数字量输入输出控制方式

1、数字量的输入输出控制方式数字量的输入输出控制方式一、典型的数字量输入/输出接口电路二、CPU对数字量输入/输出的控制方式 外部设备与CPU交换信息必须通过输入/输出接口电路。为了区别不同类型的信息需设置不同的端口。 因此一个典型的数字量输入/输出接口电路必须包括数据端口、状态端口和控制端口,如图2-27所示。一、典型的数字量输入/输出接口电路数据状态控制DBABCB译码器CPU数据端口状态端口控制端口输入/输出 设备I/O接口的作用实现信号的转换实现电平的转换实现CPU和不同外设的速度匹配一、典型的数字量输入/输出接口电路数据信息状态信息控制信息一、典型的数字量输入/输出接口电路输入输出信息传

2、送方式串行传送方式并行传送方式一、典型的数字量输入/输出接口电路所谓并行传送方式，是以字节或字为单位同时进行传送。所谓串行传送方式，是将要传送的数据的字节拆开，然后以位为单位，一位一位地进行传送。二、CPU对数字量输入/输出的控制方式同步传递方式控制方式查询传递方式中断控制方式DMA传送方式1、同步传递方式（无条件程序控制方式） 这种控制方式只适合于CPU与比较简单而且其数据状态变化速度缓慢或变化速度是固定的外设交换信息时采用。如：7段码显示、开关、隔离开关、断路器、继电器、发光二极管等。CPU与外设传送数据时必须保证同步，即执行输入命令时，外设一定是准备好的，执行输出操作时，外设一定是空的。

3、二、CPU对数字量输入/输出的控制方式地址译码器三态缓冲器 数据来自外设数据总线地址总线port1 RDCPU0 00 00 0来自CPUWDport2 地址总线数据总线 数据到外设CE锁存器 地址译码器同步传递输入方式同步传递输出方式二、CPU对数字量输入/输出的控制方式2、查询传递方式（条件传递方式） 一些数据变化不规则的外设，如果传送数据时，CPU不与外设同步，则传送数据便要出错，为此采用查询传送方式。查询传送方式能使CPU能与各种速度的外设配合工作。查询的优点：在简化硬件接口的情况下，传送数据更加准确，控制程序容易编制。缺点：CPU需要不断的查询外设的状态，占用了CPU 的工作空间。

4、适用于CPU与单个或较少外设交换信息二、CPU对数字量输入/输出的控制方式三态缓冲器1 输入设备 三态缓冲器2 地址译码 RDRDport1 port2 CPU之数据总线DB DB0 地址总线 AB 输入状态信息准备好？输入数据D0状态端口port2 状态端口port1 ready 8位数据ready=1，外设准备好 ATEST查询式输入接口电路查询式输入程序流图二、CPU对数字量输入/输出的控制方式3、中断控制方式 能提高CPU工作效率和及时处理外设的请求，可与多个外设同时工作。 中断：指CPU暂时中止其正在执行的程序，转至执行请求中断的某个外部设备或事件的服务、程序，待处理完毕后再返回原来

5、中止的程序顺序进行（程序在执行过程中由于外界的原因而中间打断的情况）称中断。二、CPU对数字量输入/输出的控制方式 当CPU需要与外设交换信息时，若外设要输入CPU的数据已准备好，存放于寄存器中，或在输出时，若外设已把数据取走，即输出寄存器已空，则由外设向CPU发出中断请求，CPU接到外设的申请后，若没有更重要的处理，CPU就暂停当前执行的程序（即实现中断），转去执行输入或输出操作（称中断服务），待输入或输出操作完成后即返回，CPU再继续执行原来的程序。现行程序现行程序中断服务中断服务程序程序继续执行继续执行中断示意图中断示意图二、CPU对数字量输入/输出的控制方式4、直接存储器访问方式 外设与内存之间，外设与外设之间进行数据传送时，要经过CPU中转，这对高速外设（如磁盘）在进行大批量数据传送时，会造成中断次数过于频繁，这不仅影响速度而且耗费大量CPU的时间，故采用直接存储器访问方式。由DMA来实现内存与外设，或外设与外设之间的直接快速传送，减轻了CPU的负担。二、CPU对数字量输入/输出的控制方式 上述的四种控制方式在一