第 微型计算机输入输出PPT课件

1、2 2、接口的用途l 进行地址译码或设备选择，以便使CPU能与某一指定的外部设备通讯；l 状态信息的应答，以协调数据传送之前的准备工作；l 进行中断管理，提供中断信号；第1页/共20页l 进行数据格式转换，如正负逻辑的转换，串行与并行数据转换等；l 进行电平转换，如TTL电平与MOS电平间的转换；l 协调速度，如采用锁存、缓冲、驱动等；l 时序控制，提供实时时钟信号。第2页/共20页 3、I/O 端口的寻址方式 接口电路通常包含一组能够与处理器交换信息的寄存器，称为I/O端口寄存器，简称为I/O端口 1）数据端口存放数据信息 2）状态端口存放状态信息，即反映外设 当前工作状态的信息 3）控制端

2、口存放控制信息第3页/共20页 1、 存储器映像的I/O寻址 存储单元和I/O端口的地址统一编址 2、I/O映像的I/O寻址 I/O端口地址与存储单元地址分开编址 第4页/共20页第5页/共20页二、 输入/输出方式 1、程序控制传送方式 （1）同步传送方式 （2） 异步查询方式 （3） 中断方式 2、直接存储器存取方式 第6页/共20页 程序控制传送方式同步传送方式 CPU直接与外设传送数据并不需要了解外设状态，认为外设已经准备就绪，直接与外设传送数据 由于不查询外设状态，接口电路不需要状态寄存器第7页/共20页 异步查询方式 在执行输入输出前，要先查询接口中状态寄 存器的状态。 输入时，状

3、态寄存器的状态指示要输入的数 据是否已经准备就绪； 输出时，状态寄存器的状态指示输出设备是 否空闲。第8页/共20页 中断方式 当外设作好传送准备后，主动向CPU请求中断，CPU响应中断后在中断处理程序中与外设交换数据。 在中断未发生时，CPU可以执行其他程序，这样可以提高CPU的利用率。第9页/共20页直接存储器存取方式 （DMA） (Direct Memory Access) 。 在高速的外设或成块交换数据的情况，采用程序控制方式进行数据的传输，是无法满足要求的。在这种情况下，采用DMA方式。 第10页/共20页 DMA方式是在外设与内存间建立起直接的通道，CPU不再直接参加外设和内存间的

4、数据传输。但系统需要进行DMA传输时，将CPU对地址和数据及控制线的管理权交由DMA控制器进行控制，当完成了一次DMA数据传输后，再将这个控制权还给CPU，这些工作都是由硬件自动实现的，并不需要程序进行控制。 第11页/共20页三、CPU与外设通信的接口 1、同步传送方式与接口 不查询外设状态，认为外设已经准备就绪，直接与外设传送数据。 输入：缓冲器（如：74LS244） 输出：锁存器（如：74LS273） 第12页/共20页2、异步传送方式与接口 必须查询外设状态，然后再决定是否与外设传送数据。 第13页/共20页查询方式的输入接口电路第14页/共20页查询方式的输出接口电路第15页/共20

5、页查询方式的输出接口电路举例第16页/共20页四、 8086CPU的输入/输出1、8086CPU的IO指令 （1） 直接寻址输入输出指令(八位端口地址) IN AL，n (字节输入) IN AX，n (字输入) OUT n，AL (字节输出) OUT n，AX (字输出)第17页/共20页 （2）DX寄存器间接寻址输入（十六位端口地址） IN AL，DX (字节输入) IN AX，DX (字输入) OUT DX，AL (字节输出) OUT DX，AX (字输出)第18页/共20页2、有关端口地址问题 8086CPU与外设交换数据可以字或字节进行，当以字节进行时，偶地址端口的字节数据由低8位数据线D7D0位传送，奇地址端口的字节数据由高8位数据线D15D8传送，当用户在安排外设的端口地址时，如果外设是以8位的方式与CPU连接，就只能将其数据线或者与CPU的低