微机接口_第八章输入输出.pptVIP

1.查询式输入 查询输入接口电路 工作过程：当输入设备的数据已经准备好后，一方面将数据送入8位锁存器，另一方面对D触发器触发，使状态信息标志位D0为1。当CPU要求外设输入信息时，先检查状态信息。若数据已经准备好，则输入相应数据，并使状态信息清“0”。否则，等待数据准备“就绪”。 查询式输入时的数据和状态信息 查询式输入程序流程图 NEXT：IN A ，STATUS-PORT ；从状态口输入状态信息 TEST AL ，01H ；测试标志位是否为1 JZ NEXT ；未就绪，继续查询 IN AL ，DATA-PORT ；从数据端口输入数据 2.查询式输出 查询输出接口电路 工作过程：当输出设备将数据输出后，会发出一个ACK信号，使D触发器翻转为0。CPU查询到这个状态信息后，执行输出指令，将新的输出数据发送到数据总线上，同时把数据口地址发送到地址总线上。由地址译码器产生的译码信号和相“与”后，发出选通信号，将输出数据送至8位锁存器。同时，将D触发器置为1，并通知外设进行数据传输操作。 查询式输出的端口信息 查询式输出程序流程图 NEXTOUT： IN AL ,STATUS_PORT ；从状态口输入状态信息 TEST AL ,80H ；测试标志位D7 JNZ NEXTOUT ；未就绪，继续查询 MOV AL ,BUF ；从缓冲区BUF取数据 OUT DATA_PORT ,AL ；向数据端口输出 三、 中断传送方式 为了进一步提高CPU的效率和使系统有实时性能，可以采用中断传送方式。在中断传送方式下，当外设准备好时，主动向CPU发出中断请求，请求CPU进行数据的输入输出。 I/O接口概述 I/O端口与其寻址方式 CPU与外设之间的数据传送方式 本章内容 ? 掌握微型计算机接口技术的基本概念 ? 了解主机与外设之间的各种数据传送方式 ? 了解I/O端口的寻址方式 学习目的 8.1 I/O接口概述 微型计算机系统可通过系统总线与外设相连，进行系统的扩展与开发，而外设必须通过接口才能与CPU交换信息。 CPU或 系统总线 I/O 接口 电路 外 设 一、I/O接口的功能 作为接口电路，通常必须为外部设备提供几个不同地址的寄存器，每个寄存器称为一个I/O端口。通常的I/O接口示意图如下图所示： I/O接口示意图 I/O接口内部一般由数据、状态、控制三类寄存器组成。 数据寄存器 在输入时，保存外设发往CPU的数据 (输入寄存器) 在输出时，保存CPU发往外设的数据 (输出寄存器) 状态寄存器——保存状态信息，CPU可从状态口读取当前状态； 控制寄存器——用来保存CPU写入的控制字。 任何接口电路均包括如下基本功能： 1. 作为微型机与外设间传递数据的中间缓冲站； 2.正确寻址与微机交换数据的外设 ； 3.提供微型机与外设间交换数据所需的控制逻辑 与状态信号。 二、 CPU 与I/O之间的接口信号 1. 数据信息 (DATA) (1) 数字量 由键盘、光电输入机等输入的信息。(通常以二进制表示的数或以 ASCII 码表示的数或字符) CPU与外设交换的基本信息是数据，有三种类型： (2) 模拟量 非电量信息 传感器 电量 信号处理 A/D CPU ? (3) 开关量 两个状态的量 (可以用0、1表示) 例如电机的启与停，开关的合与开等。 2. 状态信息 (STATUS) 输入时，输入设备是否准备好？ (READY) 输出时，输出设备是否空闲？(BUSY) 反映当前外设工作状态的信息，例如： 3. 控制信息 (CONTROL) 例如控制I/O 设备启动或停止等。 CPU I/O设备 I/O接口 1 2 3 AB DB CB DATA STATUS CONTROL CPU 与外设之间的接口信息 CPU通过接口输出用以控制外设工作的信息。 外部设备与微处理器进行信息交换必须通过访问该外设相对应的端口来实现。具体访问这些外设端口的过程叫做寻址。 通常有两种寻址方式：存储器映像的I/O寻址方式和I/O端口单独寻址方式。 8.2 I/O 端口及其寻址方式 一、存储器映像的I/O寻址方式 端口地址与存储器地址统一编址 存储器映像的I/O端口寻址连接方式 A15 WR RD CPU RD WR 优点： 1.端口寻址手段丰富，且不需要专门的I/O指令。 2.I/O寄存器数目与外设数目不受限制