第6章基本输入输出接口技术

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1、第6章基本输入输出接口技术6.1概述6.2输入/输出控制方式6.3I/O接口结构及特点6.4I/O接口读写技术本章主要目标重点掌握输入输出接口的实现、与总线的连接及其读写技术。6.1概述6.1.1输入/输出与输入/输出接口6.1.2I/O接口的功能6.13微处理器与I/O设备间的接口信息6.1.4I/O端口的编址方法6.1.5I/O组织6.1.1输入/输出与输入/输出接口输入/输出：微处理器与外部设备之间的信息交换。输入/输出接口：完成输入/输出任务的接口。包括:硬件接口电路和软件接口程序。6.1.1输入/输出与输入/输出接口结束6.1.2I/O接口的功能

2、1.地址译码2.提供联络信号3.信号特性匹配（如电平转换）4.信息格式的转换（如正负逻辑的转换，串并格式，模数转换）5.数据缓冲与锁存6.对外设进行中断管理7.提供时序控制6.1.2I/O接口的功能结束6.1.3微处理器与I/O设备间的接口信息三种：数据信息、状态信息、控制信息这些信息均通过数据总线传输。6.1.3微处理器与I/O设备间的接口信息结束6.1.4I/O端口的编址方法1.存储器映射编址含义：I/O端口的地址与存储器的地址统一混合编址。用访问存储器的指令，即可对整个地址空间（存储器和I/O）进行访问，而无需专用I/O指令。优点：访问I/O指令多，

3、使用方便。内存与外设地址分布相同。无需专用的I/O指令。6.1.4I/O端口的编址方法2.I/O映射编址含义：I/O端口与存储器分开独立编址，即I/O端口和存储器都有自己的一套地址空间，而且互不相干。优点：I/O设备不占用内存单元，节约了内存空间。指令执行速度快。80X86-PentiumX微机采用I/O映射的编址方法。I/O端口的地址64K个8位口地址（0000H-FFFFH）。6.1.4I/O端口的编址方法结束6.1.5I/O组织1.I/O组织形式基于8088的8位I/O组织基于8086和8028616位I/O组织基于80386和8048632位I/O

4、组织基于Pentium~Pentium4的64位I/O组织8位I/O组织-基于808816位I/O组织-基于8086-8028632位I/O组织-基于80386-8048664位I/O组织-基于Pentium-Pentium46.1.5I/O组织2.I/O端口的地址分配I/O地址范围0000H-FFFFH.共64K个8位端口从8086-Pentium4I/O地址采用A15-A0共16条地址线，且与存储器分开编址。系统板保留的1K个I/O端口000H-03FFH，共1K个8位端口（详见书P.219表6.1）系统板保留的1K地址6.1.5I/O组织6.1概述结

5、束6.2输入输出控制方式6.2.1直接程序控制方式6.2.2中断控制方式6.2.3DMA控制方式6.2.1直接程序控制方式含义：直接在程序控制下进行微处理器与外设之间的数据传送。分类：无条件传送方式和条件传送方式两种。1.无条件传送方式：含义：不查询外设状态而直接进行输入输出的一种方式。特点：简单、经济，但可靠性差。1.无条件传送方式：例：一个采用无条件传送方式的数据采集系统。这是一个16位精度的数据采集系统。被采集的数据是8个模拟量，由继电器绕组P0、P1、…P7分别控制触点K0、K1…K7逐个接通。每次采样用一个4位（十进制数）数字电压表测量，把被采样

6、的模拟量转换成16位BCD代码，高8位和低8位通过两个不同的端口（其地址分别为10H和11H）输入。CPU通过端口20H输出控制信号，以控制某个继电器的吸合，实现采集不同通道的模拟量。1.无条件传送方式：8个模拟量16位精度的数据采集系统继电器绕组触点控制端口数据端口1.无条件传送方式：采集过程要求：（1）先断开所有的继电器线圈及触头，不采集数据。（2）延迟一段时间后，使K0闭合，采集第1个通道的模拟量，并保持一段时间，以使数字电压表能将模拟电压转换为16位BCD码。（3）分别将高8位与低8位BCD码存入内存，完成第1个模拟量的输入与转存。（4）利用移

7、位与循环实现8个模拟量的依次采集、输入与转存。1.无条件传送方式：数据采集程序：START：MOVDX，0100H；01H→DH,置吸合第1个继电器代码；00H→DL,置断开所有继电器代码LEABX，DSTOR；置输入数据缓冲器的地址指针XORAL，AL；清AL及进位位CF1.无条件传送方式：AGAIN：MOVAL，DLOUT20H，AL；断开所有继电器线圈CALLNEARDELAY1；模拟继电器触点的释放时间MOVAL，DHOUT20H，AL；先使P0吸合CALLNEARDELAY2；模拟触点闭合及数字电压表的转换时间INAX，10H；输入

8、MOV［BX］，AX；存入内存INCBXINCBXRCLD