第6章 输入输出和中断技术(及DMA)ppt课件.ppt

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1、第六章输入输出技术本章内容基本概念I/O端口的编址输入输出的基本方法：无条件、查询、中断、DMA中断中断基本概念8086/8088中断系统8259中断控制器*DMA*DMA的基本概念DMA工作过程DMA的三种传输方式微型计算机中I/O接口的作用存储器MI/O接口输入设备II/O接口数据总线DB控制总线CB地址总线AB输出设备OCPU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，I/O接口就是CPU与外设的连接部件。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I/O接口电路CPUI/O接

2、口电路I/O设备接口在CPU与外设之间6.1微机和外设间的输入/输出接口为什么需要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6.1微机和外设间的输入/输出接口（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CPU接口电路I/O设备6.2微机和外设间的输入/输出接口（续2）什么是微机接口

3、技术？处理微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环节，输入接口有缓冲环节实际的电路常用：输出锁存缓冲环节，输入锁存缓冲环节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/写操作的临时寄存器，又称I/O端口（Port)。各I/O端口由端口地址区分(80X8664K)----

4、编址方式I/O端口1(状态端口)I/O端口2(数据端口)I/O端口3(控制端口)地址译码数据缓冲控制电路外设ABDBCBCPU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。按存放信息的不同分类CPU对外设输入/输出的控制，通过对接口电路中各I/O端口的读/写操作完成。端口地址编号6.1.3接口电路的组成1.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

5、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2.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I/O端口：I/O信息的三种类型：数据、命令、状态。传送这三类信息的通道分别称为：数据端口(I、O)、命令端口(O)、状态端口(I)。不同外设具有的端口数各不相同，计算机中为每一个端口都赋予一个惟一编号——称为端口地址(或端口号)。端口有两种编址方式：统一编址和独立编址。6.1.4I

6、/O端口的编址方式定义把外设接口与内存统一进行编址。各占据统一地址空间的不同部分。优点指令统一，灵活；访问控制信号统一，使用同一组的地址/控制信号。缺点内存可用地址空间减小例如:MCS-51单片机0地址空间(共1MB)内存地址(960KB)I/O地址(64KB)FFFFFHEFFFFHF0000H1.统一编址定义:外设地址空间和内存地址空间相互独立。优点：内存地址空间不受I/O编址的影响缺点：I/O指令功能较弱，使用不同的读写控制信号00000H内存地址空间内存空间(1MB)I/O空间(64KB)FFFFHFFFFFHI/O地址空间0000H2.I/O端口

7、独立编址例如:8088/8086微机系统MCS-51单片机统一编址方式-51单片机8088/80862016统一编址方式-8086/8088例如：8088/8086系统8088/8086总线A19-A0A15-A0MEMR、MEMWIOR、IOW、AEN存储器访问I/O访问D15/D7~D0D15/D7~D0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来区分：/0时为I/O地址/M地址I/O操作只使用20根地址线中的16/8根：A15/7～A0可寻址的I/O端口数为64K(65536)/256个I/O地址范围为0～FFFFH/0~FF

8、HIBMPC只使用了10根A9～A01024个I/O地址(0～3F