第05章 输入输出与接口技术

1、第05章输入输出和接口技术，5.1I/O接口的概要5.1.1接口使用接口电路的原因接口，起到与CPU不同的外围设备和串行并行信息转换的作用的接口，是模拟数字这种A/D、D/A转换是通过接口进行的。 接口是一种逻辑控制部件，用于通过缓冲I/O进程并与之联系来解决外围设备的访问速度和CPU速度之间的不匹配，接口是用于在计算机和输入/输出设备或其他系统之间进行数据通信的逻辑控制部件，也称为输入/输出控制器。 有时将输入输出设备简称为“外围设备”或“I/O设备”。 p134图5.1，5.1.2I/O设备和I/O接口p134学生自学，5.2I/O接口的基本功能，5.2.1I/O接口的基本功能数据形式转换

2、数据缓冲信号转换解码地址提供联系信号是顺序控制程序一方面包括5.2I/O接口配置，另一方面包括接口硬件数据缓冲器寄存器控制寄存器状态寄存器数据总线和地址总线缓冲器端口地址解码器内部控制逻辑，5.2I/O接口配置，二接口软件初始化程序段传送方式处理程序段主控制程序的结束和结束程序段辅助程序段、5.3CPU和外围设备间的数据传送方式、接口电路控制数据信号的传送，此传送操作由CPU的对CPU来说，数据传输是输入输出操作，控制接口的传输操作中，程序方式、无条件传输方式、条件传输方式(查询方式传输)、中断方式(程序中断控制I/O方式)、DMA方式(DMA控制I/O方式)、程序方式、程序方式传输1 .无条

3、件传输方式如果程序员确信外围设备已经准备好了，就不需要查询外围设备的状态来传输信息，这称为无条件传输方式。 无条件传输方式，程序设计简单。 该方式不太被使用，仅用于开关、7段显示管等简单的外围设备的操作。 无条件传输输入的示例：MOVDX，160HINAL，DX，无条件传输输出的示例，MOVDX，160HMOVAL，BXOUTDX，AL，2 .条件传输方式(查询方式传输)，CPU通过执行程序，不断读取外围设备的状态并测试在条件传送方式中，关于一个数据被传送到哪个接口，CPU从接口读取状态字的CPU检测状态字的对应位是否满足“准备完成”条件，在不满足的情况下返回到上一步骤如果状态字表示外围设备处

4、于“就绪”状态，则传输数据。 查询式传输输入例子：电路原理分析：启动ADC后，转换结束时发生EOC信号，把转换结果锁存到锁存器中，把状态触发器设为1，表示数据准备好了。 程序示例：从ADC向AL读取数据。 读取： movDX、160HINAL、dx； 清状态MOVDX，164HOUTDX，AL； ADC读1:movDX，162HINAL，dx； 查询状态TESTAL，1 JZ读1 movDX，160HINAL，dx； 数据RET的读取，查询传送输出的例子：电路原理说明：被写入1，164 h端口，产生负脉冲，开始外围设备的动作。 2、将数据写入160H端口，CPU将数据输出到锁存器，同时设置“1

5、”状态触发，向外围设备提供状态信息“数据准备完成”。 3、读取162H端口，CPU查询状态，查看外围设备是否正在读取数据。 (外围设备取出数据后，发出ACK信号，清除状态触发)，输出程序示例： AL的数据。写： movdx，164后tdx，AL； 用于启动外围设备MOVDX，160HOUTDX，AL的输出数据MOVDX，162HWRITE1:INAL，DX； 查询状态TESTAL、1JNZWRITE1RET、查询方式流程图、多个外围设备的查询方式流程图、查询方式的特征、根据查询CPU和外围设备间的同步联系CPU和外围设备串行动作接口电路的简单的CPU使用率不高， 在CPU的待机状态下实现与外围

6、设备的同步，2 .中断方式(程序中断控制I/O方式)，中断方式：外围设备准备好传送后，积极地向CPU请求中断，CPU对中断进行应答后，通过中断处理程序与外围设备交换数据。 如果外围设备没有准备好，CPU可以运行其他程序以提高CPU的利用率。 一旦各指令完成，CPU就可以对中断进行响应，因此在设备准备好时，可以马上与CPU交换数据，提高了实时性。 从外部中断时，程序中有下一个命令的地方称为中断点。 中断传输方式是外部设备停止CPU的动作，使CPU停止当前的程序的执行，进行数据的输入输出的程序(将该程序称为中断处理子例程或中断服务子例程)。 中断子程序执行完成后，CPU再次执行原始程序。 中断I/

7、O的一般流程，DMA=DirectMemoryAccess直接内存访问是DMA方式吗？ DMA方式是专用硬件电路执行I/O的数据传输方式，可以不通过CPU直接在外围设备和外围设备之间、外围设备和内存之间进行高速数据传输。 这样专用的硬件电路被称为DMA控制器，被称为DMAC。 3 .将DMA方式(DMA控制I/O方式)、三种传送方式进行比较，在询问方式中，通过程序检测接口中的状态寄存器的READY位，判断当前是否能进行数据传送。 在中断方式中，在接口已经向CPU输入数据或准备接收数据的情况下，接口向CPU发出中断请求，CPU在接收到中断请求后，响应中断时，通过执行中断处理程序来输入在DMA方式

8、中，当外围设备请求数据传送时，接口向DMA控制器发送DMA请求信号，DMA控制器向CPU发送请求总线控制的总线请求信号，若有DMA许可，则能够不需要CPU的干预而实现DMA传送。 5.4I/O端口地址解码技术，1，I/O端口和I/O操作I/O端口：可以通过接口电路从CPU直接访问的寄存器的地址。 一个接口有多个端口，用于发送命令、读取状态、转发数据访问端口是访问电路中的寄存器2.I/O操作：对I/O端口的操作，而不是对I/O端口的操作、5.4I/O端口地址的解码技术端口地址的地址方式1 .统一地址的优点和缺点是P1462 .独立地址的优点和缺点是p 146，3，独立地址方式的端口访问1.I/O命令中的端口地址的宽度，我们所说的长格式和短格式根据功能可以分为几类？ 2 .接口电路的基本构成是什么？ 3.cpu与外围设备交换数据的方式及其特征4 .什么是端口？通常有哪些类型的端口？ 在80868088系统上，如何寻址IO端口？ 6 .为什么两个端口可以与地址对应？ 第五章作业、7 .无条件传送方式用于什么场合？ 描述了无条件传送方式的工作原理。 8 .条件传递方式的工作原理是什么？主要用于什么场合？制作条件传递(查询)方式的输出流程流程图。 9 .如果设接口的输入端口地址为0100H，状态端口地址为010