讨论计算机体系结构中的数据传输方案？

在数据传输方案中，它可以提供一种在处理单元和 I/O 设备之间传输数据的有效手段。在计算机中，数据传输发生在 CPU 和内存、CPU 和 I/O 设备以及内存和 I/O 设备的任何这些组合之间。

计算机与许多不同速度的设备连接。因此，一旦微处理器为此目的发出指令，I/O 设备可能还没有准备好传输数据。已经开发了许多数据传输方案来解决这个问题。

数据传输方案的分类

数据传输方案大致分为两类 -

在程序化数据传输方案中，数据传输发生在 CPU 和 I/O 设备之间，由驻留在内存中的程序控制。在该方案中，程序由 CPU 执行。当要传输有限范围的信息时使用此方案。

编程数据传输方案的三种重要类型是 -

同步数据传输方案- 当处理器和 I/O 设备的速度匹配时，使用这种类型的编程数据传输方案。一些合适的指令（例如 IN 和 OUT）用于“往返”I/O 设备的数据传输。
异步数据传输方案- 当 I/O 设备和微处理器的速度不匹配以及 I/O 设备的时序特性不可预测时，使用这种类型的编程数据传输方案。
中断驱动数据传输方案- 在这种编程数据传输方案中，处理器启用 I/O 设备，然后继续执行其原始程序，而不是浪费时间检查 I/O 设备的状态。当 I/O 设备准备好发送和接收数据时，处理器会通过称为“中断线”的特定控制线获得通知。

在 DMA 数据传输中，数据直接从内存传输到 I/O 设备，反之亦然，无需通过微处理器。当需要发送批量数据时使用此方案。使用微处理器传输大量数据会消耗更多时间。因此，微处理器使用这种 DMA 技术在 I/O 设备和内存之间执行数据传输。

对于 DMA 传输，I/O 设备还必须包含电子电路以生成控制信号。但是大多数 I/O 设备都没有配备这样的设施。因此，为了解决这个问题，制造商开发了一种单芯片可编程 DMA 控制器，将 I/O 设备与微处理器接口以进行 DMA 传输。