微机原理课件-第6章

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1、1第6章输入输出和中断技术26.１接口计算机外部设备种类较多：有机械的、电子的、机电和磁电相结合的，如键盘、磁盘、打印机、显示器等；外设的信号种类：数字量、模拟量、开关量等需要解决的问题：传送速度的匹配；信号形式的匹配；信号电平和驱动能力；信息格式；时序匹配；3如果高速的微处理器与外设能够协调的工作，就要有一个具有数据缓冲和锁存能力、数据格式转换能力、提供外设状态和定时控制能力的连接电路，我们把它叫做输入输出接口。42.接口功能1、I/O接口地址译码CPU通过地址来选择设备，设备的接口必须具备地址译码的能力，产生设备选中信号；2、数据的输入输出CPU与外设交换的信息有三

2、种：数据、状态、控制信息。CPU通过接口输入输出数据、检测和管理外设的工作状态；设备通过接口向CPU发中断请求；3、命令、数据、状态的缓冲与锁存CPU与设备的速度差异，使接口应具备数据锁存与缓冲的能力，保证CPU与设备之间信息交换的同步。4、信息格式、电平的转换完成数据的串／并、并／串、数字量／模拟量、模拟量／数字量之间的转换。5数据缓存器DR状态寄存器SR控制寄存器CRCPUI/O设备数据状态控制数据地址IO/MIORIOW控制逻辑数据缓冲器：CPU与外设交换数据信息，也叫数据端口；状态寄存器：保存外设当前的状态信息，也叫状态端口；控制寄存器：CPU向外设发出的控制信

3、息，也叫控制端口；3.接口的基本结构66.1.2I/O接口的编址方式常用的编址方式有两种：与存储器统一编址方式；I/O端口独立编址方式。一、与存储器统一编址将存储器的存储单元与外设的端口统一编址，即一个端口与一个存储器单元等同看待；通常为一个外设的各个端口分配连续的地址。优点；可以用访问内存的方法来访问I/O端口。所有用于内存的指令都可以用于外设，不需要专门的I/O指令；缺点：外设占用了部分地址空间，减少了内存可用的地址范围；7二、I/O端口独立编址内存地址空间和外设地址空间是相互独立的；访问I/O端口有专门的控制信号；CPU采用专用指令对I/O端口进行访问（IN、OU

4、T)；I/O独立编址寻址方式FFFFH0000H▪▪▪▪IOWIORMEMRMEMWI/OCPU00000HFFFFFH▪▪▪▪MEM1M64K8+5V时钟发生器RES8284CLKRESET8088IO/MRDWRALEA19～A16A15～A8AD7～AD0DT/RDENSTBOESTBOESTBOE8282828282828286OETIO/MRDWRA19

5、A16A15

6、A8A7

7、A0D7

8、D0系统总线信号8088+5VMN/MXREADY9+5V时钟发生器RES8284CLKRESETMN/MXA19～A8AD7～AD0DT/RDENCLKSTBOE82828

9、286OETS0S1S2ALEINTAMEMRMEMWIORIOW8288总线控制器地址总线数据总线存储器I/O接口8088CPUS0S1S2READY108088CPU采用了I/O端口独立编址方式，它使用地址信号线A0~A15，最多能够管理64K个端口，地址范围0000H~FFFFH，有专用的控制信号IOR和IOW或IO/M、WR、RD；6.1.3I/O端口地址的译码对只有单一端口的外设，应采用全译码方式；对具有多个I/O端口的外设，16位地址线的高位参与译码，低位用于区分端口；116.1.4数据的传送并行传送串行传送126.2.4简单接口的应用举例接口CPUI/O设

10、备数据状态控制数据地址控制输入接口要具有数据缓冲能力，通常接一个三态门，三态门具有“通断”控制能力；输出接口要具有数据锁存能力；131234567891011121314151617181920VCC74LS244E1地线E274LS244单向三态门驱动器三态门具有“通断”控制能力14D0～D774LS244+5VK0K1K2K3K4K5K6K7DO0～DO7I0I1I2I3I4I5I6I7E1E2≥1IORA2A3A4A5A6A7A8A9A15A10A11A12A13A14系统总线信号≥1&输入端口地址：83FC、83FD、83FE、83FF编程：MOVDX,83FC

11、HINAL,DX1574LS273作为输出接口系统总线信号D0D0D7D7~~A0A1A2A3A4A5A6A7IOW&&≥111CP+5VQ0Q1Q6Q7…A8A9A10A11A12A13A14A15+5V74ls27374LS27316输入/输出接口综合应用例子根据开关状态在7段数码管上显示数字或符号共阳极7段数码管结构见教材图6.10用74LS273作为输出接口，把数据送到7段数码管74LS273的地址假设为F0H用74LS244作为输入口，读入开关K0～K3的状态74LS244的地址假设为F1H当开关的状态分别为0000～1111时