微机原理与接口技术ppt电子课件教案第6章输入输出及中断技术

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1、第6章输入输出及中断技术1主要内容输入输出系统的基本概念I/O接口和端口端口的编址方式简单接口芯片及其应用基本输入输出方法中断的基本概念及工作过程*中断控制器82592§6.1输入输出系统3了解和掌握：I/O系统的概念和特点接口的基本功能端口的概念端口的编址方式I/O地址译码4一、输入输出系统的组成及特点组成：I/O设备，I/O接口，I/O软件特点：复杂性实时性异步性与设备无关性5二、I/O接口和端口I/O接口：将外设连接到总线上的一组逻辑电路的总称。实现外设与主机之间的信息交换。I/O端口：接口中的寄存

2、器6I/O接口要解决的问题速度匹配(Buffer)信号的驱动能力(电平转换器、驱动器)信号形式和电平的匹配(A/D、D/A)信息格式(字节流、块、数据包、帧)时序匹配(定时关系)总线隔离(三态门)7接口的功能数据的缓冲与暂存信号电平与类型的转换增加信号的驱动能力对外设进行监测、控制与管理，中断处理8I/O端口数据端口状态端口控制端口端口9I/O端口CPU数据状态控制外设I/O接口DB10三、I/O端口的编址方式8086/8088的寻址能力：内存：1MB端口：64KB编址方式：与内存统一编址独立编址11端口

3、与内存的统一编址特点：指令及控制信号统一内存地址资源减少内存地址960KBI/O地址64KB00000HF0000HFFFFFH12端口的独立编址特点：内存地址资源充分利用能够应用于端口的指令较少内存地址I/O地址00000HFFFFFHFFFFH0000H13端口的寻址8088/8086寻址端口数：64KB寻址端口的信号：IOR、IOWA15～A0148088/8086的I/O端口编址采用I/O独立编址方式(但地址线与存储器共用)地址线上的地址信号用IO/M来区分I/O操作只使用20根地址线中的16根：

4、A15～A0可寻址的I/O端口数为64K(65536)个I/O地址范围为0～FFFFHIBMPC只使用了1024个I/O地址(0～3FFH)15四、I/O地址的译码目的：确定端口的地址参加译码的信号：IOR，IOW，高位地址信号OUT指令将使总线的IOW信号有效IN指令将使总线的IOR信号有效16I/O译码的地址信号当接口只有一个端口时，16位地址线一般应全部参与译码，译码输出直接选择该端口；当接口具有多个端口时，则16位地址线的高位参与译码（决定接口的基地址），而低位则用于确定要访问哪一个端口。17I/

5、O地址译码例某外设接口有4个端口，地址为2F0H——2F3H，由A15～A2译码得到，而A1、A0用来区分接口中的4个端口。试画该接口与系统的连接图。18I/O地址译码例地址范围：××××001011110000××××001011110011任意状态A11片内地址图中不接入19I/O地址译码例译码电路图：≥1A11A10A18A3A2A9A7A4┇&CEA1A0接口芯片20§6.2简单接口电路21掌握：接口电路的分类及特点；两类简单接口芯片的应用22一、接口的基本构成数据线控制线状态线DBCBAB数据输

6、入寄存器(or三态门)数据输出寄存器(锁存器)状态寄存器(or三态门)命令寄存器译码电路控制逻辑23接口的基本构成数据输入/输出寄存器暂存输入/输出的数据命令寄存器存放控制命令设定接口功能、工作参数和工作方式。状态寄存器保存外设当前状态，以供CPU读取。24二、接口的类型及特点按传输信息的方向分类：输入接口输出接口按传输信息的类型分类：数字接口模拟接口按传输信息的方式分类：并行接口串行接口25接口特点输入接口：要求对数据具有控制能力常用三态门实现输出接口：要求对数据具有锁存能力常用锁存器实现26三、三态门

7、接口高电平、低电平、高阻态27三态门接口三态门的工作波形：A0~A15IOR译码输出D0~D7开关状态地址有效2874LS244含8个三态门的集成电路芯片在外设具有数据保持能力时用来输入接口74LS244应用例——教材p238P238图29三态门接口应用例利用三态门作为输入接口（接口地址380H）接到地址范围为70000H----71FFFH的EEPROM芯片的READY/BUSY端，当三态门输出高电平时，可向98C64A写入一个字节数据，输出低电平时则不能写入。画芯片与系统的连接图30三态门接口应用例D

8、0~D7A0A12•••WEOEREADY/BUSY•••A0A12MEMWMEMR高位地址信号D0~D7D0380HCE译码IOR31四、锁存器接口通常由D触发器构成；特点：具有对数据的锁存能力；不具备对数据的控制能力32常用锁存器芯片74LS2738D触发器，不具备数据的控制能力74LS373含三态的8D触发器，具有对数据的控制能力P239图33锁存器芯片74LS374D0~D7Q0Q7...OECP译码器Q0~Q7D0D