微机原理与接口技术输入输出接口技术ppt课件

《微机原理与接口技术输入输出接口技术ppt课件》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、第六章输入输出接口微机接口概述及接口技术I/O端口与其编址方式CPU与外设之间的数据传送方式本章内容端口地址译码掌握微型计算机接口技术的基本概念了解主机与外设之间的各种数据传送方式了解I/O端口的寻址方式学习目的6.1微机接口概述及接口技术微型计算机系统可通过系统总线与外设相连，进行系统的扩展与开发，而外设必须通过接口才能与CPU交换信息。CPU或系统总线I/O接口电路外设数字化存储示波器、数字化万用表终端、调制解调器A/D转换器开关量输入D/A转换器开关量输出键盘、鼠标、数字化仪、光笔、图形输入仪麦克风、扫描仪打印机显示器磁盘

2、磁带软盘光盘智能仪器接口通信接口过程控制接口输入接口输出接口外存接口CPU内存DBABCB图1-1微机系统各类接口框图CPU与外设两者的信号线不兼容，在信号线功能定义、逻辑定义和时序关系上都不一致两者的工作速度不兼容，CPU速度高，外设速度低若不通过接口，而由CPU直接对外设的操作实施控制，就会使CPU处于穷于应付与外设打交道之中，大大降低CPU的效率若外部设备直接由CPU控制，也会使外设的硬件结构依赖于CPU，对外设本身的发展不利。6.1微机接口概述及接口技术为什么要采用I/O接口为了使CPU能适应各种各样的外设，就需要在CPU与外

3、设之间增加一个接口电路，由它完成相应的信号转换、速度匹配、数据缓冲等功能，以实现CPU与外设的连接，完成相应的输入输出操作。一个接口的基本作用是在系统总线和I/O设备之间架起一座桥梁，以实现CPU与I/O设备之间的信息传输。采用接口技术的目的6.1微机接口概述及接口技术一、I/O接口的功能作为接口电路，通常必须为外部设备提供几个不同地址的寄存器，每个寄存器称为一个I/O端口。通常的I/O接口示意图如下图所示：I/O接口示意图6.1微机接口概述及接口技术I/O接口内部一般由数据、状态、控制三类寄存器组成。数据寄存器在输入时，保存外设发往

4、CPU的数据(输入寄存器)在输出时，保存CPU发往外设的数据(输出寄存器)状态寄存器——保存状态信息，CPU可从状态口读取当前状态；控制寄存器——用来保存CPU写入的控制字。6.1微机接口概述及接口技术任何接口电路均包括如下基本功能：1.作为微型机与外设间传递数据的中间缓冲站；2.正确寻址与微机交换数据的外设；3.提供微型机与外设间交换数据所需的控制逻辑与状态信号。6.1微机接口概述及接口技术4.完成中断判优、中断屏蔽，向CPU送入中断类型码等功能。5.具有可编程特性，可以通过指令设定接口的工作方式，工作参数，以满足不同外设的要求。6

5、.联络功能，当CPU要访问外设时，首先要查询外设状态，能否接受访问，接口应将外设状态准备好，供CPU查询；或向CPU发特定的信号通知外设已准备好。6.1微机接口概述及接口技术二、CPU与I/O之间的接口信号1.数据信息(DATA)(1)数字量由键盘、光电输入机等输入的信息。(通常以二进制表示的数或以ASCII码表示的数或字符)CPU与外设交换的基本信息是数据，有三种类型：6.1微机接口概述及接口技术(2)模拟量非电量信息传感器电量信号处理A/DCPU(3)开关量两个状态的量(可以用0、1表示)例如电机的启与停，开关的合与开等。6.1

6、微机接口概述及接口技术2.状态信息(STATUS)输入时，输入设备是否准备好？(READY)输出时，输出设备是否空闲？(BUSY)反映当前外设工作状态的信息，例如：6.1微机接口概述及接口技术3.控制信息(CONTROL)例如控制I/O设备启动或停止等。CPUI/O设备I/O接口123ABDBCBDATASTATUSCONTROLCPU与外设之间的接口信息CPU通过接口输出用以控制外设工作的信息。6.1微机接口概述及接口技术三.I/O接口的基本结构1）端口I/O接口电路内部通常有若干个寄存器，用来存放CPU和外部设备之间传输的数据信息

7、、状态信息和控制信息。在接口电路中，把分配了地址的寄存器或缓冲电路称为端口。每个端口都有一个地址。6.1微机接口概述及接口技术（1）数据端口：数据端口分为数据输入端口和数据输出端口。在输入时，保存外设发往CPU或内存的数据；在输出时，保存CPU或内存发往外设的数据。（2）状态端口：状态端口用来保存外部设备和接口电路本身的工作状态。CPU通过读取状态端口，就可以了解当前外设和接口电路的状态。（3）控制端口：控制端口用来存放CPU发来的控制指令，初始化接口电路，确定接口电路的工作方式和功能。6.1微机接口概述及接口技术一个简单的外设接口图

8、6.1微机接口概述及接口技术1）地址译码电路CPU在执行输入/输出指令时，首先要向地址总线发送端口地址（地址信号）。其中高位地址经过译码电路，用来选择不同的接口电路，而低位地址用来选择接口电路内部的不同端口。2）数据缓冲