《微机原理与接口技术》PPT电子课件教案-第六章 微机接口技术概述（2） .ppt

1,2,3,概述 1。无条件传送（cpu与外设同步工作）： 外部控制过程各种动作时间是固定的，而且是已知的。 2。查询方式（cpu与外设不同步工作）： 传送前，先查询外设状态，准备好才传送，否则cpu处于等待状态。 3。中断方式： 外设与cpu处于并行工作，一旦外设准备好，外设向cpu发中断申请，条件具备，cpu暂停原程序执行，响应中断，外设与cpu串行工作。 4。dma方式（高速i/o及成组交换数据）： cpu不干予，由硬件实现存储器与外设之间交换数据，称直接存取存储器。,4,5,6,7,例2 无条件输出 : 编程控制系统板上扬声器发声。,8,9,10,11,查询传送方式，编程流程：,12,13,查询方式输入接口,14,15,16,17,18,19,20,21,22,使用中断方式时: 外设准备数据，cpu执行程序, cpu与外设并行工作； 一旦外设准备就绪，外设向cpu发中断申请， cpu暂停原程序执行，响应中断，进行数据传输。此时，cpu与外设是串行工作。,23,24,中断方式 输入接口:,某位未屏蔽， 中断屏蔽触发器 置0，q=0,25,（1）当外设数据准备好，外设向接口电路发出选通信号: 将数据打入锁存器；同时将中断请求触发器置“1”， （2）若此时,中断请求屏蔽触发器置“0”, =1，q=0， 允许本接口发出中断, 接口电路向cpu发出中断请求信号intr=1； （3）cpu在运行程序时不断访问intr，若查到intr=1信号， 且cpu内部中断允许标志if=1， 则cpu在现行指令执行完后， 暂停程序的执行，向接口电路发出中断响应信号 。 （4）外设把中断类型号送上数据总线； （4n）=（ip），（4 （n+2）=（cs） （5）cpu转入中断服务程序，执行in指令，读入数据； 清除中断请求标志。当中断处理完后，返回原程序。,26,27,28,dma传送方式的特点 1. 外设和内存之间，直接进行数据传送， 不通过cpu, 传送效率高。 适用于在内存与高速外设、 或两个高速外设之间进行大批量数据传送。 2. 电路结构复杂，硬件开销较大。,29,接收接口往dma控制器发出dma请求信号后， dma控制器能向cpu发出总线请求信号hold(高电平)。 当cpu向dma发出响应信号hlda(高电平)以后， dma能接管对总线的控制，进入dma方式。 能向地址总线发出内存地址信息， 对其进行寻址及修改地址指针。 能向存储器或外设发 ， 命令。 能决定传送字节数，并判断dma传送是否结束。 dma过程结束，能向cpu发出dma结束信号，hold变低,将总线控 制权还给cpu，cpu恢复正常工作。,dma控制器功能,30,dma控制器工作原理,31,当外设输入数据准备好，外设向dma发出一个选通信号， 将数据送数据端口；向dma发出请求。 dma控制器向cpu发出总线请求信号(hold）高电平。 cpu在现行总线周期结束后响应， 向dma发出响应信号(hlda）高电平； cpu放弃对总线控制，dma控制器接管三态总线， 接口将数据送上数据总线，并撤消dma请求； 内存收到数据以后，给dma一个回答，于是dma修改地址指针， 改变传送字节数。检查传送是否结束。没有结束， 下次接口准备好数据， 再进行一次新的传输； 当计数值计为0，dma传输过程便告结束。 dma控制器撤消总线请求(hold变低)，在下一个时钟周期上升沿使总线响 应hlda变低，dma释放总线，cpu取得总线控制权。,dma控制器工作原理（续）,32,dma控制器工作原理（续）,33,用dma方式进行输出过程与输入过程类似， 只是在dma控制器发出回答信号后 接着发出的是io写信号和存储器读信号， 数据传送方向与输入相反而已。,dma控制器工作原理（续）,34,35,一、接口技术的现状,1用简单的逻辑电路 2用可编程集成接口芯片 3用多功能的芯片组 4. ?,36,37,简单的逻辑电路：,38,简单的逻辑电路：,39,简单的逻辑电路：,40,简单的逻辑电路：,41,2. 用可编程集成接口芯片,将完成某一功能的接口电路集成在一个芯片上， 通过对接口芯片编程，设置接口芯片的工作状态。 特点： 1. 体积小、功能强、可靠性高 2. 通常是专门为配合微机系统中的各种适配器设计， 不必增加或增加很少的电路，就可直接与总线连接， 使用方便。 3. 应用时，应掌握芯片的工作原理、外部特性、编程方法。,42,接口芯片举例： 并行接口芯片 8255a、8155a、z80-pio 串行接口芯片 8251a、8250、z80-sio 定时/计数器 8253、8254、z80-ctc 中断控制器 8259a dma控制器 8237a、z80-dma 键盘控制器 8279 crt控制器 8275、6845 硬盘控制器 6843 d/