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第七章 微型计算机的输入输出 ?计算机输入输出接口概述 PC/XT总线驱动电路及总线周期 简单接口电路 PC机系统总线及接口标准 一、I/O接口的作用 二、输入／输出的控制方式 1.程序控制传送方式程序传送方式以CPU为中心，数据传送的控制来自CPU，通过执行预先编制的输入/输出程序实现数据传输。 无条件传送方式 不需检测外设的状态，CPU直接读写外设的数据。适合投掷式开关，LED显示器等外设。 优点：软件及接口硬件简单 缺点：只适用于简单外设，适应范围较窄 条件传送方式 CPU与外设传送数据之前，需由程序先检测外设状态，在状态满足条件时，CPU对外设读写数据，否则继续等待。 适用场合： 外设并不总是准备好 对传送速率和效率要求不高 对外设及接口的要求： 外设应提供设备状态信息 接口应具备状态端口 2. 中断控制传送方式 不要CPU主动去查询外设的状态，而是让外设在准备好之后发中断请求通知CPU，CPU接到中断请求后，在响应中断执行中断处理程序时与外设进行数据传送。 3. 直接存储器存取方式DMA 直接存储器存取方式（Direct Memory Access），又称为 DMA传送方式。 适合高速的外设，以及成块交换数据的情况。例如，磁盘与内存之间交换信息。 DMA方式下，CPU让出数据总线、地址总线及控制总线，采用DMA控制器DMAC芯片来取代程序传送过程，由于DMAC用硬件计数器完成内存地址的修改，传送字节计数以及单脉冲控制数据传送等工作，这种方式下，外设与内存传送数据的速度高达每秒0.5MB以上。 三、CUP的I/O指令 　1. I/O寻址方式 存储器映像的I/O（Memory Mapped Input／Output）寻址 I/O端口地址和存储单元统一编址，一个I/O端口地址占用一个存储单元地址，没有专用的I/O指令。 优点：指令丰富、编程方便、硬件节省、适合于较小系统使用。 缺点：程序阅读不方便，程序中不易看出对外设的执行情况；由于I/O端口占用存储单元地址，使存储器地址范围减小。 I/O映像的I/O寻址 　I/O端口地址与存储单元地址分开编址，有专用的I/O指令。8086／8088 CPU采用这种寻址方式。 　优点：程序阅读方便，有I/O指令处一定是对外设的通讯；不占用存储器地址，使系统存储器地址范围大，适合于大系统使用。 　缺点：I/O指令少，编程灵活性差，硬件上需要I/O端口的译码芯片，增加了硬件开支。 2.　8086的I/O指令 直接寻址输入／输出指令 IN AL，n ；AL ← （n），字节输入，n为8位端口地址 IN AX，n ；AX ← （n+1，n），字输入 OUT n，AL ；(n)← AL,字节输出 OUT n，AX ；(n+1,n)← AX,字输出 间接寻址输入／输出指令 IN AL，DX；AL←(DX),字节输入，DX中存放16位端口地址 IN AX，DX 　　　　 ；AX←(DX+1，DX),字输入 OUT DX，AL ；(DX) ←AL,字节输出 OUT DX，AX ；(DX+1，DX) ←AX,字输出 ? 7.2????? PC/XT总线驱动电路及总线周期 一、8086/8088的引脚及工作模式 1. 8086/8088的两种工作模式 最小工作模式：单处理器组成的主机系统， MN/ ＝1时，CPU工作在最小模式。 最大工作模式：多处理器组成的主机系统， MN/ ＝0时，CPU工作在最大模式。 2.8086的公共引脚 地址／数据总线 AD15 ～ AD0 (双向，三态) 数据总线和部分地址总线（低16位）采用分时复用结构。 8088: 只有AD0～AD7和A8～A15，仅能输入输出8位数据。 地址／状态总线A19/S6 ～ A16/S3 (输出，三态) Ａ19～A16:地址总线的高四位； S6～S3:CPU运行状态信号。 部分控制总线 高８位数据传送允许／状态信号线 /S7（输出，三态） 读控制信号输出 （输出，三态，低电平有效) 复位控制端RESET（输入，高电平有效） 复位后内部寄存器的状态 寄存器 状 态 标志寄存器 清零 指令指针（IP） 0000H