第6章 输入输出接口技术 18

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1、第7章微型机接口技术第6章输入/输出接口技术3．数据的缓冲及锁存随着大规模、超大规模集成电路工艺技术的发展，各种专用缓冲器：加强驱动能力或通用接口芯片应运而生。6.1输入输出及接口通常，一个I/O接口具有下列功能：锁存器：信息暂存4．信息的转换1．地址译码和I/O设备的选择6.2输入和输出的传送方式（重点）串—并、并—串转换；主机和I/O设备（端口，input/outputport）的接口均挂在同一总线上，主机与I/O设备之间的数据传送经I/O接口通过数据数字量—模拟量转换；6.3可编程定时/计数器（重点）总线进行。电平（TTL电平、RS232电平等）转换；当主机进行I

2、/O操作时，每个时刻只允许被选中的I/O接口与码制转换等。6.4可编程并行接口（重点）数据总线相通，与主机进行数据传送。5．状态信息检测其它非选中的I/O设备的接口应呈高阻状态，与数据总线隔离.外设准备好（READY），空（EMPTY），忙（BUSY），6.5串行通信和串行接口（重点）2．信息的输入与输出收到（ACKNOWLEDGE），转换结束（EOC）等。6.6模拟通道接口当主机选中I/O接口中的某个端口，则可在它们之间传送相应6．外时钟定时计数器等。信息（数据、状态、控制）。第7章微型机接口技术第6章输入/输出接口技术第6章输入/输出接口技术6.1输入输出及接口©8

3、0X86系统常用接口芯片（一）并行接口芯片键盘接口地址总线AB鼠标©Intel8255，有三个8位端口A,B,C计算机外设CRT©Intel8155，有三个端口,内带256字节RAM,两个定时器。打印机（二）串行接口芯片I/O输I/O输绘图仪存©Intel8251，同步异步串行接口。接入接出©为什么外设不能象存贮器一样直接挂在CPU上储CPU器口设口设外设功能复杂：©Intel8250，异步串行接口芯片。备存贮器功能单一：备（1）仅作输入、仅作输出、（三）计数定时器（1）传送方式单一(传送一个字节)入/出兼作。©Intel8253/8254，三个通道16位定时计数器。数

4、据总线DB（2）品种单一（2）格式多种（并串），位数多种RAM、ROM（控制信号确定)（四）直接存取控制器（DMAC）控制总线CB（3）格式单一（并行数字信号）（3）外设品种繁多©Intel8237（光、机、电、声、磁等）（4）工作速度匹配（4）信号形式有脉冲、模拟量或数字量©上述接口芯片功能可由程序改变，称为可编程接口芯片。微型计算机的结构示意图（5）速度不匹配第6章输入/输出接口技术第6章输入/输出接口技术第6章输入/输出接口技术6.1.1I/O信息的组成二、状态信息——表征外设的工作状态6.1.2I/O接口的作用数据信息、状态信息及控制信息¾对输入接口,CPU是否

5、准备好接收数据，“READY”准备好?1.I/0接口电路的功能©数据缓冲或锁存一、数据信息——要交换的数据本身¾对输出接口,外设是否准备好接收数据，“BUSY”外设忙吗?©设备选择2.I/0接口电路分类1.数字量：按一定的编码标准（2#，ASCII码）由若干位组合三、控制信息©信号转换（电平、格式）所表示的数或字符。如键盘、CRT、打印机等设——CPU控制外设工作的命令©数据传送方式：©接收、解释并执行CPU的命令备与CPU交换的信息。CPU通过接口发出，如A/D转换器的启/停信号，设置外设的¾并行接口©中断管理2.模拟量：现场信息（如温度、压力、流量、位移等非电量）工

6、作模式等。¾串行接口©可编程功能经过传感器而转换成电量（电压、电流），这些模☆接口（interface）与端口（port）：©功能选择的灵活性：拟量经过A/D、D/A转换器在CPU与外设间交换。¾可编程接口©传送这三种信息（数据、状态、控制）的接口电路中的寄存器3.开关量：一位2#信息：0、1。如开关的断开与闭合；控制电¾不可编程接口称为数据、状态和控制端口。机的启、停等。通常这些开关量要经过相应的电平转换才能与计算机连接。©不同的寄存器有不同的端口地址，即用地址来访问。©通用性：¾通用接口（8253定时/计数器、8259中断控制器、8257DMA、8250数据的传送可

7、采用并行（n位同时传送）©端口由一个或多个寄存器组成。接口由若干个端口加上相应的8251串行接口、8255并行接口）串行（一位一位地传送）控制逻辑组成，地址不是对接口而言。¾专用接口（软盘控制器82718272、CRT8275、键盘显示8279）第6章输入/输出接口技术第6章输入/输出接口技术第6章输入/输出接口技术3.I/0接口电路的结构6.1.3I/O端口的编址方法2.I/O独立编址实现对CPU数据总线速©指主存地址空间和I/O端口地址空间相互独立，分别编址。度和驱动能力的匹配©为了区分接口电路的各个寄存器，系统为它们各自分配了一个C