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《微机原理与接口技术 第二版 教学课件 作者 周明德 第7章 输入和输出.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、第7章输入和输出7.1概述7.1.1输入输出的寻址方式1．存储器对应输入输出方式2．端口寻址的输入输出方式7.1.2CPU与I/O设备之间的接口信息1．数据（Data）（1）数字量（2）模拟量（3）开关量2．状态信息（Status）3．控制信息（Control）图7-1CPU与I/O之间传送的信息图7-2CPU与外设之间的接口7.1.3CPU的输入输出时序图7-3I/O读和写周期时序7.1.4CPU与接口电路间数据传送的形式并行通信——数据的各位同时传送；串行通信——数据一位一位顺序传送。如图7-4所示。
2、图7-4并行通信与串行通信7.1.5IBMPC的外设接口与现代PC的外设接口图7-5IBMPC基本系统结构方框图图7-6PC和PC/XT的系统结构图7-7PentiumIII台式机专用接口芯片图7-8Pentium4台式机专用接口芯片7.2CPU与外设数据传送的方式7.2.1查询传送方式1．查询式输入图7-9查询式输入的接口电路图7-10查询式输入时的数据和状态信息图7-11查询式输入程序流程图查询部分的程序如下：POLL：INAL,STATUS_PORT；从状态端口输入状态信息TESTAL,80H；检查
3、READY是否为1JEPOLL；未READY，循环INAL,DATA_PORT；READY，从数据端口输入数据2．查询式输出图7-12查询式输出接口电路查询部分的程序为：POLL：INAL,STATUS_PORT；从状态端口输入状态信息TESTAL,80H；检查BUSY位JNEPOLL；BUSY则循环等待MOVAL,STORE；否则，从缓冲区取数据OUTDATA_PORT,AL；从数据端口输出图7-13查询式输出的端口信息图7-14查询式输出程序流程图3．一个采用查询方式的数据采集系统图7-15查询式数据
4、采集系统实现这样的数据采集过程的程序为：START：MOVDL,0F8H；设置启动A/D转换的信号LEADI,DSTOR；存放输入数据缓冲区的地址偏移量→DIAGAIN：MOVAL,DLANDAL,0EFH；使D4=0OUT[4],A；停止A/D转换CALLDELAY；等待停止A/D操作的完成MOVAL,DLOUT[4],A；启动A/D，且选择模拟量A0POLL：INAL,[2]；输入状态信息SHRAL,1JNCPOLL；若未READY，程序循环等待INAL,[3]；否则，输入数据STOSB；存至内存IN
5、CDL；修改多路开关控制信号，指向下一个模拟量JNEAGAIN；8个模拟量未输入完，循环…；输入完，执行别的程序段7.2.2中断传送方式图7-16中断传送方式的接口电路7.2.3直接数据通道传送（DMA）DMA控制器必须有以下功能。（1）能向CPU发出HOLD信号。（2）当CPU发出HLDA信号后，开始对总线的控制，进入DMA方式。（3）发出地址信息，能对存储器寻址及能修改地址指针。（4）能发出读或写等控制信号。（5）能决定传送的字节数，及判断DMA传送是否结束。（6）发出DMA结束信号，使CPU恢复正常
6、工作状态。通常DMA的工作流程如图7-17所示。能实现上述操作的DMA控制器的硬件方框图，如图7-18所示。图7-17DMA工作流程图图7-18DMA控制器方框图图7-19DMA工作过程波形图图7-20DMA传送的几种形式1．DMA控制器的基本功能（1）能接收外设的请求，向CPU发出DMA请求信号。（2）当CPU发出DMA响应信号之后，接管对总线的控制，进入DMA方式。（3）能寻址存储器，即能输出地址信息和修改地址。（4）能向存储器和外设发出相应的读/写控制信号。（5）能控制传送的字节数，判断DMA传送是
7、否结束。（6）在DMA传送结束以后，能结束DMA请求信号，释放总线，使CPU恢复正常工作。2．DMA传送方式（1）单字节方式（2）字节（字符）组方式7.3DMA控制器7.3.1主要功能8237主要有以下功能。（1）一个芯片中有四个独立的DMA通道（8237必须与一片8位地址锁存器如8282连用）。（2）每一个通道的DMA请求都可以分别允许和禁止。（3）每一个通道的DMA请求有不同的优先权，优先权可以是固定的，也可以是旋转的（由编程决定）。（4）每一个通道一次传送数据的最大长度可达64K字节。可以在存储器与
8、外设间进行数据传送，也可以在存储器的两个区域之间进行传送。（5）8237的DMA传送有以下四种方式：单字节传送方式数据块传送方式请求传送方式级连方式（6）有一个结束处理的输入信号EOP，允许外界用此输入端来结束DMA传送或重新初始化。（7）8237可以级连，任意扩展通道数。7.3.28237的结构图7-218237的方框图寄存器名容量数量基地址寄存器16位4基字节数计数器16位4现行地址寄存器16位4现行字节数计数器16位4临
