文档介绍：第七章微机接口技术基础
一、概述
二、I/O端口的寻址方式
四、CPU与外设数据传送方式
1. 程序直接控制方式
①无条件传送方式
②查询传送方式
2. 中断传送方式
3. 直接数据通道传送(DMA)
4. 各传送方式的比较
三、I/O端口地址译码方法
计算机在使用中,不可避免地要与外部设备打交道,输入和输出一些信息数据和信息。
输入——通过键盘、纸带读入机、卡片输入机、扫描仪、
A/D(模/数)转换等;
输出——显示器、打印机、D/A(数/模)转换等。
另外,在微机中,软、硬盘也作为输入输出设备。
由于①输入的信息的数据形式不同
(数字量、模拟量、开关量等);
②输入信息的速度不同
(键盘输入、磁盘输入);
所以,在CPU与外设进行数据传输时,
需要通过接口来实现。
CPU
接口
电路
I/O
设备
一、概述
什么是接口:
广义地讲,接口是指通过三总线与CPU相连的外围芯片或部件。
接口分为:
1. RAM、ROM构成的存储器接口;
2. 8237A、8259A、8253A、8255A等构成的系统板I/O接口(或称CPU外围I/O接口);
3. 由I/O接口通道构成的连接外部输入输出设备的外围I/O接口。
接口的两层含义:
1. 指这些外围芯片或部件如何与CPU相连;
2. 如何编程确定这些外围芯片或部件的工作方式。
CPU外围I/O接口
存储器接口
中央
处理器
8088
协处
理器
8087
总线
驱动器
总线
控制器
8288
RAM
存储
器
ROM
存储
器
8 级
中断
电路
4
通道
DMA
8 通道
定时/
计数器
喇叭
电路
键盘
接口
8
个
扩
展
插
座
CB
AB
DB
时钟
信号
发生器
8284
外围I/O接口
I/O接口的基本功能:
1. 信号电平的转换;
2. 数据格式的转换;
3. 数据寄存和缓冲;
4. 对外设的控制与检测;
5. 中断请求、DMA请求的产生。
(注:并不是所有的接口都具备上述所有的功能)
CPU与外设之间的接口信息
CPU与一个外设交换信息,通常需要以下一些信号:
1. 数据(Data)
2. 状态信息(Status)
输入时,输入设备的信息是否准备好;
输出时,输出设备是否有空等。
3. 控制信息(Control)
控制输入输出设备的启动和停止等。
CPU
接口
电路
I/O
设备
数据
状态
控制
数据
状态
控制
端口1
端口2
端口4
端口3
端口——用于存放信息的、
CPU可直接访问的
锁存器、缓冲器等。
在PC机中通常为8位。
为了将数据、状态、控制信息区分开,在接口电路中,设有不同的端口,如数据端口、状态端口、控制端口,以接收、存放、输出不同的信息。
二、I/O端口的寻址方式
CPU 寻址I/O端口有两种方式:
将存储器与外设端口统一编址
将外设接口电路的一个端口作为存储器的一个单元。
优点:
不需要专门的输入输出指令,可用全部的存储器操作指令(指令多且灵活), 如:mov kou1,bx
缺点:
外设占用内存单元,相对减少了内存容量。
65
F3
02
00
24
E0
内存与外设
内存
外设
Kou1
02
6D
00000
00001
EFFFF
F0000
F0001
F0002
FFFFF
2. 外设端口单独编址
优点:不占用内存
缺点:CPU需设专门的I/O指令。
I/O 指令:
•若端口地址在 0~FFH 范围内,则用:
IN AL,端口地址(输入)
OUT 端口地址,AL (输出)
如: IN AL, PORT1
OUT PORT2, AL
•若端口地址在 0100~FFFFH 范围内,则用:
MOV DX, 端口地址
IN AL, DX
OUT DX, AL
如: MOV DX, PORT100
IN AL, DX
可寻址28=256个端口
可寻址216=64K个端口
65
F3
02
00
外设
0000
00FF
FFFF
0100
port1
port2
port3
11
22
33
44
port100
port101
11
32
32
01
内存
00000
FFFFF