從繁雜的設(shè)備控制事務(wù)中解脫出來。設(shè)備控制器是一個(gè)可編址的設(shè)備，當(dāng)它僅控制一個(gè)設(shè)備時(shí)，它只有一個(gè)唯一的設(shè)備地址；若控制可連接多個(gè)設(shè)備時(shí)，則應(yīng)含有多個(gè)設(shè)備地址，并使每一個(gè)設(shè)備地址對(duì)應(yīng)一個(gè)設(shè)備。設(shè)備控制器的復(fù)雜性因不同設(shè)備而異，相差甚大，于是可把設(shè)備控制器分成兩類：一類是用于控制字符設(shè)備的控制器，另一類是用于控制塊設(shè)備的控制器。在微型機(jī)和小型機(jī)中的控制器，常做成印刷電路卡形式，因而也常稱為接口卡，可將它插入計(jì)算機(jī)。有些控制器還可以處理兩個(gè)、四個(gè)或八個(gè)同類設(shè)備。

設(shè)備控制器的組成

設(shè)備控制器與處理機(jī)的接口

該接口用于實(shí)現(xiàn)CPU與設(shè)備控制器之間的通信。共有三類信號(hào)線：數(shù)據(jù)線、地址線和控制線。數(shù)據(jù)線通常與兩類寄存器相連接，第一類是數(shù)據(jù)寄存器（在控制器中可以有一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)寄存器，用于存放從設(shè)備送來的數(shù)據(jù)（輸入）或從CPU送來的數(shù)據(jù)（輸出））；第二類是控制/狀態(tài)寄存器（在控制器中可以有一個(gè)或多個(gè)這類寄存器，用于存放從CPU送來的控制信息或設(shè)備的狀態(tài)信息）。

設(shè)備控制器與設(shè)備的接口

在一個(gè)設(shè)備控制器上，可以連接一個(gè)或多個(gè)設(shè)備。相應(yīng)地，在控制器中便有一個(gè)或多個(gè)設(shè)備接口，一個(gè)接口連接一臺(tái)設(shè)備。在每個(gè)接口中都存在數(shù)據(jù)、控制和狀態(tài)三種類型的信號(hào)。控制器中的I/O邏輯根據(jù)處理機(jī)發(fā)來的地址信號(hào)去選擇一個(gè)設(shè)備接口。

I/O邏輯

在設(shè)備控制器中的I/O邏輯用于實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制。它通過一組控制線與處理機(jī)交互，處理機(jī)利用該邏輯向控制器發(fā)送I/O命令；I/O邏輯對(duì)收到的命令進(jìn)行譯碼。每當(dāng)CPU要啟動(dòng)一個(gè)設(shè)備時(shí)，一方面將啟動(dòng)命令發(fā)送給控制器；另一方面又同時(shí)通過地址線把地址發(fā)送給控制器，由控制器的I/O邏輯對(duì)收到的地址進(jìn)行譯碼，再根據(jù)所譯出的命令對(duì)所選設(shè)備進(jìn)行控制。