输入输出接口技术

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1、第七章输入输出接口技术本章要点本章讨论主机板上与输入输出有关的逻辑，重点掌握有关输入输出的基本知识，微机系统的中断功能及实现。掌握中断控制器8259的工作要求及其编程；重点掌握可编程并行接口芯片8255A和定时计数器8253/8254的工作原理及其应用编程；掌握输入输出接口的基本结构；掌握ISA系统总线结构。7.1输入输出接口基础一.微型计算机系统硬件组成系统（级）总线DB系统总线形成与控制逻AB存储器CBRAM/ROM定时微处理器嗻I/ODBABI/O接口设1嗼CB电路（1）(CPU)嗻I/ODBA

2、BI/O接口设2嗼CB电路（2）微处理器级总线7.1输入输出接口基础二.接口和接口技术1.接口接口指CPU和外设之间通过系统总线进行连接的电路部分，是CPU与外界进行信息交换的中转站。7.1输入输出接口基础二.接口和接口技术2.接口技术接口技术是研究CPU如何与外部世界进行最佳耦合与匹配，实现双方高效、可靠地交换信息的一门技术，是软件、硬件结合的体现，是微机应用的关键。7.1输入输出接口基础二.接口和接口技术3.为什么要用接口电路？外设是用来实现人机交互的一些机电设备。外设处理信息的类型、速度、通信方

3、式与CPU不匹配,不能直接挂在总线上，必须通过接口和系统相连。7.1输入输出接口基础CPU接口作用外设模/数转换(A/D)模拟量信息类型数字量数/模转换(D/A)三态缓冲、锁存数字量工作速度快解决传送方式慢串/并转换串行通信方式并行并/串转换三态缓冲、锁存并行三.接口电路的典型结构接口电路系DB数据端口统设命令端口总备AB地址线CB译码状态端口电路片选信号7.1输入输出接口基础三.接口电路的典型结构ϕ从编程角度看，接口内部主要包括一个或多个CPU可以进行读/写操作的寄存器，又称为I/O端口。κ各I/O

4、端口由端口地址区分。7.1输入输出接口基础三.接口电路的典型结构λ按存放信息的不同，I/O端口可分为三种类型数据端口：用于存放CPU与外设间传送的数据信息状态端口：用于暂存外设的状态信息控制端口：用于存放CPU对外设或接口的控制信息,控制外设或接口的工作方式。7.1输入输出接口基础三.接口电路的典型结构µCPU对外设输入/输出的控制，是通过对接口电路中各I/O端口的读/写操作完成。(读操作用IN指令，写操作用OUT指令)7.1输入输出接口基础四.I/O端口的编址方式1.I/O端口的编址方式端口与存储器

5、分别独立编址端口与存储器统一编址7.1输入输出接口基础四.I/O端口的编址ϕ端口与存储器分别独立编址例Intel的80X86系列、Z80系列特点：ò端口与存储器分别独立编址端口不占用内存空间ò设有专门的I/O指令对端口进行读写，对内存操作的指令不能用于I/O端口操作00000H7.1输入输出接口基础内例:对内存操作存MOV[00000H],AL空MOVDL,[BX]间FFFFFH对端口操作0000HI/OOUT0000H,AL空INAL,0010H间FFFFH7.1输入输出接口基础四.I/O端口的编址

6、κ端口与存储器统一编址例Motorola的M6800系列、Intel51单片机系列特点:I/O端口相当于内存的一部分,使内存容量减小;对I/O端口的读/写与对存储器的读/写相同，所有可对内存操作的指令对I/O端口均可使用;指令系统中不专设I/O指令。7.1输入输出接口基础四.I/O端口的编址内端口与存储存器统一编址和I/O共享空间7.1输入输出接口基础五.8088/8086输入/输出指令和时序8088/8086CPU采用I/O端口与存储器分别独立编址。可寻址220=1M个内存单元内存范围0000

7、0~FFFFFH内存单元的地址有5种寻址7.1输入输出接口基础五.8088/8086输入/输出指令和时序8088/8086CPU采用I/O端口与存储器分别独立编址。可寻址216=64K个I/O端口I/O端口范围0000~FFFFHI/O端口的地址由一个8位二进制数直接寻址或DX寄存器间接寻址。7.1输入输出接口基础1.输入指令IN格式执行操作直接寻INAL,port(AL)←(port端口)址INAX,port(AL)←(port端口)(AH)←(port+1端口)间INAL,DX(AL)←((DX)

8、端口)接寻(AL)←((DX)端口)INAX,DX址(AH)←((DX)+1端口)port为端口地址（直接寻址）,大小为0~255或0~FFH7.1输入输出接口基础例：(1)INAL，28H若(28H端口)=10101111B执行后(AL)=(28H端口)=0AFH(2)INAX，28H若(28H端口)=10101111B(29H端口)=01010000B执行后(AL)=(28H端口)=0AFH(AH)=(29H端口)=50H(3)MOVDX，300HI