第6章 基本IO接口技术ppt课件.ppt

《第6章 基本IO接口技术ppt课件.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、第6章基本输入/输出技术第6章基本输入输出接口技术教学重点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6.1I/O接口概述什么是I/O接口（电路）？I/O接口是位于系统与外设间、用来协助完成数据传送和控制任务的逻辑电路PC机系统板的可编程接口芯片、I/O总线槽的电路板（适配器）都是接口电路CPU接口电路I/O设备6.1I/O接口概述（续）数据总线DB控制总线CB地址总线AB存储器I/O接口输入设备I/O接口输出设备CPU微型计算机的结构示意图6.1I/O接口概述（续）外部设备与微机之间连接要通过输入输出接口

2、电路（简称I/O接口）来完成。常用的I/O外设有：键盘、鼠标器、CRT、打印机、绘图仪及软、硬盘驱动器等。输入输出设备（I/O外设）是计算机系统的重要组成部分。6.1.1I/O信息的种类数字量数据信息模拟量交换的信息有：开关量状态信息控制信息6.1.1I/O信息的种类（续）1.数据信息数字量：以二进制形式或ASCII码表示模拟量：如温度、压力、流量、位移等各种非电量现场信息，经由传感器及其调理电路转换成的电量，大多是模拟电压或电流。开关量：两个状态。如开关的断开与闭合，阀门的打开与关闭等。这些开关量只要一位二进制数即可表示。数据

3、的传送可采用并行传送（n位同时）串行传送（一位一位）6.1.1I/O信息的种类（续）2.状态信息—CPU与外设之间交换数据时的联络信息3.控制信息—CPU发给外设的命令信息。6.1.2I/O接口的功能1.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它们不能与CPU直接相连必须经过中间电路再与系统相连这部分电路被称为I/O接口电路多种外设1.为什么要用接口电路？2.I/O接口的类型接口电路可分为：专用接口可编程接口并行接口通用接口不可编程接口串行接口3.I/O接口的

4、主要功能⑴对输入输出数据进行缓冲和锁存输出接口有锁存环节；输入接口有缓冲环节实际的电路常见：输出锁存缓冲环节、输入锁存缓冲环节⑵设备选择－－对I/O端口进行寻址⑶对信号的形式和数据的格式进行变换微机直接处理：数字量、开关量、脉冲量⑷与CPU和I/O设备进行联络(5)中断管理(6)可编程6.1.3I/O接口的基本结构控制总线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1.接口电路的内部结构2.接口电路的外部特性3.接口电路芯片的分类4.接口电路的可编程性1.接口电路的内部结构CPU

5、与外设主要有数据、状态和控制信息需要相互交换，于是从应用角度看内部：⑴数据寄存器输入数据寄存器：保存外设给CPU的数据输出数据寄存器：保存CPU给外设的数据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2.接口电路的外部特性主要体现在引脚上，分成两侧信号面向CPU一侧的信号：用于与CPU连接主要是数据、地址和控制信号面向外设一侧的信号：用于与外设连接提供的信号五花八门功能定义、时序及有效电平等差异较大3.接口电路芯片的分类接口电路核心部分往往是一块或数块大规模集成电路芯片（接口芯片）：通用接口芯

6、片支持通用的数据输入输出和控制的接口芯片面向外设的专用接口芯片针对某种外设设计、与该种外设接口面向微机系统的专用接口芯片与CPU和系统配套使用，以增强其总体功能4.接口电路的可编程性许多接口电路具有多种功能和工作方式，可以通过编程的方法选定其中一种接口需进行物理连接，还需编写接口软件接口软件有两类：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，负责外设和系统间信息交换从编程角度看，接口内部主要包括一个或多个CPU可以进行读/写操作的寄存器，又称为I/O端口。各I/O端口由端口地址区分。I/O端口1

7、I/O端口2I/O端口3地址译码数据缓冲控制电路外设ABDBCBCPU5.接口电路结构说明状态信息和控制信息通常也是通过数据总线传送的。数据一个外设往往占用几个端口状态合并控制CPU与外设间的信息交换，实际上就是通过I/O指令读/写端口的数据，只是对不同的端口，读写的数据性质不同。6.1.4I/O端口的编址方式接口电路占用的I/O端口有两类编排形式I/O端口独立编址－－直接I/O映射方式I/O地址空间独立于存储地址空间如8086/8088I/O端口与存储器统一编址－－存储器映射方式它们共享一个地址空间如M6800、单片机系列⑴I

8、/O端口独立编址内存空间I/O空间FFFFF0FFFF优点：端口与存储器分别独立编址端口不占用内存空间设有专门的I/O指令对端口进行读写，使程序清晰易读。对内存操作的指令不能用于I/O端口用控制信号IO/M(8088)区分M(控制线)M/IO(8086)或I/O