第7章微型计算机和外设的.ppt

《第7章微型计算机和外设的.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、第七章微型计算机和外设的数据传输7.1接口的基本概念7.2CPU与输入/输出设备之间的信号7.3接口部件的I/O端口7.4CPU和外设之间的数据传送方式7.1接口的基本概念1.接口的概念数据总线控制总线地址总线数据线控制线状态线接口电路外部设备外设必须通过接口电路与CPU相连接7.1接口的基本概念1.接口的概念I/O接口包括接口电路和接口技术两部分。接口电路一般指通用的接口芯片，泛指所有接口，接口电路是计算机与外设之间传送信息的部件。接口技术则指接口电路的（软、硬件）应用设计，是专门研究CPU和外设之间的数据传送方式、接口电路的

2、工作原理和使用方法的。2.接口电路的功能1、数据缓冲作用2、CPU对外设的寻址功能3、数据转换功能串并、模数4、传递CPU与外设的控制类信息7.2CPU输入/输出设备之间的信号CPU和I/O设备之间的信号分类数据信息数字量模拟量开关量状态信息：反映当前外设所处的状态输入设备:用READY信号表示待输入的数据是否准备就绪。输出设备：用BUSY信号来表示输出设备是否处于空闲状态。控制信息：CPU发送给外设的如外设的启动信号和停止信号就是常见的控制信息。7.3接口部件的I/O端口1.I/O端口每个接口部件都包含一组寄存器，一般称这

3、些寄存器为I/O端口。2.CPU以访问端口的形式来访问接口。数据端口:为传递的数据提供缓冲锁存状态端口:用来保存设备和接口的状态信息,供CPU查询命令端口:用来保存CPU发出的命令，以控制接口与外部设备的执行动作.3.I/O端口的编址方式I/O端口与存储单元统一编址I/O端口独立编址PC系列机采用I/O端口独立编址方式Port65535Port255Port3Port2Port1Port0Port0(16位)Port1(16位)Port0(32位)PC系列机中接口电路的地址：PC系统只使用其低10根地址线即A9-A0，所以实际P

4、C机使用了1K（1024）个端口地址。这些地址分为两类：1、系统主板上的I/O芯片。2、I/O扩展槽（SLOT）上的接口适配器占有的地址。A15…A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0未使用可以定512个地址A9=0表示系统板上I/O芯片地址A9=1表示扩展槽I/O芯片地址.4.端口的寻址把端口地址放在DX寄存器中，对该端口进行读写。可寻址的端口号为0~65535(FFFFH)INAL,DXOUTDX,AL端口地址小于或等于FFH(255)，可以用立即数表示端口地址INAL,42HOUT43H,AL7.4CPU和外设之间

5、的数据传送方式程序方式无条件传送方式条件传送方式（查询方式传送）中断方式（程序中断控制I/O方式）DMA方式（DMA控制I/O方式）7.4.1程序方式程序方式传送是指在程序控制下进行信息传送，又可分为无条件传送和条件传送方式。1.无条件传送方式若程序员能够确信一个外设已经准备就绪，那就不必查询外设的状态而进行信息传输，这称为无条件传送方式。在无条件传送方式下，程序设计较简单。这种方式用得较少，只用在对一些简单外设的操作，如开关、七段显示管等。2.条件传送方式（查询方式传送）CPU通过执行程序不断读取并测试外设的状态，根据外设的工

6、作状态控制外设的输入/输出，即查询方式。对于条件传送方式来说，一个数据传送到接口的过程由3个环节组成：CPU从接口中读取状态字CPU检测状态字的对应位是否满足“就绪”条件，如果不满足，则回到前一步读取状态字。如状态字表明外设已处于“就绪”状态，则传送数据。查询方式流程图主程序测试I/O设备状态就绪否？执行I/O操作数据传送完否?结束NYYN查询方式举例TET:INAL,30H;地址为30H的端口内容送ALTESTAL,10H;检测第4位的状态0：数据没有准备好JZTET;若未准备好，则继续测试INAL,23H;否则，读数据端口查

7、询方式特点通过查询实现CPU与外设间的同步联络CPU和外设串行工作接口电路简单CPU使用率不高，用CPU的等待实现与外设的同步7.4.2中断方式（程序中断控制I/O方式）中断传送方式就是外部设备中断CPU的工作，使CPU停止执行当前程序，而去执行一个数据输入/输出的程序（该程序称为中断处理子程序或中断服务子程序）。中断子程序执行完毕后，CPU又转回来执行原来的程序。被外界中断时，程序中下一条指令所在处称为断点。1.中断传送方式的原理当外设数据准备就绪时，会主动向CPU发出中断请求信号，而CPU在每条指令执行完以后，会检查外部是否

8、有中断请求信号，如果有中断请求，那么在中断允许标志为1的情况下，CPU保留下一条指令的地址和当前的标志，转到中断服务程序去执行。a.数据传送b.中断响应c.中断请求CPU接口外设。中断系统:实现中断功能而设置的各种硬件和软件，统称为中断系统。中断源:引起中断的原