微处理器及接口技术-CH6.ppt

CPU与外设 都是面向接口而非直接联络！ I/O接口地址译码方法 地址译码的方法灵活多样 低位地址线直接接到I/O接口芯片的地址引脚，进行I/O接口芯片的片内端口寻址 高位地址线与CPU的控制信号进行组合，经译码电路产生I/O接口芯片的片选信号CS，实现系统中的接口芯片寻址 接口地址译码的设计 课本P184 例6.1 课本P184 例6.2 中断系统相关概念 中断向量： 中断向量即中断服务子程序的入口地址，也就是中断服务子程序的第一条指令在存储器中的存放地址。 中断系统相关概念 中断优先级：在系统中多个中断源可能同时提出中断请求时，需要按中断的轻重缓急给每个中断源指定一个优先级别，这就是中断优先级。 CPU按照中断优先权的高低顺序，依次响应。 同级优先级问题 中断现场:是指CPU转去执行中断服务程序前的运行状态，包括CPU内部各寄存器、断点地址等。 中断嵌套：若有更高级别的新中断源发出请求，且新中断源满足响应条件，则CPU中止当前的中断服务程序，转而响应高级中断。这种多级（重）中断的处理方式称为“嵌套”。 中断屏蔽：在某些情况下，CPU可能不对中断请求信号作出响应或处理，这就是中断屏蔽。 中断屏蔽标志 系统在处理优先级别较高的中断请求时，不会理睬后来的级别较低的中断请求 。 中断的全过程 中断响应周期时序 CPU从引脚 INTA 发中断响应信号， 接口芯片接收此信号，把中断类型号准备好； CPU再从引脚 INTA 发中断响应信号， 接口芯片接此信号后，将中断类型号送至数据总线上； CPU从数据总线获取中断类型号。 中断如何判优？ 程序中断与子程序调用的区别 子程序的执行是程序员事先安排好的（由调用子程序的指令转入）；中断服务子程序的执行一般由随机的中断事件引发。 子程序的执行受到主程序或上层子程序的控制；中断服务子程序一般与被中断的现行程序无关。 不存在同时调用多个子程序的情况，因此子程序不需要进行优先级排队；而不同中断源则可能同时向CPU提出服务请求。 矩阵键盘结构 例：AD接口——典型的AD转换芯片ADC0809 PB7~PB0 PA7~PA0 STB IBF INTR RD 外设送来数据 ② ⑥ 当INTE=1时 ① ⑤ ③ ④ ⑦ ⑧ ⑧ 中断服务程序中CPU从A口或B口读取外设输入的数据 A口方式1输出时相应的联络信号 B口方式1输出时相应的联络信号 PA7~PA0 PC7 PC6 PC3 INTEA 与门 ACKA OBFA INTRA WR D7~D0 PB7~PB0 PC1 PC2 PC0 INTEB 与门 ACKB OBFB INTRB WR D7~D0 二、输出接口信号的定义与时序 8255A通知外设读取数据 ① 送往外设的数据写入相应端口 WR OBF INTR ACK ② ③ 当INTE=1时 PB7~PB0 PA7~PA0 中断服务程序中CPU向A口或B口写入输出给外设的数据 ② ④ ⑤ 数据传输特点: 1.最多可提供两个8位端口 2.所有端口均为单向传输（即只能做输入或输出） 3.可实现固定联络信号（C口）的查询传送或中断传送，未定义的C口信号线可自行定义使用。 数据传输特点： 1.A为双向端口，B不能工作在方式2，C口有多种组合方式 2.可实现固定联络信号（C口）的查询传送或中断传送 ，未定义 的C口信号线可自行定义使用。 8255的工作方式2－双向输入、输出 PA7~PA0 PC6 PC7 ACKA OBFA D7~D0 RD WR PC4 PC5 STBA IBFA INTEA1 PC4 INTEA2 PC6 与 门 PC3 INTRA 或门 与 门 中断服务程序中CPU可通过查询IBF和OBF信号来确定此次中断是输入还是输出操作 8255 的工作方式控制字 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 输出 1 输入 PC3~PC0 B口 0 输出 1 输入 0 方式0 1 方式1 B口工作方式 PC7~PC4 0 输出 1 输入 A口 0 输出 1 输入 特征位，D7=1表示是方式控制字 A口工作方式 00 方式0 01 方式1 1x 方式2 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 复位 1 置位 设置内容 特征位，D7=0 表示是C口按位 置位/复位控制字 无意义 选择操作位 8255的C口置/复位控制字 D3 D2 D1 C端口位 0 0 0 PC0 0 0 1 PC1 0 1 0 PC2 0 1 1 PC3 1