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1、第6章基本输入输出接口西南石油大学计算机科学学院教师郑津如何设计实现抢答器？问题：抢答器微处理器如何与外部I/O部件进行信息交换？2教学重点I/O接口电路的典型结构无条件传送方式查询传送方式中断工作过程(结合第七章学习）第六章输入/输出及接口无条件传送方式及其接口6.2查询传送方式及其接口6.36.1I/O接口概述重点！中断传送方式及其接口6.4重点！6.5DMA传送方式6.1什么是I/O接口什么是I/O接口（电路）？位于系统与外设间、用来协助完成数据传送和控制任务的逻辑电路主板上的可编程接口芯片、插在I/O总线槽的插卡（适配器）都是
2、接口电路CPU接口电路I/O设备6.1I/O接口的功能为什么需要I/O接口（电路）？微机的外部设备多种多样工作原理、驱动方式、信息格式、以及工作速度方面彼此差别很大因此必须经过中间电路再与系统相连，这部分电路被称为I/O接口电路⑴对输入输出数据进行缓冲和锁存⑵对信号的形式和数据的格式进行变换⑶对I/O端口进行寻址⑷与CPU和I/O设备进行联络I/O接口完成的功能6.1.2I/O接口的典型结构控制总线CB地址总线ABI/O接口电路数据控制状态数据总线DBCPU外设控制寄存器状态寄存器数据寄存器CPU与外设主要有数据、状态和控制信息需要相
3、互交换，于是从应用角度看内部：⑴数据寄存器保存外设给CPU和CPU发往外设的数据⑵状态寄存器保存外设或接口电路的状态⑶控制寄存器保存CPU给外设或接口电路的命令接口寄存器又称为端口（Port）6.1.3I/O端口的编址I/O端口单独编址如80x86系列机I/O接口的编址I/O端口与存储器统一编址如M6800I/O接口是通过编程控制，其软件包括：初始化程序段——设定芯片工作方式等数据交换程序段——管理、控制、驱动外设，操作芯片完成具体工作I/O接口的寻址尤为关键，取决于编址方式的设置。I/O端口与存储器统一编址和独立编址对比优点：不需要
4、专门的I/O指令I/O数据存取与存储器数据存取一样灵活缺点：I/O端口要占去部分存储器地址空间程序不易阅读（不易分清访存和访问外设）内存部分I/O部分存储器空间00000FFFFF内存空间I/O空间FFFFF0FFFF优点：I/O端口的地址空间独立控制和地址译码电路相对简单专用的I/O指令使程序清晰易读缺点：I/O指令没有存储器指令丰富80x86采用I/O端口独立编址统一编址独立编址I/O寻址方式8088/8086使用低16位地址总线寻址，可访问端口64K个。每个端口每次传送一个字节的外设数据。方式1—直接寻址：直接给出端口号方式2—
5、间接寻址：由DX给出端口号（事先将端口号放在DX中）说明：端口号为0~255（0~ffh）时，可在指令中直接指出端口号；端口号大于255（100h~ffffh）时，必须先将端口号传送到DX中。6.1.48088/8086的输入输出指令输入指令INAL,i8;字节输入，直接寻址INAL,DX;字节输入，间接寻址INAX,i8;字输入，直接寻址INAX,DX;字输入，间接寻址输出指令OUTi8,AL;字节输出，直接寻址OUTDX,AL;字节输出，间接寻址OUTi8,AX;字输出，直接寻址OUTDX,AX;字输出，间接寻址举例IN指令（从2
6、0H端口输入一个字）方法1：字量输入，直接寻址inax,20h方法2：字量输入，间接寻址movdx,20hinax,dx方法3：字节输入，直接寻址inal,21hmovah,alinal,20h方法4：字节输入，间接寻址movdx,21hinal,dxmovah,aldecdxinal,dxOUT指令（向300H端口输出一个字节）；唯一的方法：间接寻址，字节量输出moval,bvar；bvar是字节变量movdx,300houtdx,al6.1.5I/O地址的译码I/O地址的译码方法与存储器地址的译码方法一样，但有它的特点：I/O空间
7、足够大，运行造成一定的浪费不同外设操作相互独立，编址不太强调地址的连续性部分译码时，通常是中间地址线不连接IBMPC/AT主机板的I/O译码电路接口芯片内部译码A0～A4DMA控制器1中断控制器1定时计数器并行接口电路DMA页面寄存器中断控制器2DMA控制器2协处理器A5A6A7A8A9ALS138译码器HLDAMASTERABCE1E2E3Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7数据传送方式DMA专用I/O处理器程序控制下的数据传送执行I/O指令完成传送无条件传送查询传送中断传送在DMAC的控制下利用系统总线完成外设和存储器间的数据传送通过
8、I/O处理器的硬件和程序来完成数据传送和处理.第六章输入/输出及接口无条件传送方式及其接口6.2查询传送方式及其接口6.36.1I/O接口概述重点！中断传送方式及其接口6.4重点！6.5DMA传送方式6.2无条件传送方式
