微机8088第6章.ppt

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1、第六章微型计算机接口技术6.1微型计算机接口结构和功能6.2CPU与外设的数据传送方式6.3微计算机的中断系统6.1微型计算机接口结构和功能它是介于主机和外设之间的一种缓冲电路，是连接CPU与外设的通道。对于主机，I/O口提供外设的工作状态和数据；对于外设，I/O口记忆主机下达的给外设的一切命令和数据，使主机和外设的工作协调一致。功能：使外设与CPU进行总线隔离，起缓冲、暂存数据、电平转换、速度匹配、数据格式转换、状态的传递、等作用。接口：I/O接口电路的简称。I/O口。输入和输出电路。6.1.1接口的基本结构1、I/O口和存储器混合编址：统一编址任一个外设端口作为存储器的一个

2、单元来对待每一个外设端口占有存储器的一个单元地址对外设端口的读写操作相当于对存储器的读写操作。优点：占用全部的存储器操作指令，使用方便；缺点：外设占用内存单元，使内存容量减少。I/O口的编址方式I/O口独立编址：I/O地址与存储器地址分开。CPU有专门的I/O指令，用地址来区分不同的外设。一个外设往往具有多个端口（状态口、数据口、控制口）而每个端口对应一个端口地址。CPU查询一外设，往往需查询多个端口地址才能最终正确查询到该外设。CPU与I/O设备之间的接口信息1．数据信息：①数字量：键盘输入的多位二进制数据等.②模拟量：电压，压力等现场信息，须经A/D转换才能送给计算机处理。

3、③开关量：电动机的正、反转等，一位二进制数据，开关的合与断。2．状态信息：主要指输入、输出设备的状态。3．控制信息（命令信息）：由CPU发出，以控制不同外设的不同工作过程。三种信息性质不同，需分时传送，实际应用中，CPU与I/O设备进行数据交换时：数据信息一般是8位，独占一个端口--数据端口或地址/数据口（先送出的是地址后送出的是数据）；状态和控制信息只用其中的一位或几位，可以合用一个端口--状态/控制口（送出的是命令，读入的是状态）；因此，当CPU寻址外设时，通过对地址/数据端口和状态/控制口地址的查询，就可以正确地找到此外设。三种信息的联系：CPU与I/O设备之间的通讯1、

4、CPU通过地址/数据口发出相应的地址信息，找到该设备；2、CPU通过控制/状态口查询该设备的当前工作状态；忙：等待闲：可以通讯3、CPU通过控制/状态口发出命令，指导该设备的下一步工作；4、CPU通过地址/数据口发出相应的数据信息。6.2CPU与外设数据传送的方式又称同步传送方式，直接程序传送方式，较少用，只有在外部控制过程的各种动作时间是固定的且是已知的条件下才可使用。优点：程序简单，硬件和软件很省。缺点：对外设的要求较严格，否则出错。一、 无条件传送方式：CPU与外设进行数据传送前，先查询外设的工作状态，只有当外设准备好之后才传送，否则CPU就等待。查询式输入：外设准备好数

5、据，CPU取走数据，否则CPU等待。二．查询传送方式（条件传送方式）：适用于CPU与外设工作异步的情况，也称异步传送。查询式输出：外设处于空闲时，CPU将数据输出至外设，否则CPU等待。查询式输入示例数据端口74H状态端口77HD0D7D7READY（1位）8位POLL：INAL，77HTESTAL,80HJEPOLL；READY=0转POLLINAL，74HMOVDX,AL;数据暂存入dx数据端口210H状态端口213HD0D7D7BUSY（1位）8位查询式输出示例POLL：MOVDX,213HINAL，DXTESTAL,80HJNEPOLL；busy=1转pollMOVDX

6、,210HMOVAL，BX;bx的内容送给外设OUTDX，AL查询式数据采集系统示例324利用中断方式进行数据传送。最常用的传送方式。过程：外设准备好，向CPU提出申请，CPU给予响应，暂停主程序，执行子程序，处理数据，完毕返回主程序继续顺序执行。优点：CPU和外设可以并行工作，工作速度高。三．中断传送方式：用硬件在外设和内存之间直接进行数据交换而不通过CPU，称之为DMA方式。由DMA控制器（DMAC）控制外设与存储器直接进行数据传输，速率极高。优点：速度更快，不象中断传送方式需保存和恢复断点及现场信息。四．直接数据通道传送方式（DMA）DMA传送的几种形式DMA控制器（DM

7、AC）的基本功能1．能接收外设请求，向CPU发出DMA请求信号；2．CPU能够对请求信号发出有效的DMA响应，DMAC接到有效的DMA响应后接管对总线的控制，并向外设发出总线请求确认信号，标志着进入DMA工作方式；3．能寻址存储器及外设，即能输出相应的地址和修改地址指针；4．能向存储器和外设发出相应的读/写控制信号；5．能控制传送的字节数，以判断DMA工作方式是否结束；6．在DMA传送结束之后，能释放总线，使CPU重新接管对总线的控制权，恢复正常的工作。DMA传送方式1、单字节传送：每次DM