微型计算机原理全套配套课件第三版宋汉珍ppt 第8章输入输出接口及常用接口芯片.ppt

《微型计算机原理全套配套课件第三版宋汉珍ppt 第8章输入输出接口及常用接口芯片.ppt》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、8.1概述8.3输入输出的数据传送方式8.5可编程计数器／定时器82538.2输入输出端口8.4可编程并行通信接口8255A8.6可编程串行通信接口8251A2021/8/30第页8.1接口电路概述8.1.1接口基本概念输入设备：输入信息输出设备：送出结果输入设备键盘、鼠标、扫描仪、磁带机、磁盘机、光盘机、解调器、A/D转换器输出设备显示器、打印机、绘图仪、磁带机、磁盘机、光盘机、调制器、D/A转换器各设备的组成结构、电气性能和工作原理各不相同2021/8/30第页外部设备种类繁多，输入/输出的信号各不相同计算机只能处理数字信号，外设提供的是模拟信号或数字信号外设的数字信号可以是并行

2、信号或串行信号，而计算机只能接收和发送并行信号外设的输入/输出速度有很大差别。计算机与外部设备之间传送的信息格式和电平高低也是多种多样外部设备需要接口电路与计算机相连，而为什么不能象存储器那样直接连接到数据总线、地址总线和控制总线呢？2021/8/30第页解决的办法：加入转换及控制电路，实现信号的转换及传输速度的匹配外设接口电路必然是多样化的定义：把外部设备同计算机连接起来实现数据传送的转换和控制电路称为外设接口电路，简称外设接口。计算机如何和这些电气性能不同、速度不同以及所处理的信息格式不同的设备连接，以便能够正确地输入/输出信息，而不造成信息的混乱、丢失呢？2021/8/30第页

3、8.1.2接口电路的功能外部设备的多样性，导致接口电路多样性。接口的基本功能传输信号提供缓冲功能满足接口两边的时序要求外设接口电路应具有的功能1．数据格式转换3．数据缓冲功能5．实现电平转换及驱动7．可编程序功能2．提供联络信号4．译码选址6．具备时序控制8．错误检测功能2021/8/30第页1．数据格式转换接口与系统总线之间，采用并行传送接口与外设之间，采用并行传送或串行传送串行外设，接口具有串/并转换、并/串转换能力并行外设，接口具有拼装和分解的能力接口产生校验位及对数据进行校验的功能2．提供联络信号即状态信息：协调数据传送3．数据缓冲功能具有输入缓冲、输出锁存的功能2021/8

4、/30第页4．译码选址根据地址信号提供地址译码的功能5．实现电平转换及驱动计算机与外设的电源可能不同数据总线的驱动能力有限6．具备时序控制对于工作同步，提供复位电路对于信号同步，具有时钟发生器7．可编程序功能编程决定接口的功能8．错误检测功能检测数据传输错误和覆盖错误2021/8/30第页8.1.4通信的概念CPU与外部设备之间,计算机和计算机之间需要进行信息交换，所有这些信息交换均称为1.并行通信是指数据的各位同时进行传送的方式，特点是传输速度快。例如，CPU将数据通过并口送给打印机等都属于并行通信。通信的基本方式分为并行通信和串行通信两种。当距离较远、位数又多时，则导致了通信线路

5、复杂且成本高。2021/8/30第页2.串行通信是指数据的各位一位一位地进行传送,特点是通信线路简单，只需要一对传输线。节省传输线（优点）；数据传输率较低（缺点）主要适用于长距离、低速率的通信中。并行通信把一个字符各位用几条线同时进行传输。和串行通信相比，并行通信的信息实际传输速度快，信息传输率高。远距离成本高。2021/8/30第页串行通信有三种情况：即单工通信方式、半双工通信方式和全双工通信方式。⑴单工和双工通信方式发送器接收器单工发送器/接收器发送器/接收器半双工发送器/接收器发送器/接收器全双工2021/8/30第页⑵同步方式和异步方式①异步通信：每个字符的前面要有一位起始位

6、，起始位后面紧跟的是字符(数据字)，最后是停止位，两个字符间的传输间隔是任意的。标准的异步通信数据格式MARK111111第n个字符第n个字符第n+1个字符5～8位数据位0起始位校验位1位终止位1,1.5或2位先送低位2021/8/30第页波特率的概念：单位时间内传送的二进制数据的位数，以位/秒（b/s）表示，也称为数据位率。它是衡量串行通信速率的重要指标。波特率因子的概念：通信时，发送端和接收端都要用时钟来测定每1位对应的时间长度，它们称做发送时钟和接收时钟，这两个时钟的频率相等，是信息位传输的16倍、32倍或者64倍。称为波特率因子。波特率因子=n×波特率一般n取1,16,32和

7、64等。对于异步通信，常采用n=162021/8/30第页当n=16时，数据传输监测示意图如下：能完成上述功能的部件为通用异步收发器(UART——UniversalAsynchronousReceiverandTransmitter)。2021/8/30第页③同步通信同步串行通信是以数据块（字符块）为信息单位传送，而每帧信息包括成多个字符，传送一旦开始，要求每帧信息内部的每一位都要同步。同步字符1同步字符2数据信息图9-1-3同步通信数据格式有关串行通信的