微机原理基本输入输出接口.ppt

《微机原理基本输入输出接口.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第5章-1基本输入输出接口教学重点:I/O接口电路的典型结构无条件传送方式查询传送方式中断工作过程DMA传送15.1I/O接口概述为什么需要I/O接口（电路）？微机的外部设备多种多样；工作原理、驱动方式、信息格式以及工作速度方面彼此差别很大；它们不能与CPU直接相连；必须经过中间电路再与系统相连；这部分电路被称为I/O接口电路。多种外设25.1I/O接口概述（续1）什么是I/O接口（电路）？I/O接口是位于系统与外设间，用来协助完成数据传送和控制任务的逻辑电路PC机系统板的可编程接口芯片、I/O总线槽的电路板（适配器）都是接口电路35.1I/O接口概述（续2）什么是微机接口技术？处理微

2、机系统与外设间联系的技术；注意其软硬结合的特点；根据应用系统的需要，使用和构造相应的接口电路，编制配套的接口程序，支持和连接有关的设备。4常见接口插槽PS2鼠标PS2键盘千兆网10/100M网卡USB并行口MIDI/游戏接口显示器接口13941394a音箱/线入接口/麦克风串行口55.1.2I/O接口-I/O接口的主要功能⑴对输入输出数据进行缓冲和锁存；输出接口有锁存、缓冲环节；输入接口有锁存、缓冲环节；⑵对信号的形式和数据的格式进行变换微机直接处理：数字量、开关量、脉冲量；⑶对I/O端口进行寻址；⑷与CPU和I/O设备进行联络。65.1.2I/O接口-I/O接口的典型结构1.接口电路

3、的内部结构2.接口电路的外部特性3.接口电路芯片的分类4.接口电路的可编程性71.接口电路的内部结构CPU与外设主要有数据、状态和控制信息需要相互交换，于是从应用角度看内部：⑴数据寄存器保存外设给CPU和CPU发往外设的数据⑵状态寄存器保存外设或接口电路的状态⑶控制寄存器保存CPU给外设或接口电路的命令理解端口82.接口电路的外部特性主要体现在引脚上，分成两侧信号面向CPU一侧的信号：用于与CPU连接主要是数据、地址和控制信号面向外设一侧的信号：用于与外设连接提供的信号五花八门功能定义、时序及有效电平等差异较大93.接口电路芯片的分类接口电路核心部分往往是一块或数块大规模集成电路芯片（

4、接口芯片）：通用接口芯片支持通用的数据输入输出和控制的接口芯片面向外设的专用接口芯片针对某种外设设计、与该种外设接口面向微机系统的专用接口芯片与CPU和系统配套使用，以增强其总体功能104.接口电路的可编程性许多接口电路具有多种功能和工作方式，可以通过编程的方法选定其中一种；接口需要进行物理连接，还需要编写接口软件；接口软件有两类：初始化程序段——设定芯片工作方式等；数据交换程序段——管理、控制、驱动外设，负责外设和系统间信息交换。115.1.3I/O端口的编址接口电路占用的I/O端口有两类编排形式I/O端口单独编址I/O地址空间独立于存储地址空间；如8086/8088；I/O端口与存

5、储器统一编址它们共享一个地址空间；如M68000。12I/O端口单独编址优点：I/O端口的地址空间独立控制和地址译码电路相对简单专门的I/O指令使程序清晰易读缺点：I/O指令没有存储器指令丰富内存空间I/O空间FFFFF0FFFF80x86采用I/O端口独立编址13I/O端口与存储器统一编址优点：不需要专门的I/O指令I/O数据存取与存储器数据存取一样灵活缺点：I/O端口要占去部分存储器地址空间程序不易阅读（不易分清访存和访问外设）内存部分I/O部分存储器空间00000FFFFF148088/8086的输入输出指令输入指令INAL,i8/DX;字节输入INAX,i8/DX;字输入输出指

6、令OUTi8/DX,AL;字节输出OUTi8/DX,AX;字输出功能演示功能演示15例:一个输入设备的简单接口电路该电路在CPU执行指令MOVDX,284HINAL,DX将输入设备的数据读入CPU内AL中图中译码电路的作用：只当A15~A0上出现284H时，（即0000001010000100B）输出0，其他输出1。IO总线三态缓冲器开关状态DBIOR地址译码AB284H000D7~D0A15~A0与非16例:一个输入设备的简单接口电路三态缓冲器开关输入数据线IOR地址译码地址线284H000D7~D0A15~A0与非IO总线D0D7K1:K8A15~A0IORCLKD7~D0T4T1

7、T2T3Tw0000001010000100执行:MOVDX,284HINAL,DX01101101B=6DHIN指令时序问题:P290图5.11K2,K5,K8闭合时DB=?,(AL)=?17例:一个输入设备的简单接口电路三态缓冲器输入设备数据线IOR地址译码地址线284H000D7~D0A15~A0与非IO总线MOVDX,284HINAL,DX输入设备接口电路，即硬件上保证:只在CPU执行从284H端口输入数据时，三态门处于工作状态，使输入