第7章一台计算机的信息通路--总线及其输入输出系统课件.pptVIP

9.1输入/输出概述 计算机的输入/输出系统主要包括I/O接口和数据交换方式。 端口指在I/O接口中被CPU直接访问的寄存器。一个接口中一般包含三个端口（命令寄存器、数据寄存器和状态寄存器），因此当CPU与接口进行数据交换时也要经过送地址码（选择某个端口寄存器）、送（读）数据，即把数据传送到选定的端口中（或者从端口中把数据读出）、等待完成回答。 在嵌入式计算机中，有很多I/O接口简化为输入/输出端口，直接输入/输出一些简单的测控信息。 PC机I/O端口布局 每个端口都有唯一的编码，称为端口地址。如此以来在PC机中进行输入输出时在确定了是哪个I/O接口芯片（片选）的基础上，还要确定是指定I/O芯片的哪个端口寄存器（字选）。 两种I/O接口结构：独立结构和存储器影射两种接口结构 独立的I/O寻址方式(PC机采用的方式) 也叫做标准的I/O（端口）寻址方式，或者称为端口寻址方式。 端口地址空间和存储器地址空间完全分开，相互独立。 CPU使用分开的控制信号来区分是对存储器寻址还是对I/O寻址。CPU对端口的数据输入/输出使用专门的命令IN/OUT，输入输出的数据通道采用公共的总线结构。 存储器影射I/O寻址方式 也叫做存储器对应于输入/输出寻址方式，或者存储器编码的I/O寻址方式。故每个I/O端口占用一个内存单元，它实现了硬件的最优化和指令系统的简单化（不需要专门的I/O命令）。这种寻址方式在嵌入式系统中经常采用。比如在嵌入式的系统中，端口寄存器就分布在普通的内部数据存储器RAM中。 通过存储器地址的最高位区分是端口地址（最高位为1）或者是内存单元地址（最高位为0），在MCS-51单片机的内部128个字节的内部数据存储器中，地址为80H—FFH就是接口的端口使用着。 CPU对I/O设备的管理，是利用对存储器的存储单元进行操作的指令来实现的数据传送的。 读出和写入由读写控制信号完成。 IBM-PC计算机的I/O端口地址的分配 I/O接口硬件分类 IBM PC的I/O地址线有16根，但是端口地址译码只考虑了低10位，所以其地址范围为00000H---003FFH，共有1024个端口地址，后512个分配给扩展槽上的常规I/O设备。在后来调整为后768个分配给扩展槽上的常规I/O设备。 系统板上的I/O芯片：定时/计数器、中断控制器、DMA控制器、并行接口 I/O扩展槽上的接口控制卡：声卡、串行通信卡等 9.1.3 CPU与外设的交换方式 无条件传送方式 外部控制过程的定时是固定或已知的情况下，进行数据传送的方式。 在这种传送方式下，外部设备总被认为是处于“待命”状态，可以根据其固定的或者已知的定时把I/O指令插入到程序中。 程序执行到该指令时，就开始发送或者接受数据。 程序方式 （1）无条件传输方式 条件传送方式 程序方式 条件传输方式程序如下： DATA SEGMENT MESSI DB “BUFFER OVERFLOW”, “$” BUFF DB 60 DUP（?） DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE，DS：DATA START：MOV　 AX,DATA 　　　MOV DS,AX 第5章 中断系统 5.1 中断的概念 5.2 MCS-51单片机的中断流程 5.2.1 MCS-51单片机中断系统结构 89C51中断系统的五个中断源 1、INT0——外部中断0请求，低电平有效。通过P3.2引脚输入。 2、INT1——外部中断1请求，低电平有效。通过P3.3引脚输入。 3、T0——定时器/计数器0溢出中断请求。 4、T1——定时器/计数器1溢出中断请求。 5、TX/RX——串行口中断请求。当串行口完成一帧数据的发送或接收时，便请求中断。 5.2.2 中断请求标志寄存器 各控制位的含义 SCON中控制位的含义 5.2.3 中断允许控制寄存器 5.3 MCS-51的中断响应条件和中断处理 中断响应的条件 中断处理过程 5.3.1 中断响应的条件 5.3.2 中断处理过程 5.4 中断程序编程举例 9.4 综合举例 【例9.10】 【例9.11】 【例9.12】 【例9.13】 【例9.14】 【例9.15】 系统总线概述 存储器模块、I/O模块和CPU模块必须有机地互连到一起，才能构成计算机系统。在微型计算机中，包括IA-32计算机内，都是使用总线技术把各个模块互连到一起的。 在主板上，系统总线体现为印制电路板或集成电路内部的平行的一组信号线。 总线的最大特点：提供给各个模块进行分时共享的使用。 总线包括： 地址总线：用来寻址存储器模块的各个单元和I/O模块的各个寄存器（端口）。单向工作方式。在IA-32计算机中，地址总线的宽度为