CPU與I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送方式主要包括查詢控制方式、中斷控制方式、DMA控制方式以及通道控制方式。查詢控制方式下，CPU通過程序主動讀取狀態(tài)寄存器，了解接口情況并完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)操作。這種方式效率較低，因為查詢操作需要在時鐘周期較少的間隔內(nèi)重復(fù)進(jìn)行。中斷控制方式則允許程序在常規(guī)運行中，若外部有優(yōu)先級更高的事件出現(xiàn)，通過中斷請求通知CPU。CPU隨后讀取狀態(tài)寄存器確定事件的種類，以便執(zhí)行不同的分支處理。這種方式能提高CPU效率且具有良好的實時性。DMA控制方式通過DMA控制器在內(nèi)存和I/O設(shè)備之間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，CPU僅在開始時將控制權(quán)暫時交予DMA控制器，直至數(shù)據(jù)傳輸完成。這種方式的傳送速度比通過CPU快，尤其在批量傳送數(shù)據(jù)時效率更高。通道控制方式與DMA控制方式類似，但通道控制方式利用專門的通道總線完成數(shù)據(jù)傳輸，效率比DMA更高。端口是設(shè)備與外界通訊交流的出口，分為虛擬端口和物理端口。虛擬端口存在于計算機(jī)內(nèi)部或交換機(jī)、路由器中，不可見。物理端口則是可見的接口，如計算機(jī)背板的RJ45網(wǎng)口、交換機(jī)路由器集線器的RJ45端口，以及電話使用的RJ11插口。根據(jù)I/O端口的編址方式，可以分為統(tǒng)一編址和獨立編址。統(tǒng)一編址方式從存儲器空間劃出一部分地址空間給I/O設(shè)備，將I/O接口中的端口當(dāng)作存儲器單元進(jìn)行訪問，不設(shè)置專門的I/O指令，但這種方式端口占用了存儲器地址空間，使存儲器容量減小，指令長度較長，執(zhí)行速度較慢。獨立編址方式使接口中的端口地址單獨編址，不與存儲空間合在一起。這種方式下，I/O端口地址不占用存儲空間，使用專門的I/O指令進(jìn)行操作，指令短執(zhí)行速度快，程序?qū)哟吻逦?。然而，獨立編址方式的指令較少，僅限于輸入與輸出功能。CPU與I/O接口電路之間傳送的信息包括數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息和控制信息。數(shù)據(jù)信息分為數(shù)字量、模擬量和開關(guān)量，狀態(tài)信息是外設(shè)通過接口往CPU傳送的信號，如“準(zhǔn)備好”信號、“忙”信號等。控制信息則是CPU通過接口傳送給外設(shè)的信號，如啟動信號、停止信號等。CPU與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)交換必須通過接口完成。常見的I/O設(shè)備接口功能包括設(shè)置數(shù)據(jù)的寄存、緩沖邏輯，進(jìn)行信息格式轉(zhuǎn)換，協(xié)調(diào)CPU與外設(shè)在信息類型和電平上的差異，協(xié)調(diào)時序差異，地址譯碼和設(shè)備選擇功能，以及設(shè)置中斷和DMA控制邏輯。