jlmao-微机原理-ch6-IO接口1.pdf

微型计算机原理与接口技术微型计算机原理与接口技术
——第六章第六章I/OI/O接口和总线接口和总线

毛剑琳毛剑琳
DepartmentofAutomation
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OutlineOutline
„„6.16.1I/OI/O接口概述接口概述
„„6.26.2CPUCPU与外设的数据传送方式与外设的数据传送方式
„„6.36.3PCPC机的机的I/OI/O口地址分配口地址分配
„„6.46.4总线总线

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„„6.16.1I/OI/O接口概述接口概述

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一、概念一、概念
„„输入输出设备（输入输出设备（I/OI/O设备）设备）
‹是对将外部世界信息发送给计算机的设备和将处理结果返
回给外部世界的设备的总称。又称：外部设备，或外设。
„„通信：通信：
‹计算机与外设间的交换数据、状态和控制命令的过程。
„„接口：接口：
‹处于总线和外设之间，完成通信任务的设备。

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二、接口的功能二、接口的功能
1.1.设置数据缓冲以设置数据缓冲以解决速度差异解决速度差异带来的不协调问题。带来的不协调问题。
2.2.设置信号电平转换电路。以解决外设和设置信号电平转换电路。以解决外设和CPUCPU间间电平不电平不
一致一致的问题。的问题。
3.3.设置设置信息转换信息转换逻辑。模拟量、数字量或开关量→数字逻辑。模拟量、数字量或开关量→数字
信号。信号。
4.4.设置设置时序控制时序控制电路来同步电路来同步CPUCPU和外设的工作。保证各和外设的工作。保证各
种命令及应答信号的及时传送，用握手信号实现同种命令及应答信号的及时传送，用握手信号实现同
步。步。
5.5.提供提供地址译码地址译码电路。电路。

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三、三、CPUCPU与接口的接口信号与接口的接口信号

((一一))数据信息：数据信息：
‹数字量：八位二进制数，ASCII码。
‹模拟量：（物理量）→传感器→（模拟信号，电压或电
流）→A/D→数字量→CPU
‹开关量：0或1。

((二二))状态信息：反映外设的现行工作状态。状态信息：反映外设的现行工作状态。
‹准备就绪位（READY）：表明数据是否准备好。
‹忙碌位（BUSY）：表明外设是否能接受数据。
‹错误位（ERROR）：表明是否传送中发生错误。

((三三))控制信息：控制信息：CPUCPU向接口发出的各种命令和控制字向接口发出的各种命令和控制字

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注意注意
I/O接口与外设交互三种信息时：
‹均是通过DB来完成
‹在进入端口时，不同的信息进不同的寄存器。在进入端口时，不同的信息进不同的寄存器

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四、接口的寻址方式四、接口的寻址方式

1、I/O端口和端口地址
‹每个接口部件都包含一组寄存器，当CPU和外设进行数据
传输时，各类信息在接口中进入不同寄存器，一般称这些
寄存器为I/O端口。
‹每个端口有一个地址，即端口地址。
‹CPU对外设的访问实质上是对接口中相应端口进行访问。

I/O接口——把外围设备同微型计算机连接起来实现数
据传送的控制电路称为“外设接口电路”，即I/O接口。
I/O端口——I/O接口中可以由CPU进行读或写的寄存

器被称为“端口”

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8086采用单
独编址方式
22、寻址方式：、寻址方式：
„„(1)(1)I/OI/O单独编址方式单独编址方式
特点：
a.有专门的I/O指令,但I/O指令的功
能没有访问存储器的指令强。
b.接口的编址空间独立，不会对存储
器空间造成影响。
c.速度快。

„„(2)(2)存储器映像编址方式存储器映像编址方式
特点：a.缺点：占用存储空间。
b.无专门的输入/输出指令。
c.操作灵活。

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五、常用接口芯片五、常用接口芯片
„„常用的接口芯片有：缓冲器和锁存器常用的接口芯片有：缓冲器和锁存器

缓冲器缓冲器74LS24474LS24474LS24574LS245
88路数据缓冲器路数据缓冲器88路双向数据缓冲器路双向数据缓冲器

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