第3章 微机接口技术.ppt.convertor

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1、§3微机接口技术概念微型计算机与外部设备之间的公用边界，把微型机与外界各种检测、控制对象联系起来的纽带和桥梁。特征（1）利用软、硬件综合完成某一特定任务的技术。（2）微机接口的基本任务：把微处理机和外部设备连接起来，使两者之间正确的交换和传递信息。微机接口技术的发展第一阶段：用TTL、MSI构成的简单功能接口。第二阶段：可编程接口：8155、8279、8255等。第三阶段：智能接口或通用外围接口，接口内部有微处理器（单片机）：如MCS-51、MCS-96等,如现在的很多打印机接口就是用51系列单片机来做的。第四阶段：功能接口板，如工业控制计算机的输入输出控制

2、板卡：研华的818、812等计算机板卡。计算机板卡简要介绍：与计算机的连接：1）PCI插槽；2）ISA插槽；3）USB接口计算机从采集卡获得数据的方式：1）TIMER方式；2）中断方式；3）DMA方式微型计算机的基本结构三总线结构AB（AdressBus）、DB（DataBus）、CB（ControlBus）。2总线的结构类型单总线、双总线、双重总线（对于需要DMA控制器的场合是必须的）。接口的基本功能与结构基本功能（1）微机与外设间传递数据的中途缓冲站。（2）正确寻址与微机交换数据的外设。（3）提供微机与外设间交换数据所需的控制逻辑和状态信号。基本结构I/

3、O端口的编址方式存储器映像方式将I/O端口与存储单元同等看待，一起编址。如MCS-51等。隔离I/O方式将I/O端口与存储器作不同的处理，分开编址，形成相互隔离的I/O和存储器两个地址空间，如Z-80、Intel公司的CPU等。I/O读写控制信号：、M读写控制信号：、注意：访问I/O端口必须用专用的I/O指令。PC系列机的I/O端口编址直接寻址：输入指令：INAL,Port（1字节）和IN(E)AX,Port(2字节)输出指令：OUTPort,AL（1字节）和OUTPort,(E)AX(2字节)间接寻址：输入指令：INAL,Dx和IN(E)AX,Dx输出指令

4、：OUTDx,AL和OUTPort,(E)AX注意：（1）PC系列微型计算机有标准I/O端口地址，并有详细分配表。（2）用户要自己开发接口电路板时，只能使用计算机未用的地址。在使用计算机板卡时，为方便用户使用，所有的计算机板卡都有地址设置功能，注意不能与声卡、网卡及其它采集板卡冲突。例：研华板卡上有DIP开关进行地址设置。I/O同步控制方式同步控制的概念概念：微机基本系统与I/O外设之间数据传送的管理方法，是微机系统的一种调度策略。目的：实现MPU与I/O设备之间操作的同步，以实现两者间正确有效的数据传送。原因：速度差异（MPU速度快，外设速度多种多样）I/

5、O设备的同步控制方式程序查询式：MPU检测状态端口，看是否准备好。I/O设备被动。中断驱动式：向MPU发中断请求，MPU被动。直接存取存储式：不需MPU介入，M与I/O直接进行数据传送。专用I/O处理器式：I/O处理器完成各种操作。§3.2总线连接技术总线概念：在模块与模块之间或者设备与设备之间传送信息、相互通信的一组公用信号线。特点：公用性；在同一时刻总线上只能允许一对模块进行信息交换。物理连接：电缆的选择与连接、缓冲器的驱动、接收器的选择与连接、屏蔽、抗干扰等。电信号连接技术：基本信息线的缓冲、匹配、总线握手、总线判决和中断技术。总线握手技术总线完成一个

6、传输周期分成四个阶段：总线请求和仲裁、寻址阶段、传输阶段、结束阶段。概念主模块取得总线使用权后，如何在主模块和从模块之间实现高速而可靠的寻址与数据传送。总线握手方法（1）同步总线协定：控制源只有一个时钟振荡器，时钟脉冲的前沿和后沿分别指明一个总线周期的开始和结束。高速（2）异步总线协定：一问一答方式，适应高低速传输。（3）半同步总线协定：多一个Wait信号线，同速时Wait不用，相当于同步；不同速时发Wait，相当于异步。（4）周期分裂式总线协定：总线判决技术适用范围：多处理器或带DMA控制器的单处理器。总线判决方法：（1）菊花链判决（串行或串联判决）：三线

7、菊花链最多。总线请求BR、总线允许BG、总线忙BB。（2）二维总线判断。§3.3并行接口串行接口与并行接口概述（1）并：被传送数据的各位同时在总线上传输。串：被传送数据的各位一位一位在总线上传输。（2）串行与并行是指I/O接口与I/O设备之间的通信方式，I/O接口与MPU之间通信全为并行方式传送。串行接口与并行接口的异同并行：如打印机；速度高，成本高，距离近串行：智能仪表；速度低，成本低，距离远。RS485可达1.2Km。并行接口的一般结构注：（1）注意输出线是什么输出方式：OC输出、三态输出等。（2）并行接口电路有的端口是固定的，有的是可编程的。（3）关于

8、并行接口的其它知识，自学。§3.4串行接口串行通信的