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无论是内置在主板上的接口,还是集成在设备上的接口,除了三类寄存器之外,还有对应的控制电路。正是通过这个控制电路,CPU 才能通过向这个接口电路板传输信号,来控制实际的硬件。
我们先来看一看,硬件设备上的这些寄存器有什么用。这里,我拿我们平时用的打印机作为例子。
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首先是数据寄存器(Data Register)。CPU 向 I/O 设备写入需要传输的数据,比如要打印的内容是“GeekTime”,我们就要先发送一个“G”给到对应的 I/O 设备。
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然后是命令寄存器(Command Register)。CPU 发送一个命令,告诉打印机,要进行打印工作。这个时候,打印机里面的控制电路会做两个动作。第一个,是去设置我们的状态寄存器里面的状态,把状态设置成 not-ready。第二个,就是实际操作打印机进行打印。
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而状态寄存器(Status Register),就是告诉了我们的 CPU,现在设备已经在工作了,所以这个时候,CPU 你再发送数据或者命令过来,都是没有用的。直到前面的动作已经完成,状态寄存器重新变成了 ready 状态,我们的 CPU 才能发送下一个字符和命令。
当然,在实际情况中,打印机里通常不只有数据寄存器,还会有数据缓冲区。我们的 CPU 也不是真的一个字符一个字符这样交给打印机去打印的,而是一次性把整个文档传输到打印机的内存或者数据缓冲区里面一起打印的。
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43 | 输入输出设备:我们并不是只能用灯泡显示“0”和“1”