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接口又称为界面，是指两个相对独立子系统之间的相连部分。用于连接主机和I/O设备的转换机构就是I/O接口电路。I/O接口的主要功能如下。
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.在主机和I/O设备间交换数据、控制命令及状态信息等。
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.提供主机和I/O设备所需的缓冲、暂存、驱动功能。
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.按主机访问I/O设备的控制方式，可分为程序查询接口、中断接口、DMA接口以及通道控制器、I/O处理机等。
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主机和外设间的连接方式常见的有总线型、星型、通道方式和I/O处理机等，其中总线方式是基本方式。
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总线是一组能为多个部件分时共享的信息传送线，用来连接多个部件并为之提供信息交换通路。共享是指连接到总线上的所有部件都可以通过它传递信息，分时性是指某一时刻只允许一个部件将数据发送到总线上。因此共享是利用分时实现的。
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要实现分时共享，必须制定相应的规则，称为总线协议。总线协议一般包括：信号线定义、数据格式、时序关系、信号电平、控制逻辑等。
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将I/O接口中有关的寄存器或存储器部件看作存储器单元，与主存中的存储单元统一编址。这种编址方法的优点是原则上用于内存的指令全都可以用于接口。其缺点是地址空间被分成两部分，会导致内存地址不连续。
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通过设置单独的I/O地址空间，为接口中的有关寄存器或存储部件分配地址码，需要设置专门的I/O指令进行访问。这种编址的优点是不占主存的地址空间，缺点是用于接口的指令太少。
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.程序查询方式：在这种方式下，CPU通过执行程序查询外设的状态，判断外设是否准备好进行数据传送。程序查询方式的传输过程如下图所示。
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.立即程序传送方式：在这种方式下，I/O接口总是准备好接收来自主机的数据，或
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随时准备向主机输入数据，CPU无须查看接口的状态，就执行输入／输出指令进行数据传送。这种方式又称为无条件传送或同步传送。
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中断是在发生了一个外部事件时调用相应的处理程序（或称服务程序）的过程。中断服务程序与中断时CPU正在运行的程序是相互独立的，相互不传递数据。
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.中断处理程序入口地址的形成（称为中断响应过程）：由硬件中断机构根据中断源引出中断向量表，其步骤是：关中断（屏蔽中断）→保存现场→识别中断→形成服务程序入口地址→执行服务程序→恢复现场→开中断。
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.中断屏蔽：由硬件中断屏蔽寄存器实现多重中断（中断嵌套），即中断服务程序也可以被中断。多重中断的过程如下图所示。
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.在CPU内设置一个中断屏蔽寄存器，通过指令设置该寄存器关（或开），用以屏蔽（或不屏蔽）对外部所有的中断请求，常在保存（或恢复）现场时使用。
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.采用中断屏蔽寄存器，每位对应一个中断源，用软件灵活地设置屏蔽寄存器的内容就可改变优先级，其原理如下图所示。
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.内部中断（异常处理）：算术操作异常、非法指令、越权指令。
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.外部中断（可屏蔽，不可屏蔽）：键盘、鼠标、电源。
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DMA方式用于高速外围设备与内存之间批量数据的传输，其使用一个专门的DMA控制器来完成内存与设备之间的直接数据传送，而不用CPU干预。当本次DMA传送的数据全部完成时，才产生中断，请求CPU进行结束处理。DMA控制器与其他部件的关系如下1图所示。其控制流程如下2图所示。
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因为CPU与DMA都要访问内存，所以会出现访存冲突，一般有以下解决方法。
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通道是一个用来控制外围设备工作的专用处理机。它对外围设备实现统一管理，代替CPU对I/O操作进行控制，从而使I/O操作可以与CPU并行工作。通道是实现计算和传输并行的基础，通道的应用可以提高整个系统的效率。
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通道的类型包括：选择通道、数组多路通道、字节多路通道。
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通道的功能包括：接受CPU的指令；读取并执行通道程序；控制数据传送；读取外设的状态信息，提供给CPU；发出中断请求。
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