微机原理与接口技术 教学课件 ppt 作者 第2版电子教案 8.ppt

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1、第8章微型计算机的I/O接口技术有关接口的基本概念接口数据的传送方式8253定时/计数器并行接口芯片8255ADMA控制器8237A8.1有关接口的基本概念1.1.1接口的概念与功能CPUI/O接口I/O设备端口地址数据控制或状态信号数据状态控制I/O接口示意图1.数据信息通常为8位或16位1、数字量由键盘、光电输入机等提供的二进制形式的信息2、模拟量（连续变化的信号）由传感器、温度、电压等提供的信号，他需先经过模数（I/O）转换后，才能输入到计算机中去。3、开关量只有两个状态的量，如电机的启停、开关的开合等，只需用1位二进制数即可表示。8.1.2接口信号

2、的分类2.状态信息I/O接口反映I/O设备工作状态的信息。3.控制信息CPU向I/O设备发送的控制其工作的信息。8.1.3端口的概念与编址方式2.端口编址方式CPU寻址外设有两种方式：将存储器与外设端口统一编址外设端口单独编址1.端口地址的概念CPU能够与内存交换数据，计算机对内存单元都进行了编址，每一个字节的存储单元占一个地址，CPU通过在其地址线上发地址信号来通知存储器要与哪一个存储单元交换数据。CPU能够与外设交换数据，计算机对外设接口进行了编址，称为端口地址，在与I/O接口交换数据时，CPU通过在地址线上发出要访问外设接口的端口地址来指出要与哪个I

3、/O接口交换数据。外设Kou1（1）I/O设备与存储器统一编址:将外设接口电路的一个端口作为存储器的一个单元。优点：不需要专门的输入输出指令，可用全部的存储器操作指令。（指令多且灵活）缺点：外设占用部分内存单元地址，相对减少了内存容量。内存与外设内存026D0000000001EFFFFF0000F0001F0002FFFFF65F3020024E02.外设端口单独编址优点：不占用内存缺点：CPU需设专门的I/O指令。I/O指令：若端口地址在0～FFH范围内,则用直接寻址INAL，端口地址（输入）OUT端口地址，AL（输出）如：INAL,20HOUT80H

4、,AXOUT84H,AL若端口地址在0100～FFFFH范围内，则用DX间接寻址:MOVDX,端口地址INAL,DXOUTDX,AL如：MOVDX,300HINAL,DX65F30200外设000000FFFFFF0100KOU1KOU2KOU311223344KOU100KOU10111323201内存00000FFFFF（2）中断方式（3）DMA方式8.2接口数据的传送方式CPU与外设数据传送的三种方式无条件传送查询方式（条件传送）（1）程序方式8.2.1无条件传送方式在该方式中，外设总被认为已处于准备就绪和准备接收状态，CPU不查询外设的状态，当需要

5、与之交换数据时，直接执行输入输出指令，就开始接收和发送数据。优点：软硬件都达到最简单。缺点：外设随时处于待命状态，且处理速度能跟上CPU的速度，否则会出错。8.2.2查询方式CPU在进行输入输出前，先检查外设提供的READY信号是否有效，有效：外设可以接受操作，CPU即进行输入输出操作。无效：外设不接受操作，CPU等待。等待期间，CPU循环检测READY信号，一旦发现其变为有效，立即操作。查询方式输入过程的流程图:（1）CPU从接口（状态口）中读取状态字（2）CPU检测状态字，满足条件，CPU从数据口输入（输出）数据。（3）不满足条件，CPU重新读取状态字

6、优点：1、安全可靠2、用于接口的硬件较简单缺点：CPU必须循环等待外设准备就绪，效率不高。8.2.3中断方式8.2.4DMA方式8.38253定时/计数器8.3.18253的功能与引脚1、8253的基本功能:（1）计数（2）定时8253定时/计数器（2）、与外设的接口引脚CLK0-2：计数器0、1、2的外部计数时钟输入端。GATE0-2：计数器0、1、2的门控信号输入端。OUT0-2：计数器0、1、2的计数输出端。2、8253的引脚（1）、与CPU的接口引脚D7---D0：三态双向数据线，与CPU数据总线直接相连。WR：写控制信号，输入，低电平有效。RD：

7、读控制信号，输入，低电平有效。A1,A0：地址线，输入，用于端口选择。8253占用4个连续的端口地址，分别对应8253内部的控制寄存器和3个计数通道的计数值寄存器。A1A0=11，选中控制寄存器端口，可以向8253送控制字。A1A0=00、01、10分别选择计数器0、1、2，可以对它们读写计数值。CS：片选信号，输入，低电平有效。3.8253内部结构8.3.28253的工作模式（1）方式0——计数结束产生中断（2）方式1——可编程单稳态（3）方式2——分频器（4）方式3——方波发生器（5）方式4——软件触发选通脉冲（6）方式5——硬件触发选通脉冲1、方式0

8、——计数结束产生中断（计数器在减到0时使输出端OUT变为高电平）（