CPU的命令如何实现对设备的控制

CPU无法直接控制设备的机械部分（如磁盘的转动、打印机的打印头），所以需要I/O控制器来翻译和执行CPU的命令，从而实现对设备的控制

I/O控制器的三大组成部分

1、CPU与控制器的接口（芯片内部接口）

• CPU与控制器的接口（芯片内部接口）
• 组成部分：
  • 数据线（数据总线）：用于在CPU和控制器之间传输数据（输入/输出）
  • 地址线：CPU通过它指明要操作的是控制器中的哪个寄存器。
  • 控制线：CPU通过它向控制器发出具体命令（如读、写命令）

内部寄存器：

• 数据寄存器：暂存数据
• 控制寄存器：存放CPU命令
• 状态寄存器：记录设备状态

2、I/O逻辑

• 接收和识别CPU命令：对地址线传来的信号进行译码，识别CPU要执行的操作。
• 向设备发出命令：根据CPU的指令，向连接的设备发出控制信号。

3、控制器与设备的接口

• 功能：实现控制器与设备本身之间的通信。
• 传输信息：通过该接口，控制器与设备之间会传递三种信息：
  • 数据：实际要输入/输出的数据。
  • 状态：设备当前的状态信息。
  • 控制信息：控制器发给设备的控制命令。

CPU只与I/O控制器“对话”，I/O控制器再与设备“对话”