文档介绍：第 6 章
输入输出及接口
第6章输入输出及接口
教学重点
I/O接口电路的典型结构
无条件传送方式
查询传送方式
中断工作过程
I/O接口概述
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
I/O接口概述(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
I/O接口概述(续2)
什么是微机接口技术?
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
I/O接口的典型结构
控制总线CB
地址总线AB
I/O接口电路
数据
控制
状态
数据总线DB
CPU
外设
控制寄存器
状态寄存器
数据寄存器
1. 接口电路的内部结构
2. 接口电路的外部特性
3. 接口电路芯片的分类
4. 接口电路的可编程性
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
3. 接口电路芯片的分类
接口电路核心部分往往是一块或数块大规模集成电路芯片(接口芯片):
通用接口芯片
支持通用的数据输入输出和控制的接口芯片
面向外设的专用接口芯片
针对某种外设设计、与该种外设接口
面向微机系统的专用接口芯片
与CPU和系统配套使用,以增强其总体功能