微机原理 第五章.pptVIP

第5章 微型计算机和外设的数据传输 博学 审问 慎思 明辨 笃行 5.1 为什么要用接口 5.2 CPU和输入/输出设备之间的信号 5.3 接口部件的I/O端口 IN AL, 21H OUT 43H, AL 5.4.1 接口的功能 寻址功能 输入/输出功能 数据转换功能 联络功能 中断管理功能 复位功能 可编程功能 错误检测功能 5.5.1 程序方式：无条件传送、条件传送 一、程序方式 二、中断传送方式 三、DMA传送方式 ( Direct Memory Access ) 5.5.2 中断方式 中断优先级问题的解决 5.5.3 DMA方式(直接存储器存取方式) DMA传送流程 博学 审问 慎思 明辨 笃行 * 第5章 微型计算机和外设的数据传输 § 5.1 为什么要用接口 § 5.2 CPU和输入/输出设备之间的信号 § 5.3 接口部件的I/O端口 § 5.4 接口的功能以及在系统中的连接 § 5.5 CPU和外设之间的数据传送方式 教学重点为: 接口的必要性； CPU和输入/输出设备之间的信号； 中断传输的原理； DMA方式的原理； 第5章 微型计算机和外设的数据传输 I/O接口: 一个简单的微机系统需要CPU、存储器、基本的输入／输出设备以及将它们连接在一起的各种信号线和接口电路。 80X86 微处理器 80X87 协处理器 总 线 控 制 逻 辑 ROM RAM RT/CMOS ROM I/O 接 口 键 盘 CRT显示器 打印机 磁盘驱动器 网卡 MODEM 鼠标 系统 总线 第5章 微型计算机和外设的数据传输 微机的外部设备多种多样，工作原理不尽相同， 与CPU相比： （1）工作速度不匹配 （2）通信方式不匹配 （3）信息格式不匹配 （4）时序不匹配 接口电路的作用是解决计算机与外设之间的信息转换问题的，这可以把计算机输出的信息变成外设能够识别的信息，把外设输入的信息转化成计算机所能接受的信息。 因此输入输出设备不能直接与CPU的系统总线相连，必须在CPU与外设之间设置专门接口电路来解决这些问题。 第5章 微型计算机和外设的数据传输 采用I/O接口的必要性： 数据寄存器 CPU I/O 状态寄存器 控制寄存器 DB AB CB 数据 状态 控制 数据信息、状态信息和控制信息都是通过数据总线传送的。 CPU通过I/O指令（IN/OUT）读/写端口的数据。 接口电路 第5章 微型计算机和外设的数据传输 数据寄存器 保存处理器与外设之间交换的数据 数据输入寄存器：保存从输入设备获取的数据，处理器选择合适的方式进行读取 数据输出寄存器：保存处理器发往输出设备的数据，适时到达输出设备 状态寄存器 保存外设当前的工作状态信息 控制寄存器 保存处理器控制接口电路和外设操作的有关信息 ?从编程角度看，接口内部主要包括一个或多个 CPU可以进行读/写操作的寄存器，又称为I/O端口。 ?各I/O端口由端口地址区分。 接口电路 ?按存放信息的不同，I/O端口可分为三种类型： 数据端口：存放CPU与外设间 传送的数据信息 状态端口：暂存外设的状态信息 控制端口：存放CPU对外设或接 口的控制信息，控制 外设或接口的工作方式。?CPU对外设输入/输出的控制， 是通过对接口电路中各I/O端口的读/写操作完成。 第5章 微型计算机和外设的数据传输 （1）存储器映像寻址方式 （与存储器寻址统一） 若把系统中的每一个I/O端口都看作一个存储单元，并与存储单元一样统一编址，这样访问存储器的所有指令均可用来访问I/O端口，不用设置专门的I/O指令。 优点：简化指令集，对I/O的访问更加灵活方便，I/O地址空间可大可小 缺点：占用内存空间。 内 存 空 间 I/O 空 间 I/O端口的寻址方式 第5章 微型计算机和外设的数据传输 （2）I/O单独编址方式