第七章中断技术可编程中断控制器(Intel 8259A)

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1、第七章　中断技术、可编程中断控制器（Intel8259A）有关I/O接口的基本概念I/O端口与其编址方式主机与外设之间的数据传送方式有关中断的基本概念8259A可编程中断控制器8086中断系统输入/输出及8259A应用举例8086CPU中断响应流程本章内容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掌握中断技术的基本概念了解8086中断系统及其对各种类型中断的响应流程了解8259A中涉及到的有关概念掌握8259A的编程应用学习目的8.1I/O接口概述一、接口与接口技术微型计算机系统可通过系

2、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接口电路外设外设与CPU连接时存在如下问题：1.速度的匹配问题；2.时序的配合问题；3.信息类型与信号电平的匹配问题；(数字量，模拟量；TTL电平、RS-232C电平等)因此，外设必项通过接口才能与CPU相连接。4.信息表示格式的一致性问题；(二进制格式、ASCII码、BCD码，串行信息、并行信息)接口：CPU与外设之间的一种缓冲电路，是CPU与外设之间信息交换的中转站。接口技术：应用硬件与软件相结合的方法，研究CPU与外设之间如何实现高效

3、、可靠的信息交换的一门技术。内存CPU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数字化存储示波器，数字化万用表终端调制解调器TTY电传机A/D转换器开关量输入D/A转换器开关量输出键盘数字化仪光笔图形输入声音输入扫描仪点阵打印CRT显示激光打印液晶显示喷墨打印绘图仪X-Y记录仪硬盘软盘光盘磁带微机控制各类接口框图二、CPU与外设之间的接口信息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

4、：(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。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：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。三、接口的功能接口用以解决CPU与外设连接时存在的矛盾，一般有

5、以下功能：1.数据缓存：匹配不同的数据传送速率。2.端口寻址：选择某一外设，某一端口。3.命令译码：解释CPU输出的命令，产生相应的操作控制信号。4.同步控制：协调时序上的差异。8.2I/O端口的编址方式接口电路中能被CPU访问的寄存器或某些特定器件称为I/O端口。I/O端口分为数据端口、状态端口和命令端口。其中端口1为数据端口，端口2为状态端口，端口3为控制端口。CPUI/O设备I/O接口123ABDBCBDATASTATUSCONTROLCPU可用输入/输出指令或存储器访问指令对端口进行读/写，具体应用何种指令应视端口的编址方式而定。通

6、常有两种编址方式：统一编址方式和独立编址方式。一、统一编址方式(存储器对应I/O方式)端口地址与存储器地址统一编址译码器CPUAB去存储器去I/O端口RDWR特点：1.I/O端口与存储单元统一编址，占用了存储器空间。2.用存储器访问指令来处理I/O，指令灵活，但指令执行时间较长。二、独立编址方式(专用I/O方式)译码器8086CPU去存储器去I/O端口译码器A0～A15A0～A191.I/O端口与存储器，都有自己的地址译码器，地址空间独立，互不影响。2.用专用I/O指令访问端口，程序易读。特点：问题：I/O端口地址译码电

7、路如何设计？I/O端口地址译码电路设计原则I/O端口地址译码一般由地址信号和控制信号的不同组合实现。其原则是：(2)低位地址线直接连接到I/O接口芯片，实现片内寻址。(1)高位地址与CPU的控制信号组合，经译码电路产生I/O接口芯片的片选信号()，实现片间寻址。8.3主机与外设之间的数据传送方式微机与外设间的数据传送，实际上是CPU与I/O接口间的数据传送。CPU与外设间的数据传送方式一般有三种：程序控制方式、中断方式和DMA方式。一、程序控制方式程序控制方式是指CPU与外设间的数据传送是在程序的控制下完成的一种数据传送方式。这种方式又分为

8、无条件传送方式和条件传送方式。无条件传送一般适合于数据传送不太频繁的情况，如对开关、数码显示器等一些简单外设的操作。所谓无条件，就是假设外设已处于就绪状态，数据传送时，程序就不必