接口PPT课件第1章微型计算机接口技术概述.ppt

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1、第1章微型计算机接口技术概述1.1概述1.2CPU和输入/输出设备之间的信号1.3输入/输出端口1.4CPU和输入/输出设备信息交换11.1概述1.1.1接口电路1.1.2接口的功能1.1.3接口分类2什么是输入输出?——微型计算机系统通过外部设备与外界交换信息的过程。第1章微型计算机接口技术概述输入/输出设备、I/O设备31.1.1接口电路I/O接口：将外设连接到总线上的一组逻辑电路的总称。用以实现外设与主机之间的信息交换。微型计算机与外设之间必须通过I/O接口连接起来，并通过I/O接口互相传送信息。I/O设备I/O接口数据信息状态信息控制信息微型计算机CPU41.

2、为什么设置I/O接口？（1）外设种类繁多，千差万别，工作原理各不相同。（2）外设的工作速度差异很大显示器、磁盘和光驱等打印机、继电器和开关等1.1.1接口电路51.1.1接口电路（3）外设传送信号种类多模拟信号电信号数字信号非电信号：位移、压力、速度、温度、声音、图像等注意：非数字式信号必须转换成数字信号才能与计算机通信64）信号传送格式、逻辑时序等与CPU不匹配传送格式有串行（鼠标）、并行（打印机）之分，串行的数字信号要转换成并行信号。需要I/O接口作为中间桥梁，来协调CPU与外设之间的数据传递。1.1.1接口电路71.1.1接口电路总结：1.I/O接口电路是为了解

3、决计算机与外部设备之间的信息变换问题而提出来的。2.每个外设都必须通过接口和主机系统相连。3.接口通常起变换和缓冲的作用。81.1.2接口的功能（1）寻址功能：对送来的片选信号进行识别。（2）输入/输出功能：根据读/写信号决定当前进行的是输入操作还是输出操作。（3）数据转换功能：并行数据向串行数据的转换或串行数据向并行数据的转换。接口的基本功能是在系统总线和I/O设备之间传输信号，提供缓冲作用以满足接口两边的时序要求。91.1.2接口的功能（4）联络功能：就绪信号，忙信号等。（5）中断管理功能：发出中断请求信号、接收中断响应信号、发送中断类型码的功能。并具有优先级管理

4、功能。（6）复位功能：接收复位信号，从而使接口本身以及所连的外设进行重新启动。101.1.2接口的功能（7）可编程功能：用软件来决定其工作方式，用软件来设置有关的控制信号。（8）错误检测功能：传输错误：是由传输线路上的噪声干扰所致，可通过奇/偶校验进行检测；覆盖错误：如果接口中已有一个数据，而CPU或外设还没来得及取走，此时又向接口中送来一个新的数据，原来的数据被覆盖。111.1.2接口的功能奇校验：校核数据完整性的一种方法，一个字节的数据位与校验位加起来之和有奇数个1。校验线路在收到数后，通过发生器在校验位填上0或1，以保证和是奇数个1。因此，校验位是0时，数据位中

5、应该有奇数个1；而校验位是1时，数据位应该有偶数个1。如果读取数据时发现与此规则不符，CPU会下令重新传输数据。121.1.3接口分类1按通用性分：专用接口和通用接口2按可编程性分：可编程接口和不可编程接口3按与外设数据的传送方式分：并行接口和串行接口4按工作对象分：面向CPU的外围接口和面向外设的I/O接口用户只要修改初始化程序就可改变接口的工作方式。优点：增加了接口的灵活性和可扩充性。如74LS244（缓冲器），74LS245（数据收发器）74LS373（锁存器）等，其特点是电路简单、使用方便，缺点是使用不灵活，一旦硬件联接后，功能很难改变。为某种用途或某类外设专

6、门设置的接口电路。可供多种外设使用的标准接口。131.2CPU和输入/输出设备之间的信号CPU与外设之间交换的信息有三类：1.数据信息（8/16/32位）外设和CPU真正要交换的信息三种类型数字量模拟量:连续变化的物理量开关量:具有两种状态二进制信息——数ASCII码表示的数或字符141.2CPU和输入/输出设备之间的信号2状态信息：反映外设当前的工作状态，是外设通过接口往CPU传送的。如“准备好”(READY)信号、“忙”（BUSY）信号3控制信息：由CPU发送给外设的，命令其处于某种工作方式或执行某种操作。如：外设的启动信号、停止信号。151.3输入/输出端口I/

7、O端口——I/O接口电路中能被CPU直接访问的寄存器或某些特定部件。1.3.1输入/输出端口的分类CPU通过访问I/O端口了解外设的工作状态、控制外设的工作，以及与外设之间进行数据传送。CPU和外设进行数据传输时，各类信息在接口中进入不同的寄存器，每个端口有一个端口地址。161.3.1输入/输出端口的分类数据端口：用于对来自CPU和内存的数据或者送往CPU和内存的数据起缓冲作用。I/O端口状态端口：存放外部设备或者接口部件本身的状态。控制端口：存放CPU发出的命令，以便控制接口和设备的动作。171.3.1输入输出端口的分类CPU外设数据寄存器状态寄存