《微机原理第八章.ppt

* * 第8章 输入输出接口 主要内容 输入输出接口概述 并行通信与并行接口 可编程并行通信接口芯片8255A Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 8.1 输入输出接口概述 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 为什么需要I/O接口（电路）？ 8.1 输入输出接口概述 微机的外部设备多种多样，它们工作原理、驱动方式、信息格式、以及工作速度方面彼此差别很大。 它们不能与CPU直接相连,必须经过中间电路再与系统相连，这部分电路被称为I/O接口电路。 什么是I/O接口（电路）？ I/O接口是位于系统与外设间、用来协助完成数据传送和控制任务的逻辑电路。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. I/O接口电路与外部设备间交换的信号的类型： (1) 数字量: 二进制形式的数据，或是已经过编码的二进制形式的数据。最小单位为“位”(bit)，8位称为一个字节(BYTE)。 (2) 模拟量: 用模拟电压或模拟电流幅值大小表示的物理量。模拟量信号不能直接进入计算机，必须经过A/D(模拟/数字)转换器，把模拟量转换成某种形式的数字量，才能输入计算机。当外部设备需要模拟量信号控制时，I/O接口电路D/A(数字/模拟)转换器又能把数字量转换成模拟量信号。 (3) 开关量: 开关量信号只有两种状态，即“开”或“闭”。这样，只要用一位二进制数就可表示。 (4) 脉冲量: 在计算机控制系统中还经常用到计数脉冲、定时脉冲或控制脉冲。脉冲量信号是以脉冲形式表示的一种信号。 8.1 输入输出接口概述 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 8.1 输入输出接口概述 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 输入/输出的控制方式 在微机系统中，可采用的输入/输出控制方式一般有4种：程序控制方式、中断控制方式、直接存储器存取方式(DMA方式)和输入/输出处理机方式。 1.程序控制方式 这是指在程序控制下进行信息传送，程序控制方式可以分为： 无条件传送方式和条件传送方式。 无条件传送方式：当外设已准备就绪，那就不必查询外设的状态而进行信息传输，这就称为无条件传送。这种信息传送方式只适用于简单的外设，如开关和数码段显示器等。 条件传送方式： CPU通过执行程序不断读取并测试外部设备状态，如果输入外部设备处于已准备好状态或输出外部设备为空闲状态时，则CPU执行传送信息指令。也称为“查询式传送”。 8.1 输入输出接口概述 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2.中断控制方式 中断控制方式一般用于低速外部设备与CPU之间的信息交换。当外部设备需要与CPU进行数据交换时，由接口部件向CPU发出一个中断请求信号，CPU响应这一中断请求，便可在中断服务程序中完成一个字节或一个字的信息交换。每操作一次，CPU要打断原来执行的程序去执行一段中断服务程序，对速度较高的外部设备会产生信息丢失，因此不能采用。 3.DMA控制方式 DMA控制方式是一种成块传送数据的方式。当某一外部设备需要输入/输出一批数据时，向DMA控制器发出请求，DMA控制器接收到这一请求后，向CPU发出总线请求；若CPU响应DMA的请求把总线使用权赋给DMA控制器，数据不通过CPU，可直接在DMA控制器操纵下进行传送。当这批数据传送完毕后，DMA控制器再向CPU发出“结束中断请求”，CPU响应这一中断请求，即可收回总线使用权。因此，采用DMA控制方式，C