微机原理周荷琴版

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1、第六章输入输出和中断技术主要内容I/O接口的基本概念CPU与I/O的控制方式中断的基本概念8086中断系统中断控制器82596.1输入输出接口主要内容：I/O接口与I/O端口的概念I/O端口的编址方式I/O端口的地址译码I/O数据的传送方式一、I/O接口与端口I/O接口（Interface）：将外设连接到总线上的一组逻辑电路的总称实现外设与主机之间的信息交换I/O端口（Port）：接口中的寄存器（数据端口、控制端口、状态端口）2021/9/16接口举例:显示卡接口总线接口串行接口并行接口USB接口键盘接口硬盘接口I/O接口的基本结构C

2、PUI/O设备译码数据端口状态端口控制端口DBABCBI/O接口CPU与外设之间的信息CPU数据状态控制外设D0-DnReady、BusyStart、STBI/O接口I/O接口要解决的问题速度不匹配信号电平不匹配信息格式不匹配时序不匹配信号的驱动能力I/O接口的功能设置数据缓冲以解决两者速度差异设置信号电平转换电路设置信息转换逻辑以满足对各自格式的要求设置时序控制电路来同步CPU和外设的工作提供地址译码电路提供联络信号最好是可编程控制二、I/O端口的编址方式数据端口状态端口控制端口端口控制端口1、端口与内存统一编址（存储器映象）特点：

3、指令及控制信号统一，无需专门指令内存地址资源减少无法区分是对内存还是对I/O操作MC6800、MCS-51内存地址960KBI/O地址64KB00000HF0000HFFFFFH2、端口独立编址（I/O映象）特点：内存地址资源充分利用需专门的访问端口的指令：IN、OUT80X86、Z80系列内存地址I/O地址00000HFFFFFHFFFFH0000H8086与存储器及I/O端口连接相关信号线RD、WR、M/IO、A19-A08086总线A19-A0A15-A0MEMR、MEMWIOR、IOW、ALE存储器输入/输出8086的I/O端

4、口编址采用I/O独立编址方式(但地址线与存储器共用)地址线上的地址信号用M/IO来区分I/O操作只使用20根地址线中的16根：A15～A0可寻址的I/O端口数为64K(65536)个I/O地址范围为0～FFFFHIBMPC只使用了1024个I/O地址(0～3FFH)，其中0～FF为直接寻址范围。三、I/O地址的译码目的：确定端口的地址参加译码的信号：IOR、IOW、A15～A0OUT指令将使总线的IOW信号有效IN指令将使总线的IOR信号有效I/O地址的译码当接口只有一个端口时，16位地址线一般应全部参与译码，译码输出直接选择该端口；

5、当接口具有多个端口时，则16位地址线的高位参与译码（决定接口的基地址），而低位则用于确定要访问哪一个端口。AY0BY1CY2Y3Y4G2BY5G2AY6G1Y7A5A6A874LS138A7A9AENPPICST/CCSINTRCSDMACSIOWWRTDMAPG(写DMA页面寄存器)WRTNMIREG（写NMI屏蔽寄存器）IBMPC/XT片选信号的产生（8237）（8259A）（8253）（8255A）IBMPC/XT系统板I/O端口地址分配地址空间器件/接口适配器实际使用端口地址0000～001FHDMA控制器823700～0FH

6、0020～003FH中断控制器8259A20～21H0040～005FH计数器/定时器825340～43H0060～007FH并行接口片8255A60～63H0080～009FHDMA页面寄存器（74LS670）80～83H00A0～00BFHNMI寄存器A0H00C0～00FFH未用扩展槽I/O端口地址分配地址空间器件/接口适配器地址空间器件/接口适配器200～20FH游戏卡380～38FHSDLC通信卡210～217H扩充部件390～3AFH未用218～2F7H未用3B0～3BFH单显/打印卡2F8～2FFH异步通信卡(COM2)

7、3C0～3CFH未用300～31FH未用3D0～3DFH彩显/图形卡320～32FH硬盘卡3E0～3EFH未用330～377H未用3F0～3F7H软盘卡378～37FH打印卡3F8～3FFH异步通信卡(COM1)四、I/O数据的传送方式1、并行传送方式：同一时刻传送多位数据。优点：传送速度快、效率高。缺点：传输距离短（成本、线间干扰）2、串行传送方式：将数据一位一位地传送。优点：传输线少，成本较低。适合于远距离传输。缺点：传送速度慢。3、并行接口与串行接口CPU接口外设…..…...CPU接口外设并行串行速度快,成本高适合近距离速度慢

8、,成本低适合长距离并口串口6.2简单的输入输出接口芯片掌握：接口电路的分类及特点两类简单接口芯片的应用一、接口的基本构成数据线控制线状态线DBCBAB数据输入寄存器(or三态门)数据输出寄存器(锁存器)状态寄存器(or三