i/o控制方式有哪几种? i/o控制方式

有哪些I/O控制方法？有哪些I/O控制方法？他们有什么特点？I/O设备有多少种控制方法？I/O控制模式主要包括程序查询模式、中断模式、DMA模式和I/O通道控制模式。I/O通道控制模式，总线通信控制的两种基本方式是什么，CPU通过I/O接口控制外设的方式有多少种？计算机中常用的i/o控制方法有哪些？plc的I/O模块类型有哪些。

1。CPU和I/O设备之间的数据传输方式和特点:1。查询控制模式:CPU通过程序主动读取状态寄存器，了解接口情况，完成相应的数据操作。查询操作需要以较少的时钟周期间隔重复，因此CPU效率较低。2.中断控制模式:在程序的例行运行过程中，如果有优先级更高的外部事件，会通过中断请求通知CPU，CPU会读取状态寄存器来判断事件的类型，从而进行不同的分支处理。

3.DMA(DirectMemoryAccess)控制模式:顾名思义，直接内存访问即数据传输的具体过程是由硬件(DMA控制器)在内存和IO之间直接完成的，CPU只是在开始时将控制权暂时交给DMA，直到数据传输结束。这种方式的传输速度比通过CPU传输速度快，尤其是批量传输。4.通道控制模式:基本方法与上述DMA控制模式相同，只是DMA由DMA控制器完成，通道控制模式由一条专用于通信传输的通道总线完成。

I/O的控制模式主要有程序查询模式、中断模式、DMA模式和I/O通道控制模式。程序查询模式也称为程序轮询模式，它使用用户程序直接控制主机和外部设备之间的输入/输出操作。CPU必须不断地测试I/O设备的状态端口。当发现设备处于就绪状态时，CPU可以用I/O设备访问数据。中断模式。当I/O设备结束(完成、特殊或异常)时，会向CPU发送中断请求信号，CPU收到信号后可以采取相应的措施。

DMA(直接存储器存取)模式。DMA模式也叫直接主存访问模式，其思想是允许主存和I/O设备之间直接通过DMA控制器(DMAC)进行批量数据交换，除了在数据传输的开始和结束，整个过程不需要CPU干预。I/O通道控制模式。通道也称为外围处理器和输入输出处理器，是相对于CPU而言的。它是一个处理器。

I/O接口是一种电子电路(以ic芯片或接口板的形式)，由若干专用寄存器和相应的控制逻辑电路组成。它是CPU和I/O设备之间交换信息的媒介和桥梁。CPU与外部设备和内存的连接和数据交换需要通过接口设备来实现。前者称为I/O接口，后者称为内存接口。存储器通常在CPU的同步控制下工作，接口电路相对简单；I/O设备种类繁多，对应的接口电路也各不相同。因此，习惯上只把接口称为I/O接口。

1.程序查询模式在这种模式下，CPU通过I/O指令询问指定外设的当前状态，如果外设就绪，则输入或输出数据，否则CPU等待并循环查询。这种方法的优点是结构简单，只需要少量的硬件电路。缺点是CPU由于速度远高于外设，通常处于等待状态，工作效率很低。

总线仲裁控制根据仲裁控制机制的设置可分为集中控制和分散控制。就集中控制而言，常用的总线仲裁方式有菊花链仲裁、二维仲裁、同步通信、异步通信和半同步通信。连接到总线的功能模块有两种形式:有源和无源。CPU可以是主，也可以是从，存取器模块只能作为从。主机可以启动一个总线周期，而从机只能响应主机的请求。

仲裁模式的分类及特点根据总线仲裁电路的位置，仲裁模式可分为集中式仲裁和分布式仲裁:1 .集中式总线仲裁的控制逻辑基本集中在一个地方，需要一个中央仲裁器，分为链式查询模式、计数器定时查询模式和独立请求模式；(1)链式查询模式链式查询模式的主要特点是总线授权信号BG从一个I/O接口串行传输到下一个I/O接口。如果BG到达的接口上没有总线请求，继续查询；如果BG到达的接口有总线请求，则不会进一步查询BG信号，I/O接口拥有总线控制权。

device的连接和数据交换需要通过接口设备来实现。前者称为I/O接口，后者称为内存接口。存储器通常在CPU的同步控制下工作，接口电路相对简单；I/O设备种类繁多，对应的接口电路也各不相同。因此，习惯上只把接口称为I/O接口。I/O接口的概念1。接口的分类I/O接口的作用是实现CPU通过系统总线连接I/O电路和外围设备。根据电路和器件的复杂程度，I/O接口的硬件主要分为两类:(1)I/O接口芯片，大部分是集成电路，通过CPU输入不同的命令和参数，并据此控制相关的I/O电路和简单的外设。

