文档介绍：第六章微型计算机系统接口本章概述了微机系统接口的基本功能控制。 ◆具体介绍了I/O接口及数据传输方式、中断系统功能及中断处理过程、 PC机的中断结构和中断矢量; ◆分析了可编程中断控制器8259A的编程结构,归纳了8259A的工作方 式,讲述了8259A初始化命令字、操作命令字和编程应用,以及高级 可编程中断控制器APIC和串行中断控制; ◆讲解了组成微机系统必不可少的可编程计数器/定时器 可编程并行输入/输出接口 可编程DMA控制器 介绍它们的组成结构和引脚、控制字和工作方式、编程操作和应用; ◆最后将这些处理器外围的分散控制逻辑汇总到芯片组,介绍南桥芯片 组的发展与功能。(或局部总线)与外设之间,用它来完成系统总线(或局部总线)与外设之间的数据传输,完成系统对外设的控制与响应。从硬件上讲,接口是介于部件与总线之间的电路,适配两者完成数据传输。(1)   寻址功能对系统地址总线高位进行译码,将译码输出作为片选信号以访问相应的接口电路(芯片),再根据地址总线低位选择被访问接口电路中的具体端口。(2)   数据锁存与缓冲锁存解决外设与主机在速度上的差异,使它们同步工作;缓冲增强接口的驱动能力,使负载趋于平衡。(3)   时序控制接口电路根据系统提供的不同时序信号(由基准的系统时钟派生)与主机协调工作。按照CPU的控制命令和外设的运行状态来组合这些时序信号,产生各种不同的相应操作控制信号。(续)(4)   对外设的监测与控制接收CPU送来的命令字或控制信号,对外设进行监测、控制和管理;向主机或CPU提供I/O传输的状态,供主机或CPU处理,使之与外设协调工作。(5)   中断和DMA管理为使外设与CPU并行工作,或满足实时处理之需,常采用中断方式传送数据;对高速大批量数据传输常采用DMA(直接存储器存取)方式。接口电路应能受理外设的中断请求或DMA请求信号并向CPU申请,接收CPU相应的响应信号并处理与外设的数据传输。(6)   信息变换外设的信息形态与数据格式复杂多样,要求接口电路能在主机与外设之间进行各种信息变换:数/模与模/数转换、并/串与串/并转换、电平转换、数据格式转换等。主机与外设通过接口传送信息,按所传送信息的内容和功能可分为数据、状态和控制三类,它们各自通过接口内不同的端口寄存器传送而相互区分开来。按主机与外设之间所传输信息的形态可将其分为三种类型:数字量、模拟量和开关量。,简单得可以由几个甚至一个三态门构成;以VLSI芯片为主构成的接口电路,其复杂程度有的不亚于8位CPU。 接口电路通常做在一块超大规模集成电路接口芯片上,根据需要也有用中小规模集成电路芯片构成的。 不同规模和功能的接口电路,其结构虽各有不同,但一般是由寄存器和控制逻辑两大部分组成,每部分又包含几个基本模块,如下图所示。(续)(1)  端口寄存器这部分包括输入缓冲寄存器、输出缓冲寄存器、控制寄存器和状态寄存器,它们是接口电路的核心,每个寄存器表示一个I/O端口,对应一个I/O端口地址。数据缓冲寄存器输入缓冲寄存器暂时存放输入设备送来的数据,供CPU读取;输出缓冲寄存器暂时存放CPU送出的数据,缓冲后送给输出设备。 输入输出缓冲寄存器在高速CPU与低速外设之间起到协调、缓冲作用,实现数据传送的同步。数据缓冲寄存器通常具有三态功能。控制寄存器控制寄存器用来存放CPU发来的控制命令和有关信息,以规定接口电路的功能和工作方式。 VLSI接口芯片一般具有可编程特性,一个接口芯片具有多种不同的工作方式和功能,可通过编程来设定,使用上十分灵活方便。 控制寄存器一般是只写寄存器,其内容只能由CPU写入,不能读出。状态寄存器状态寄存器记录外设的当前状态和I/O操作状况。 CPU用输入指令读取状态寄存器的内容,从而了解外设的当前状况和数据传输过程中发生的有关情况,据此作出相应判断,执行相应操作,使主机能安全可靠地通过接口完成数据传输。(续)(1)  控制逻辑电路为确保CPU通过接口正确地传输数据,接口中还必须包含如下的控制逻辑电路。数据总线缓冲器接口芯片内部数据总线经数据总线缓冲器与系统总线相连接;如果芯片负载较重,可在片外再加一级总线缓冲与系统数据总线相连。地址译码系统地址总线高位经片外的地址译码器译码来选择接口芯片,低位地址线在片内译码后选择接口芯片内部相应的端口寄存器,使CPU正确无误地与指定的外设完成相应的I/O操作。内部控制逻辑接收来自系统的控制输入,产生接口电路内部的控制信号,实现系统控制总线与内部控制信号之间的转换。联络控制逻辑接收CPU有关控制信号,生成给外设的准备好信号和相应的状