微机接口的技术_第三章节IO端口地址译码的技术.ppt

第3章 IO端口地址译码技术 ;;; 3.1 I/O端口 一。IO端口及其编码方式 1. IO端口 端口是接口电路中能被CPU直接访问的寄存器的地址。计算机给接口电路中的每个寄存器分配一个地址。 IO操作 指CPU对设备相关的IO端口的访问操作，而不是对IO设备的操作 ;二。IO端口地址编码方式 1、统一编址方式 端口地址与存储器地址统一编址;;; 优点：存储器和外设都有自己的地址译码器，地址空间独立，互不影响。用专用的I/O 指令访问I/O 端口。 三。 独立编址方式的端口访问;1. IO地址宽度 IO地址在00H－0FFH，称为8位地址宽度； IO地址在0100H－FFFFH，称为16位地址宽度 说明： 不论IO地址宽度是8位，还是16位，都 可以用DX间接寻址； 只有IO地址是8位宽度才能直接寻址。 2. IO 数据宽度 当一次传输1个端口数据，即8位数据时，用AL累加器 当一次传输连续2个端口数据，即16位时，用AX累加器; 3.3 IO端口地址分配 一。IO接口硬件分类 系统板（主板）上的IO芯片（如定时器，并口等等） IO扩展槽上的接口控制卡（声卡、网卡、软驱卡、显卡） 二。IO端口地址分配 参看表3.1 表3.2 三。IO端口地址选用的原则 被系统配置已经占用的不可用 计算机厂家声明保留的地址不要使用 一般IBM实验卡用300H-31FH。;;;在这一段时间，3个控制信号没有同时有效，译码器“选中”信号线输出全部无效; 二。 I/O 端口地址译码方法： 1.简单接口芯片，只含有一个端口，内部不带带译码器，译码器设计原则： 由“IO地址”信号和“IO读/写”控制信号的不同组合实现。控制芯片内寄存器的入口或出口开关。;;;; 二。 I/O 端口地址译码方法： 2. 多端口芯片（内部带译码器）由地址信号和控制信号的不同组合实现。其原则是：;;;; 3.5 IO端口地址译码电路设计 1.固定式端口地址译码 指一旦译码电路设计好，接口用到的IO地址不能更改;;例2。 使用74LS138设计一个系统板上IO端口地址译码电路，并且让每个接口芯片内部可以有32个端口，非DMA期间可以访问接口芯片。 分析：输入 XA9-5，XAEN。因为低5位地址用来选中芯片内部端口，不作为外部译码器的输入。一片138只能译码3位地址，这里用138对XA7－XA5译码。 输出 8个芯片选中信号/Y0-/Y7。 逻辑关系：XAEN＝0，XA9XA8＝00时，使译码器工作。 XA7-XA5＝000时，输出/Y0=0, 其余全无效为1。 XA7-XA5＝001时，输出/Y1=0, 其余全无效为1 XA7-XA5＝010时，输出/Y2=0, 其余全无效为1 ……;参看课本表2.5 74LS138的逻辑真值表，给出设计如下;;选中/Y0的地址是XA9－0为X， 即300H－303H 选中/Y1的地址是XA9－0为X， 即304H－307H 选中/Y7的地址是XA9－0为X， 即31CH－31FH 思考，如果开关S1S3合上，S2S0断开，选中/Y0-/Y7的地址分别是什么？;思考：在PC机上设计接口，你设计的接口IO地址必须不能与其他设备接口IO地址冲突，你能想到用什么办法解决这个问题？;方案一：先查PC机硬件说明书，看那些IO地址已经被占用。 缺点是麻烦，且非PC机器厂家生产的设备（如扩展接口卡）地址，必须通过查该卡说明书才能了解它占用的IO地址。;方案二：先查PC机硬件说明书，看哪些IO地址已经被PC机厂家的标准设备占用。再设计一个可选式译码器，万一和其它厂家的设备接口冲突，用跳线开关改变你的IO地址用以避免冲突 缺点：麻烦，普通客户买了你的设备，你要求他回家跳线，对他来说难度太大。在486以前的计算机开发接口就是这么办的！！也要靠运气哦，万一怎么调整也无法避免冲突怎么办？;方案三：设计一种系统总线接口，任意一种新设备接口只要告诉总线接口需要多少IO地址，由系统总