微机接口讲义2012.doc

微机接口讲义 第一章：接口的简单介绍 第二章：I/O接口编址和地址译码。 第三章：DAC0832数模转换器。 第四章：ADC0809模数转换器。 第五章：并行接口8255 第六章：定时计数器8253。 概述 1.1接口的基本概念： 1.11什么是接口：微机系统中，能实现一个部件和另一个部件之间硬件的连接和软件控制的电路称为接口. 主要指连接CPU与外设的电路 1.12为什么要用接口： 问：为什么不像内存那样将外设直接同三总线相连呢? 答：外设特点： 外设品种繁多：计算机发展很快，其作用范围不断增长，例如输入输出设备，检测控制设备，机械式、电子式设备等。构造原理等很不相同。 不能使所有外设的硬件结构依赖CPU，对外设以及计算机本身发展不利。 外设速度慢：例如温度传感器，温度变化最快几秒钟才能变化。又如步进电机6000转/分钟=100Hz 信号类型与电平类型不同：CPU与外设在时序关系，信号线定义，串并行，模数信号等皆不同。 （比较而言，为什么仅存储器与三总线直接相连。） 存储器特点： 基本结构简单。 控制命令简单。 速度快基本与CPU同步。基本功用简单，专为CPU设计。 接口的功能和基本组成 接口的功能： 寻址：设备选择功能 数据缓冲：匹配速度 信号转换： 电气特征的匹配，如驱动能力的匹配. 数据转换：正负逻辑，串并，模数转换等. 联络：数据传送之间的协调，“准备好”，“空”，“满”等. 错误检测：传输过程，传输错误，溢出错误进行检测。 中断管理：收发存中断请求。 可编程：选择多种控制方式。 数据输入输出 接口的基本组成 接口 若干端口 地址译码 控制逻辑 中断控制 内部逻辑 DB：数据总线. AB： 地址总线. CB：控制总线. 接口的分类 按使用的角度分类 系统接口：必不可少， 微机的一部分。如主板上的中断控制器，CRT控制器等. 应用接口：扩展微机应用.A/D，D/A接口等。 应用范围： 专用接口 ：专门用于某一用途，磁盘控制器，CRT控制器等 通用接口：并口，串口等，不是为某一特定的应用而设计. 信息传递方式：并口，串口. 信息类型：数字接口，模拟接口. 思考题： 什么是接口，其主要组成是什么? 为什么用接口 接口的功能是什么? 简述接口的分类. I/O接口编址与地址译码 2.1 I/O端口及其编址方式 2.11 I/O端口： 是接口电路中能被CPU直接访问接口中的具有地址的寄存器，计算机通过这些寄存器，即端口，向接口电路发布命令，读取状态和传送数据。 一个接口可有多个端口，如，并行接口8255有四个端口，DMA接口8237有16个端口。 访问端口就是访问寄存器。 2.12端口地址的编址方式 存储器映射编址方式：端口地址，存储器地址统一编址. I/O映射方式：I/O端口地址，存储器地址分开独立编址. 1.统一编址 实质内容：端口看成存储器单元.例MC68000. 优点： 访问I/O与存储器用同样指令，功能强，易操作. 可直接处理I/O端口数据 给端口较大的编址空间，对大型数据系统，控制系统很有用. 无需，信号线. 缺点： I/O占内存空间 寻址线路复杂 指令比专用I/O指令长，硬件执行速度慢 2.单独编址 内容：I/O端口与存储器单独编址，专设I/O指令(IN，OUT)，区别访问内存指令(MOV)，例如intel系列。 优点： 不占内存空间 指令短，速度快 译码简单 缺点： 加专用指令 指令中缺少运算，处理，保护功能。 2.13独立编址方式的端口访问 采用专用I/O指令访问。 I/O端口与AL或AX之间传送数据 ⑴ 8位寻址，最多256个端口，直接寻址 输入 IN AX，PORT 16位数据 IN AL，PORT 8位数据 输出 OUT PORT，AX 16位数据 OUT PORT，AL 8位数据 ⑵ 16位寻址，最多64K个端口，间接寻址。 输入 MOV DX，XXXXH 16位地址 IN AX，DX 16位数据 IN AL，DX 8位数据 输出 MOV DX，XXXXH 16位地址 OUT DX，AX 16位数据 OUT DX，AL 8位数据 I/O端口与内存之间的数据传送 输入 MOV DX，PORT；I/O端口地址：PORT IN AL,DX ；从端口读数据到AL MOV [DI],AL ；将数据从AL到存储器 输出 MOV DX，PORT ；I/O端口PORT MO