微机原理输入输出接口.ppt

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1、第七章输入输出接口本章学习目标了解接口的概念以及接口的基本结构；掌握几个典型接口芯片逻辑及其结构；在熟练汇编语言的基础上，掌握具体接口芯片的编程；熟悉关于接口的程序编写方法和BIOS功能调用，能够编写出实用的IO程序。Pentium微机的主板与IBMPC/XT有发展：第一：pentium机主板支持更广泛的应用领域。如多媒体和网络技术。第二：集成技术的发展，使原来多种功能独立的IO控制集成在南桥芯片中。参考教材146页图6.4ICH5G结构原理图。从学习的角度和编程应用的角度，仍然遵从IBMPC/XT的输入输出接口方式。I/O接口的

2、基本功能:(为什么要用I/O接口电路)总的来说，I/O接口具有下述三方面功能：（1）速度的匹配（2）信息格式的变换：包括串并转换，A/D,D/A转换，电平转换等。（3）提供主机和外设间传送数据所必须的状态和控制信息。主机（CPU）和I/O设备之间传送的信息格式1.数据信息：（1）数字量（计算机可以直接接收和处理的数据）（2）模拟量2.状态信息例如：输入设备的“Ready”和输出设备的“Busy”特点：①CPU外设接口②可读（不可写）3.控制信息：特点：①CPU外设接口②可写（不可读）控制对象传感器执行部件运放功放A/DD/A

3、微型计算机数字量模拟量内容分布7.1输入输出接口基础(重点)7.2并行数据接口(重点)7.3中断系统(重点)7.4DMA传送和DMA控制器82377.5主机板上的计时计数逻辑(重点)7.6串行异步通信接口7.7总线概述§7.1输入输出接口基础一、输入输出的基本方式⑴微机系统中存在着存储器地址空间和I/O端口地址空间。⑵与存储器类似，在I/O端口地址空间中，占据一个输入输出地址的称为一个端口（PORT）。⑶对8086微处理器从端口读入数据的指令称为输入指令，助记符为IN；⑷向端口输出数据的指令称为输出指令，助记符为OUT。指令的一般

4、格式：名称助记符和格式操作功能输入INAL,PORTINAX,PORTINAL,DXINAX,DX(AL)←(PORT)(AX)←(PORT+1:PORT)(AL)←((DX))(AX)←((DX)+1:(DX))输出OUTPORT,ALOUTPORT,AXOUTDX,ALOUTDX,AX(PORT)←(AL)(PORT+1:PORT)←(AX)((DX))←(AL)((DX)+1:(DX))←(AX)对于IN（或OUT）指令，目的地址DST的寻址方式为寄存器方式，字节输入时为AL，字输入时为AX。源操作数的寻址方式有两种：①直接

5、寻址方式（端口地址小于255）INAL,0FFHOUT21H,AL②寄存器间接寻址方式（端口地址大于255）MOVDX,200HINAL,DXOUTDX,AL输入输出指令的执行不影响任何标志位的状态。二、输入输出同步问题在实际数据传输过程中，有一个突出要解决的问题，就是主机与外部设备之间时间同步的问题，具体表现在：外部设备工作时有自己的定时机构，主机在运行程序、执行指令时也有自己的定时系统，它们在时间上是不同步的。一个微机系统中，如果有多个外部设备存在，也就存在这种可能性：两个或多个设备同时要求与主机交换信息，主机如何优先响应。三

6、、输入输出的基本工作方式主机与外设之间的输入输出共有三大类四小种方式。它们分别是：程序直接控制传送（无条件传送方式——自设计小系统查询方式——微机系统）中断方式——微机系统存储器直接访问（DMA）方式——微机系统程序直接控制传送方式－－无条件适用条件：外设的定时已知或固定。特点：输入输出完全由IN/OUT指令实现，用延时子程序实现定时。MOVCX,8MOVAL,1A1:MOVDX,201HOUTDX,ALSHLAL,1CALLDELAYLOOPA1延时子程序程序直接控制传送方式－－查询方式适用条件：外设的定时未知或不固定。特点：输

7、入输出完全由IN/OUT指令实现。外部设备的状态信息用IN指令输入，然后查询外设是否就绪？为就绪则继续查询；就绪则完成输入输出。程序直接控制I/O的程序结构其他功能其他功能I/O指令传输数据从状态端口读入信息传输准备好？YN查询方式举例：LEASI,DATA1A1:INAL,40HTESTAL,80HJNZA1MOVAL,[SI]MOVDX,201HOUTDX,AL设备状态端口程序直接控制输入输出方式的特点：⑴数据的传输靠执行指令来实现。每个要输入输出的数据必须经过微处理器中的寄存器AL和AX。⑵这种输入输出方式的优点是简单、实现

8、容易。但存在明显的缺点：第一，为了测试和等待外部设备作好传输数据的准备常常花费大量的时间。在这段时间内，程序不能完成其他任务，所以使系统的时间利用率大大降低。第二，CPU在一段时间里只能和一个外部设备之间传输数据，其它设备只能等待。第三，不能发现和