IO接口和数据传输

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1、汇编语言与接口——第六章：输入/输出接口和数据传输皖西学院计算机系输入/输出接口功能CPU和输入输出设备间的信号接口部件的I/O端口和寻址方式CPU和外设间的数据传送方式1左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第六章：输入/输出接口和数据传输输入/输出接口功能CPU和输入输出设备间的信号接口部件的I/O端口和寻址方式CPU和外设间的数据传送方式2左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第六章：输入/输出接口和数据传输——接口功能什么是输入/输出设备？计算机有各种用途，但不论用于何种场合，都离不开信息处理。所处理的信息，均要由输入设备提供，

2、而处理后的结果数据，则要送给输出设备，以各种形式报告给用户。例如，键盘、鼠标器、磁盘和扫描仪等是大家熟悉的输入设备，而磁盘、显示器、打印机、绘图仪等则是最常见的输出设备。亦即能够完成输入/输出操作的设备就叫输入/输出设备，简称外设或I/O设备。3左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第六章：输入/输出接口和数据传输——接口功能输入/输出设备与CPU信息交换时有什么问题？外部设备种类繁多，从工作原理来讲，可分为机械式、电动式、电子式和其它形式等几类。它们对所传输的信息的要求也各不相同，这就给计算机和外设之间的信息交换带来以下一些问题：(1)速

3、度不匹配：CPU的速度很高，而外设的速度要低得多，而且不同的外设速度差异甚大，它们之中既有每秒钟能传送兆位数量级的硬磁盘，也有每秒钟只能打印百位字符的串行打印机或速度更慢的键盘。(2)信号电平不匹配：CPU所使用的信号都是TTL电平，而外设大多是复杂的机电设备，往往不能用TTL电平所驱动，必须有自己的电源系统和信号电平。(3)信号格式不匹配：CPU系统总线上传送的通常是8位、16位或32位的并行数据，而各种外设使用的信息格式各不相同。有些设备上用的是模拟量，而有些是数字量或开关量；有些设备上的信息是电流量，而有些却是电压量，有些设备采用串行方式

4、传送数据，而有些则用并行方式。(4)时序不匹配：各种外设都有自己的定时和控制逻辑，与计算机的CPU时序不一致。4左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第六章：输入/输出接口和数据传输——接口功能什么是输入/输出接口？因此，要实现外部设备与主机之间的连接(connection)和信息交换，必须经过一个数据转换和传输的设备。这种设备，我们叫做I/O接口(interface)。I/O接口：I/O接口是指把外设同微型计算机连接起来实现数据传送的中间控制电路。5左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第六章：输入/输出接口和数据传输——接口功能输入

5、/输出接口及其功能⑴转换信息格式如串/并转换、并/串转换等；⑵提供联络信号协调数据传送的状态信息，如数据“准备好”、设备“忙”等；⑶协调定时差异协调微机与外设在定时或数据处理速度上的差异，使二者能同步交换数据；⑷进行译码选址在具有多台外设的系统中，外设接口必须提供地址译码及确定设备码的功能；⑸实现电平转换为使微机同外设匹配，接口电路必须提供电平转换及驱动能力；(6)最好可编程序对一些多功能接口电路，应具备可编程能力，达到用软件选择接口电路的某些功能，以适应具体工作的要求。6左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第六章：输入/输出接口和数据传

6、输输入/输出接口功能CPU和输入输出设备间的信号接口部件的I/O端口和寻址方式CPU和外设间的数据传送方式7左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第六章：输入/输出接口和数据传输——CPU和I/O设备间的信号CPU和外设之间需要交换三种信息数据信息：送入CPU进行加工处理的信息或输出到外设的结果。控制信息：是CPU发出，用以控制外设的工作方式或启动和停止。状态信息：反映了外设当前的工作状态，是外设送给CPU的信号。CPU与外设之间不是直接交换以上三类信息，而是通过接口间接传送的。以上三种信息在形式上都是二进制代码，它们都是通过DB来传递的，

7、分别放在接口内的不同端口中（这里的端口也称为寄存器）。每个端口都有一个端口地址，CPU通过访问不同的地址，从而获取不同的端口内的信息。8左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第六章：输入/输出接口和数据传输输入/输出接口功能CPU和输入输出设备间的信号I/O端口和寻址方式CPU和外设间的数据传送方式9左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第六章：输入/输出接口和数据传输——I/O端口和寻址方式I/O端口的寻址方式CPU对外设的访问实质上是对I/O接口电路中相应的端口进行访问，因此和存储器那样，也需要由译码电路来形成I/O端口地址。I/O

8、端口的编址方式有两种：存储器映象编址方式和独立编址方式。存储器映像编制方式：在这种编址方式中，将外设接口地址和内部存储器地址统一安排在内存的地址空间中