第7章基本输入输出接口(7.1-7.2)祥解.ppt

第7章 基本输入输出接口(p216) 本章学习要点： §7.1 I/O接口概 述 I/O接口相关概念 I/O接口的结构 I/O的寻址方式 §7.1.1 相关基本概念 1、接口和接口技术 7.1.2、 I/O接口的主要功能(p218) 为什么需要I/O接口 微机的外部设备多种多样 驱动方式、信息格式、以及工作速度方面差别很大，不能与CPU直接相连 多种多样的外设 工作原理不同 机械、电子、机电、电磁…… 传送信息类型多样 数字量、模拟量、开关量 传送速度差别极大 传送方式不尽相同 串行、并行 编码方式不同 二进制、BCD码、ASCII码…… I/O接口作用： (p218) I/O设备选择 速度匹配（缓冲与锁存） 信号格式的匹配（位数，并、串行） 信号类型和电气特性的匹配 （模拟/数字信号，电平） I/O信息类型： (p217) 举例引入 打印机打印一个字符‘A’ 说明： 1、数据信息(p217) 数字量（‘A’）、 模拟量（声音）、 开关量（开关的闭合／断开） 2、状态信息：外设所处状态 对I设备，“准备好”（READY）或‘否’ 对O设备， “忙”（BUSY信号）或‘闲’ 3、控制信息 ：CPU通过接口传给外设 。 §7.1.3 I/O接口的结构 (p219) 1、一般结构 I/O端口： 接口电路中的寄存器，用于存放数据、状态、控制信号。 读写逻辑电路单元： 负责端口编址以及读写控制的电路 CPU通过数据总线读取状态口了解外设状态，通过数据总线向控制端口发出命令，利用数据口传送数据。 §7.1.4 I/O的寻址方式 (p219) 1、 统一编址 （简介） 2、 独立编址 （重点） 1、统一编址 （MCS51单片机采用） 存储单元与端口统一进行编址 特点： （简介） 1）、不需要专门的I/O指令。 访问存储器的指令都可于I/O口。寻址灵活但程序中难以区分I/O操作和存储器操作。 2）、具有相同的读写控制信号。 3）、端口数量可很多，但端口占存储器空间。 2、独立编址 （8086/88采用） 存储单元与端口单独进行编址 特点： 1）、有专门的I/O指令。 易分辨，程序可读性强；寻址不灵活。 2）、具有各自的读写控制信号。 3）、I/O口不占存储器空间，但端口个数受限。 8086/88 I/O端口编址 ： 独立编址 1）、地址范围 2）、读写控制信号 （8088为例） 3）、I/O专用指令 访问存储器指令 访问存储器的寻址方式（5类） （1）、输入指令IN (p59) 说明： IN 指令示意 例： (1) IN AL，FEH ； (AL) = (FEH端口) = 56H (2) IN AX，FEH ； (AL) = (FEH端口) = 56H ； (AH) = (FFH端口) = 2FH (3) MOV DX， 100H IN AL，DX ； (AL) = (100H端口) = 12H 注意： ①、对端口读写必通过AX或AL。 ②、若端口地址FFH则，用DX间接寻址。对端口的间接寻址不加“[ ]” （2）、 输出指令OUT (p59) 说明和注意 同IN指令 练习2： 3、输入/输出指令时序 §7.2 简单I/O接口芯片 一般接口电路中都包含的最基本的两种电路 1、三态缓冲器 （1）、内部结构 （2）、连接CPU与外设 （3）、作用 2、数据锁存器 （1）、74LS273内部结构 （2）、连接CPU与外设 （3）、作用 输入接口的锁存、缓冲环节 输出接口的锁存、缓冲环节 补充： I/O地址的译码 I/O地址的译码方法与存储器地址的译码方法一样，但有它的特点： 部分译码时，通常是中间地址线不连接 部分译码也有最低地址线不连接的情况 每个接口电路通常只占用几个I/O地址，这时可以利用基本逻辑门电路进行地址译码 除采用译码器、门电路进行译码外，I/O地址译码还经常采用可编程逻辑器件PLD 为了给系统一定的选择余地，有些接口电路利用比较器、开关或跨接器等进行多组I/O地址的译码 IBM PC/AT主机板的I/O译码电路 IBM PC/XT主机板的I/O译码电路 接口/端口示意 补充： 8088/8086的输入输出指令 输入指令 IN AL,i8/DX ;字节输入 IN A