微机原理与接口技术(西电)_第10章

《微机原理与接口技术(西电)_第10章》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第10章并行和串行接口电路第10章并行和串行接口电路10.1概述10.2可编程并行接口电路Intel8255A10.3可编程串行接口电路Intel8251A习题10第10章并行和串行接口电路10.1概述10.1.1并行通信1.并行接口并行通信由并行接口来完成的，在并行数据传输中并行接口连接CPU与并行外设的通道，并行接口中各位数据都是并行传输的，它以字节（或字）为单位与I/O设备或被控对象进行数据交换。并行通信以同步方式传输，其特点是：传输速度快；硬件开销大；只适合近距离传输。一个并行接口中包括状态信息、控制信息和数据信息。

2、第10章并行和串行接口电路⑴状态信息状态信息表示外设当前所处的工作状态。例如，准备好信号表示输入设备已经准备好信息，可以和CPU交换数据；忙信号(BUSY)表示输出设备正在输出信息，即在“忙”着，同时也等于指示CPU要处于等待状态。⑵控制信息控制信息是由CPU发出的，用于控制外设接口的工作方式以及外设的启动和停机信息等。第10章并行和串行接口电路⑶数据信息CPU与并行外设数据交换的内容。状态信息、控制信息和数据信息，通常都是通过数据总线传送，这些信息在外设接口中分别存取在不同的口中。所谓口是指可以由CPU读、写的寄存器，这些

3、口分别是状态口、控制口和数据口，它们分别用来存放状态信息、控制信息和数据信息。对于一个外设接口，常常需要几个口才能满足和协调外部设备的工作与要求，图10.1是一个典型的并行接口与CPU、外设的连接图。第10章并行和串行接口电路数据总线输入数据输出数据准备好控制寄存器输输入数据准备好输入数据准备好入设中断请求输入应答备状态寄存器CPU复位总线系统IOR输入缓冲寄存器IOW输出数据输AEN输出缓冲寄存器出输出数据准备好设地址总线地址CS备译码器输出应答A0A1图10.1并行接口与CPU、外设的连接第10章并行和串行接口电路2.并

4、行接口的组成⑴状态寄存器状态寄存器用来存放外设的信息，CPU通过访问这个寄存器来了解某个外设的状态，进而控制外设的工作，以便与外设进行数据交换。⑵控制寄存器并行接口中有一个控制寄存器，CPU对外设的操作命令都寄存在控制寄存器中。第10章并行和串行接口电路⑶数据缓冲寄存器在并行接口中还设置了输入缓冲寄存器和输出缓冲寄存器，缓冲器是用来暂存数据。因为外设与CPU交换数据，CPU的速度远远高于外设的速度。例如，打印机的打印速度与CPU的速度相差的远不止是一个数量级，在并行接口中设置缓冲器，把要传送的数据先放入缓冲器中，打印机按照安

5、排好的打印队列进行打印，这样可以保证输入，输出数据的可靠性。第10章并行和串行接口电路3.数据输入过程数据输入过程，指的是外设向CPU输入数据。①当外设将数据通过数据输入线送给接口时，先使状态线“输入数据准备好”为高电平。然后通过接口把数据接收到输入缓冲寄存器中，同时把“输入回答”信号置成高电平“1”，并发给外设。②外设接到回答信号后，将撤消“输入数据准备好”的信号。当接口收到数据后，会在状态寄存器中设置“准备好输入”状态位，以便CPU对其进行查询。第10章并行和串行接口电路③接口向CPU发出一个中断请求信号，这样CPU可以

6、用软件查询方式，也可以用中断的方式将接口中的数据输入到CPU中。④CPU在接收到数据后，将“准备好输入”的状态位自动清除，并使数据总线处于高阻状态。准备外设向CPU输入下一个数据。第10章并行和串行接口电路4.数据输出过程数据输出过程，指的是CPU向外设输出数据。①当外设从接口接收到一个数据后，接口的输出缓冲寄存器“空”，使状态寄存的“输出数据准备好”状态位置成高电平“1”，这表示CPU可以向外设接口输出数据，这个状态位可供CPU查询。②此时接口也可向CPU发出一个中断请求信号，同上面的输入过程相同，CPU可以用软件查询方式

7、，也可以用中断的方式将CPU中的数据通过接口输出到外设中。当输出数据送到接口的输出缓冲寄存器后，再输出到外设。第10章并行和串行接口电路③与此同时，接口向外设发送一个启动信号，启动外设接收数据。外设接收到数据后，向接口回送一个“输出回答”信号。④接口电路收到该信号后，自动将接口状态寄存器中的“准备好输出”状态位重新置为高电平“1”，通知CPU可以向外设输出下一个数据。第10章并行和串行接口电路10.1.2串行通信串行通信是微机和外部设备交换信息的方式之一。所谓串行通信是通过一位一位地进行数据传输来实现通信。与并行通信相比，串

8、行通信具有传输线少，成本低等优点，适合远距离传送。缺点是速度慢，若并行传送n位数据需时间T，则串行传送的时间最少为nT。在实际传输中，是通过一对导线传送信息。在传输中每一位数据都占据一个固定的时间长度。1.串行接口的组成串行接口是通过系统总线和CPU相连，串行接口部件的典型结构如图10.2