微机原理与应用17.pptVIP

I/O接口的典型结构 内部结构 数据寄存器：保存微处理器与外设之间交换的数据 状态寄存器：保存外设当前的工作状态信息 控制寄存器：保存微处理器控制接口电路和外设操作的有关信息 外部特性 面向微处理器一侧的信号：与微处理器总线类似 面向外设一侧的信号：与外设有关 输入输出指令 输入指令IN：数据从I/O接口输入到微处理器 IN AL/AX/EAX,i8/DX 输出指令OUT：数据从微处理器输出I/O接口 OUT i8/DX,AL/AX/EAX 串输入INS指令 串输出OUTS指令 I/O寻址方式 直接寻址 I/O指令直接提供8位I/O地址 只能寻址最低256个I/O地址（00～FFH） 用i8表示I/O地址，表达形式上与立即数一样 DX间接寻址 用DX寄存器保存访问的I/O地址 可寻址全部I/O地址（0000～FFFFH） 直接书写成DX，表示I/O地址 I/O数据传输量 8位I/O传输：I/O指令使用AL 16位I/O传输：I/O指令使用AX 32位I/O传输：I/O指令使用EAX 三态缓冲器 三态缓冲器:加有控制端的同相器或反相器 控制端T有效时，控制输入A端输出到Y端 控制端T无效时，输出Y端呈现高阻状态 74LS244：双4位三态同相缓冲器 74LS244 锁存器 使用D触发器构成 输入端为D端，控制端为C端 两个相反的输出信号Q和Q* 复位R或置位S控制端 电平锁存：C信号电平控制锁存输入的状态 边沿锁存：C信号边沿控制锁存输入的状态 74LS273：上升沿锁存的8位边沿锁存器 74LS273 无条件传送 微处理器与慢速变化的设备交换数据 外设总是处于“就绪”状态，随时可以进行数据传送 无条件传送的接口电路：只考虑数据缓冲 无条件传送的软件编程：十分简单 无条件传送接口电路 输入接口电路连接开关：读取开关状态 输出接口电路连接发光二极管LED 功能要求：开关闭合时，将相应LED点亮 调用延时子程序DELAY保持一定时间 mov dx,8000h ;DX指向输入端口 in al,dx ;从输入端口读开关状态 not al ;求反 out dx,al ;送输出端口显示 call delay ;调子程序DELAY进行延时 查询传送 查询传送有查询和传送两个环节 首先查询外设工作状态 检测、等待外设准备就绪 进行数据传输 设计实现查询功能的电路 连接外设的状态输入信号 保存在状态寄存器中 通过状态端口读取 查询需大量时间，效率较低 查询输入接口 读取状态端口查询外设状态，若已就绪，读取数据端口得到外设提供的数据 mov dx,5001h;DX指向状态端口 status: in al,dx ;读状态端口 test al,01h ;测试状态位D0 jz status ;D0＝0，未就绪，继续查询 dec dx ;D0＝1，就绪，DX改指数据端口 in al,dx ;从数据端口输入数据 DMA传送 希望克服程序控制传送的不足： 外设→CPU→存储器 外设←CPU←存储器 直接存储器存取DMA： 外设→存储器 外设←存储器 CPU释放总线，由DMA控制器管理 DMA传送过程 CPU对DMA控制器进行初始化设置 外设、DMAC和CPU三者通过应答信号建立联系：CPU将总线交给DMAC控制 DMA传送 DMA读存储器：存储器 → 外设 DMA写存储器：存储器 ← 外设 自动增减地址和计数，判断传送完成否 DMA控制器 8237A每个DMA通道有4种工作方式 单字节传送方式 每次DMA传送时仅传送一个字节 数据块传送方式 连续地传送数据，直到规定的字节数传送完 请求传送方式 请求有效，连续传送数据 请求无效，DMA传送被暂时中止 再次有效，DMA传送又继续 级连方式 多个DMA控制器连接起来扩展DMA通道 中断要素 中断源： 发出中断要求的事件（学生提问）； 中断响应： 对中断要求的响应（允许或者暂时屏蔽中断）； 中断服务： 对事件进行处理（教师答疑）； 中断服务结束并返回： 恢复进行原来的程序（继续讲课）。 中断分类（根据中断源位置） 外部中断 发生在CPU外部的某个事件引起的中断； 内部中断 CPU内部程序执行引起的中断（也称为软件中断）； 外部中断 外部中断 标志位IF（Interrupt Flag）为标志位寄存器（FLAGS）D9位，外部可屏蔽中断控制位； 外部中断 外部中断 内部中断分类 第1类： CPU执行程序遇到特殊情况引起的中断； 第2类：单步中断，在每条指令执行后产生中断； 第3类：执行中断指令引起的中断。 内部中断分类 第1类： CPU执行程序遇