《微型计算机原理及应用课件第六章输入和输出第一讲》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微型计算机原理及应用课件第六章输入和输出第一讲（48页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,
2、第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑
3、母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单
4、击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11
5、/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二
6、级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处
7、编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,11/8/2007,*,第六章 输入/输出与中断,1,6.1 I/O,接口概述,6.2 I/O,端口地址译码,6.3,基本的并行输入,/,输出接口,6.4,程序控制,I/O,方式,6.5,中断方式,6
8、.6,直接存储器存取,(DMA),方式,习题,6.1,输入/输出接口概述,接口解决微处理器与外设之间的差异,外设种类多,信号类型有机械的、物理的、电信号等,信号形式有脉冲、模拟量或数字量,数据传输率,不同,数据格式,不同,数据传输方式,不同，有并行、串行之分,CPU,与外设都是面向接口而非直接联络,2,第,6,章 输入,/,输出技术,图,6.1,典型,I/O,接口模型,3,数据信息、状态信息,及,控制信息,数据信息,数据信息：,要交换的数据本身。,数字量,：,通常以8位或16位的二进制数以及,ASCII,码的形式传输，主要指由键盘、磁带机、磁盘等输入的信息或主机送给打印机、显示器、绘图仪等的信
9、息,开关量,：,用“0”和“1”来表示两种状态，如开关的通/断,模拟量,：,模拟的电压、电流或者非电量。对模拟量输入而言，需先经过传感器转换成电信号，再经,A/D,转换器变成数字量；如果需要输出模拟控制量的话，就要进行上述过程的逆转换,数据传输方向,：,CPU,I/O,接口外设,4,控制信息,控制信息,：控制外设工作的命令，,CPU,通过接口发出，如,A/D,转换器的启/停信号,数据传输方向：,CPUI/O,接口处设,5,状态信息,状态信息：,表征外设工作状态的信息,对,输入接口,CPU,是否准备好接收数据，,READY”,准备好吗?,对,输出接口,外设是否准备好接收数据，“,BUSY”,外设
10、忙吗?,数据传输方向：,CPUI/O,接口外设,6,I/O,端口,传送这三种信息的接口电路中的,寄存器,称为,数据、状态和控制端口,不同的寄存器有不同的端口地址，即用,地址访问,端口,由一个或多个,寄存器,组成,接口,由若干个端口加上相应的控制逻辑组成,7,接口的基本功能,数据缓冲功能,设备选择功能,信号转换功能,接收、解释并执行,CPU,命令的功能,中断管理功能,可编程功能,8,接口电路的结构,数据,缓冲器,状态,寄存器,控制,寄存器,接外设一侧,主,机,外,设,总线驱动,地址译码,控制逻辑,接,CPU,一侧,DB,AB,CB,数据信息,控制信息,状态信息,端口,接口,实现对,CPU,数据总
11、线速度和驱动能力的匹配,实现各寄存器端口寻址操作,实现接口电路中的各寄存器端口的读/写操作和时序控制,9,接口电路的分类,数据传送方式：,并行接口,串行接口,功能选择的灵活性：,可编程接口,不可编程接口,数据传送操作的同步方式：,同步接口,异步接口,通用性：,通用接口,专用接口,10,6.2 I/O,端口的编址方式,为了区分接口电路的各个寄存器，系统为它们各自分配了一个地址，称为,I/O,端口地址,，以便对它们进行寻址并与存储器地址相区别,I/O,端口有,两种编址方式,：存储器映像方式、,I/O,独立编址方式,11,1、存储器映像编址,指,I/O,端口与存储器,共享,一个寻址空间，又称为,统一
12、编址,。在这种系统中，,CPU,可以用,同样的指令,对,I/O,端口和存储器单元的进行访问。,优点,：对,I/O,口的访问灵活方便，有利于提高端口数据的处理能力。,缺点,：,I/O,端口占用了主存地址，相对减少了主存的可用范围。,12,2、,I/O,独立编址（一）,指主存地址空间和,I/O,端口地址空间,相互独立，分别编址。,CPU,通过,指令,来区分是访问,I/O,口还是存储单元,优点,：主存和,I/O,端口的地址可用范围都比较大；,缺点,：,I/O,指令的功能一般比较弱，在,I/O,操作中必须借助,CPU,的寄存器进行中转,13,2、,I/O,独立编址（二）,80,X86,系列微处理器采用
13、独立的,I/O,编址方式,CPU,使用地址总线中的,A0A15,来寻址,I/O,口，故最大,I/O,空间是,64,K,个字节端口（或32,K,个字端口,）,14,两种编址方式比较（一）,I/O,空,间,内,存,空,间,I/O,空,间,内,存,空,间,分别是分离编址？还统一编址？,15,两种编址方式比较（二）,存储器,CPU,AB,DB,CB,接口,外设,接口,外设,CPU,AB,DB,CB,存储器,存储器读写,I/O,读写,16,6.3 I/O,接口的访问控制,微机系统的每个端口都有惟一的端口地址,端口地址：经译码电路译码后产生,端口选通信号,，控制端口的,读/写操作,17,I/O,端口的地址
14、分配,80,X86,系列微处理器提供,16条地址线,访问,I/O,端口,编址可达,64,K,个字节端口或者32,K,个字端口,。,IBM,系列采用非完全译码方式，即只考虑了,低10位地址线,A0-A9,，I/O,端口地址范围是0000,H-03FFH，,总共只有,1024个字节,端口,80386微处理器或此后的微处理器构成的微机系统，采用全译码的方法，端口为,64,K,个字节端口或32,K,个字端口,18,I/O,端口地址选用的原则,自行设计接口电路或给微机系统添加接口卡时，必须,避免端口地址发生冲突,申明保留的地址，不要使用,用户可使用300,H-31FH,地址,19,I/O,端口的地址译码
15、,将来自地址总线上的地址代码翻译成为所需要访问端口的选通信号,I/O,端口地址译码电路结构,译码电路的输入信号,地址信号,：由地址范围决定,控制信号,：数据流向（读/写）、数据宽度（8位/16位）、是否采用奇/偶地址和,DMA,传送方式,译码电路的输出信号：接口芯片的,片选信号,端口的读写控制：输入需要缓冲，输出需要锁存,20,I/O,地址译码方法,地址译码的方法灵活多样,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,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,21,6.
16、5 I/O,接口的数据传输控制方式,外设的速度与,CPU,相比要慢好几个数量级，且不同外设之间的速度也相差很大，为了保证数据传输的可靠性，,CPU,一定要等外设准备就绪之后才能执行输入/输出操作,，而外设就绪的时刻对,CPU,而言是随机的，因此,需要同步,。,三种,I/O,同步控制方式：,程序控制方式,：无条件程序控制和程序查询,中断控制方式,直接存储器存取方式,，,DMA,方式,22,无条件程序控制方式（一）,最简单的,I/O,控制方式，,CPU,可以随时根据需要无条件地读写,I/O,端口,外设要求：简单，数据变化缓慢，操作时间固定，如一组开关或,LED,显示管。,外设被认为始终处于就绪状态,接口特点,CPU,的,DBI/O,接口(输出锁存器)外设,CPU,的,DBI/O,接口(输入缓冲器)外设,23,无条件程序控制方式（二）,数据输入,缓冲器端口,数据输出,锁存器端口,输入数据,输出数据,端口,译码器,RD,AB,DB,WR,M/IO,24,无条件程序控制方式（三）,例,START:,MOV DX，INPORT,IN AL，DX,；,读入按键状态,TEST AL，01H；,判断最低
微型计算机原理及应用课件第六章输入和输出第一讲
