文档介绍：第六章外部设备的接口
接口的概念
串行接口
并行接口
USB接口
IEEE-1394接口
IDE接口
SCSI接口
红外接口IrDA
计算机硬件技术基础
接口的基本知识
PC机接口概述
接口:用于完成计算机主机系统与外部设备之间的信息交换。一般接口由接口电路、连接器(连接电缆)和接口软件(程序)组成。
主机
系统
(CPU
系统)
总
线
接口
电路
连接电缆
外部
设备
计算机硬件技术基础
PC机的模块构成
存储器
CPU
硬盘接口
软驱接口
硬盘
软盘驱动器
通信接口
光盘驱动器
串行接口
并行接口
电源
220VAC
+12/-12 +5/-5
专用
接口
键盘
扬声器
显示卡
声卡
显示器
音箱
总线插槽
打印机
调制解调器
扫描仪
网卡
局域网
鼠标器
USB
总线
微型
机主
机板
微型
机主
机箱
计算机硬件技术基础
接口的基本知识In/Out指令、I/O总线、接口电路的关系
I/O接口
I/O总线
I/O设备
CPU
在程序中执行输入/输出(In/Out)
指令,产生读/写和地址信号,
地址指向特定的接口电路
输入/输出指令产生的总线
信号送到各个I/O接口电路
不同的接口电路识别特定的地
址组合(地址译码),被选通的接
口打开数据传送通道
读(In):接口中的数据→CPU
写(Out):CPU数据→I/O接口
计算机硬件技术基础
CPU指令
IN AL,07
OUT 08,AL
…
产生特定的
I/O总线信号
使指定的接口
电路响应
接口电路
接口电路
接口电路
接口电路
不同的接口电路占用不同的端口地址。
不同的接口电路有不同的操作方法,体现在接口编程中。
外设
接口的基本知识In/Out指令、I/O总线、接口电路的关系
计算机硬件技术基础
一个简单的接口电路(输出)框图
具有缓冲寄存器的输出接口电路
RS
数据总线D0~D7
外部数据D0~D7
写控制(WR):将数据写入输出寄存器,1→RS
状态(RS):通知CPU 缓冲寄存器是否空,可接CPU中断系统
读控制(RD):读取缓冲寄存器数据, 0→RS
状态(RS):通知外设缓冲寄存器是否满
CPU端(I/O总线)
地
址
译
码
地址总线
控制总线
外设端
接口的基本知识——最简单的接口电路
计算机硬件技术基础
双
向
缓
冲
数据总线
发送数据
缓冲存储
接收数据
缓冲存储
接口
控制
电路
控制
寄存器
线路
驱动
信号
变换
地
址
译
码
地址总线
状态
寄存器
中断
读写控制
接口信号线
接口的基本知识——典型的简单接口电路构成
计算机硬件技术基础
接口的功能
接口一般具有数据传送、数据缓冲、信号变换、中断等功能。
数据传送:CPU执行输入/输出指令与外部设备交换数据。
数据缓冲:用于输入输出过程中的暂存,对方不能及时接收数据时,将数据暂存在接口电路中。根据接口的需要可以是一个或几个字节,也可也是数据存储区。
信号变换:完成计算机数字信号与I/O设备信号(如模拟信号、开关信号、计数脉冲等)的相互转换。
中断:大多数接口电路有中断功能,以提高接口程序的效率。
接口的基本知识——接口的4大功能
计算机硬件技术基础
接口的操作(p148)
接口的操作:程序对接口的访问(读/写)方式。不同的接口电路支持不同的操作方式。
1. 查询控制方式:通过程序监测接口的状态,见图6-2。
接口的基本知识接口的控制方式——查询
接
口
电
路
数据
地
址
译
码
地址总线
控制总线
端口连接器
读选通命令:控制接口电路将数据送数据总线。
接口状态:指示接口电路中是否有未读的数据。使用端口读命令查询。
三
态
门
数据总线
计算机硬件技术基础
例如:1:),使用地址为3F8~3FE的I/O端口
接口的基本知识
地址方向用途说明
3F8 IN/OUT 数据接收/发送寄存器,数据输入和输出
3F9 OUT 中断允许寄存器,设定是否允许产生中断
3FA IN 中断标志寄存器,指示中断类型
3FB OUT 线路控制寄存器,用于完成对接口电路的控制
3FC OUT MODEM控制寄存器
3FD IN 线路状态寄存器,指示接口电路的状态
3FE IN MODEM状态寄存器
例如其中:线路状态寄存器(3FD):
保留
D7
发送
移位
寄存器
D6
发送
保持
寄存器
D5
接收
间断
错误
D4
接收
格式
错误
D