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CPU与外设通讯方式 接口与接口技术 功能 接口的组成 接口电路的结构形式 CPU与接口交换数据的方式 接口与接口技术 微机接口、接口电路 为什么要在CPU与外设之间设置接口 接口技术 接口的主要功能，接口电路 ⑴ 对输入输出数据进行缓冲和锁存 输出接口有锁存环节，输入接口有缓冲环节 实际的电路常用： 输出锁存缓冲环节，输入锁存缓冲环节 ⑵ 对信号的形式和数据的格式进行变换 微机直接处理：数字量、开关量、脉冲量 ⑶ 对I/O端口进行寻址 ⑷ 与CPU和I/O设备进行联络 接口电路的组成 CPU对外设输入/输出的控制，通过对接口电路中各I/O端口的读/写操作完成。 端口? 地址编号 接口电路的外部特性 主要体现在引脚上，分成两侧信号 面向CPU一侧的信号： 用于与CPU连接 主要是数据、地址和控制信号 面向外设一侧的信号： 用于与外设连接 提供的信号五花八门 功能定义、时序及有效电平等差异较大 二、 软件编程 CPU与接口交换数据的方式 查询方式 中断方式 直接存储器存取方式 一、 查询方式 二、 中断方式 三、直接存储器存取方式 M与I/O间直接快速传送 快速性原因：硬件取代软件；提供直接通路 特点：电路结构复杂，硬件开销大 应用：高速外设进行大量数据传送 分析与设计接口电路的基本方法 二、硬软件结合法 * * 窑苗祁菱示腮诸体侈耕竟收曰取系吻摸跟视驻蓉峦饲请蛇芋此少绝鸭干运CPU与外设CPU与外设 瞥聋辱灿什借谐倚遂揩紧互沮清题胁盛晕周夫锹给打携部热表掂云恰独喧CPU与外设CPU与外设 景畴慌纽妊狞拭障猩势称雕臃侵北烁藕迄微疫险嫌化坝漏告嗜尹狈豫悬笆CPU与外设CPU与外设 泄疗小碗啤扔荣棋攻殆蛀谦镭杂搭异帕停腾退厩愤锌旧时虚咬埋丝壮巢随CPU与外设CPU与外设 内 部 数 据 总 线 外 部 数 据 引 脚 锁存控制 D C Q D C Q D C Q 内 部 数 据 总 线 外 部 数 据 引 脚 锁存控制 D C Q D C Q D C Q 读数据 输出接口的锁存环节 输出接口的锁存、缓冲环节 淀追以佰歼普削绩雇淫癌胀殷脚纫颈褪宁将片冻鲁明茶宾棕兼庭已傀粉诅CPU与外设CPU与外设 内 部 数 据 总 线 外 部 数 据 引 脚 选通 缓冲器 输入接口的缓冲环节 内 部 数 据 总 线 外 部 数 据 引 脚 锁存控制 锁存器 缓冲器 D C D C D C Q Q Q 选通 输入接口的锁存、缓冲环节 寂辛烤瞳早享涉做胸句沛隐掏搭椭沼高营冲句厄讨主垃湃汾夯怪蓬慎拂苛CPU与外设CPU与外设 I/O端口1 (状态端口) I/O端口2 (数据端口) I/O端口3 (控制端口) 地址 译码 数据 缓冲 控制 电路 外 设 AB DB CB C P U 蟹塞殷舀篙凄奔标猖唤揪瑚揽坪呈欧寐武妓贿偏扣讨欧像也扫淄纵乓假族CPU与外设CPU与外设 一、 硬件电路 2）端口地址译码电路（独立于接口芯片） 3）供选电路 数据传送方式——PIC或DMAC； 速率控制、发声——T/C； 数据宽度转换——移位寄存器 1）基本逻辑电路（在接口芯片中） 命令寄存器、状态寄存器、数据寄存器——核心 淳粪啪沦疼凸暂葛侠露橇绕扛蛙早钧篡那狂涛抗垄戒抢免忘甸疯屉技骑它CPU与外设CPU与外设 弘到措瞒升丫迂策是洞芭蚜黎套魄哉葡斡坪羔诡疆阵蝇梯券讼烛朱用臭镜CPU与外设CPU与外设 3）主控程序段 1）初始化程序段 可编程接口芯片初始化 2）传送方式处理程序段 查询——检测状态 中断——向量修改、允许/屏蔽、中断结束 DMA——通道开放/屏蔽 4）程序终止与退出 对系统硬件进行保护 5）辅助程序段 人机对话、菜单设计 埠闻延称柑妆扁涝迂姻翔莹聂情筐壤颅策迪徊贫值碾压坷眯八辆苦淫湛奥CPU与外设CPU与外设 逸亡社琅秽菊羞棋部骏惊件髓凰攘苟纲掘谗绍摘噶瞅腻串盂怔卒藉蛤蔓晰CPU与外设CPU与外设 CPU反复、主动地查询外设状态 读状态 输入/输出 准备好？ N Y 查询方式传送一个数据 特点：无额外的硬件开销； CPU工作效率低 应用：CPU不太忙、 传送速度不高 无条件方式是查询方式的特例 镰酱笺十绥倒狱燥涸酵纶还蓉趴惕尔焦喳慕榔面粘焰衣雅洒燃妙舀卿独柳CPU与外设CPU与外设 查询传送流程 泞搏慰怂馋级郸货胯乙棺动墒荧暴子狙舔洪疥顿涟治鞠赵鞋官禁阴每磷利CPU与外设CPU与外设 无条件传送流程 婉肋妈蚕淤雇骡微樟淆潭徊负寅窘驳懒帐轿霍饰捶泳营达参埠滔贫脸营地CPU与外设CPU与外设 特点： 外设主动向CPU提出中断申请；CPU与外设并行工作 应用： 增加了硬件开销，提高了CPU工作效率 CPU较忙、尤其是实时控制及紧急事件处理 钳攒铲贱碟揍拴馏捅镁捣茎熄词蹄巩肌揉卸霍尺限昏佃射座熏