有三种方式:1。循环测试I/O模式(轮询模式):使用I/O测试指令测试设备的空闲状态。如果设备不忙，则执行输入或输出指令；如果设备繁忙，I/O测试指令会持续测试设备，直到设备空闲。这种方式使得CPU花费大量时间在I/O是否完成的循环测试上，造成极大的浪费。2.中断处理方式:引入中断后，每当设备完成I/O操作时，都会以中断请求的形式通知CPU，然后进行相应的处理。

3.直接内存访问(DMA)模式:DMA(DirectMemoryAccess)模式用于在高速外部设备和内存之间传输批量数据。它使用一个特殊的DMA控制器来窃取整个线程的控制权。DMA控制器发出存储器地址，并发出存储器读取、设备写入或设备读取和存储器写入的控制信号，完成存储器和设备之间的直接数据传输，无需CPU干预。当该DMA传输的所有数据完成时，会产生一个中断，并请求CPU完成处理。

PLC的I/O模块可分为四类:开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块。其中“开关输入模块”一般由限流电阻和光耦组成，细分为DC输入、交流输入、干接点输入、PNP输入、NPN输入等。其中，干接点输入、PNP输入和NPN输入是为PLC内部供电的DC输入。DC输入型具有响应速度快的特点；交流输入型可以直接接收交流信号，方便一些特定的场合。

继电器输出驱动能力大，可应用于交流或DC控制；它的缺点是响应速度慢，使用寿命短。晶体管的输出响应速度快，寿命长；但其驱动能力较弱，只能用于DC控制。双向晶闸管的输出响应速度快，使用寿命长；但其驱动能力较弱，只能用于交流控制。“模拟输入模块”一般有0 ~ 10V和4 ~ 20MA输入形式，可以实现各种模拟输入。还有一个热电阻输入模块和一个热电偶输入模块，用于输入温度信号。

PLC的I/O模块可分为四类:开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块。其中“开关输入模块”一般由限流电阻和光耦组成，细分为DC输入、交流输入、干接点输入、PNP输入、NPN输入等。其中，干接点输入、PNP输入和NPN输入是为PLC内部供电的DC输入。DC输入型具有响应速度快的特点；交流输入型可以直接接收交流信号，方便一些特定的场合。

继电器输出驱动能力大，可应用于交流或DC控制；它的缺点是响应速度慢，使用寿命短。晶体管的输出响应速度快，寿命长；但其驱动能力较弱，只能用于DC控制。双向晶闸管的输出响应速度快，使用寿命长；但其驱动能力较弱，只能用于交流控制。“模拟输入模块”一般有0 ~ 10V和4 ~ 20MA输入形式，可以实现各种模拟输入。还有一个热电阻输入模块和一个热电偶输入模块，用于输入温度信号。

有哪些I/O控制方法？它们是用来做什么的？程序I/O模式(适用于结构简单、只有少量硬件的电路)中断驱动I/O控制模式(适用于高效场合，如办公室)直接内存访问DMAI/O控制模式(适用于无需CPU干预的控制器控制内存与外设之间的数据交换)I/O通道控制模式(适用于逐字节干预，同时实现CPU、通道和I/O设备的并行操作。

每个设备都有一个专用的I/O地址来处理自己的输入和输出信息。CPU与外部设备和内存的连接和数据交换需要通过接口设备来实现，前者称为I/O接口，后者称为内存接口。存储器通常在CPU的同步控制下工作，接口电路相对简单；I/O设备种类繁多，对应的接口电路也各不相同，因此，习惯上只把接口称为I/O接口。