第七章 并行I／O接口.ppt

第七章 并行I/O接口 引言 计算机与外设之间或两个计算机之间的信息交换与传输，接口是中间介质。每个外设都有自己的接口逻辑，把这些接口逻辑按照其与外设之间传输的数据形式不同分为并行接口和串行接口。本章重点介绍并行接口的概念、传送方式、组成与工作原理。 1.并行接口的定义：利用多条数据线，每次同时并行传输多位数据。如：打印机接口等， **传送位数：有8、12、16、32、64等 **传送方向：可单向，也可以分时双向 2.优点：速度快，效率高，各位数据同时有效。 引言 3.需要的数据线条数：若一次传送n位的一个数据， n条数据线 它需要n+1条线 1条公共地线。 4.缺点：线路多，成本高，功耗高，适合于近距离传送 5.用途：可以作为输入，也可以作为输出，也可以既输入又输出 7.1 并行接口 7.1 并行接口 一、数据传送的输入过程 1.外设准备好数据送到接口，并使状态线的数据准备好（如ready）呈有效状态（高电平）。 2.数据到达接口后，接口在状态寄存器中使外部准备好状态位置位，以便CPU查询接口，也可向CPU发出中断请求 3.接口把数据传送到内部的输入缓冲器，同时使数据输入回答信号有效，以作为对外设的响应。 4.外设收到输入数据的应答信号后，撤销数据及数据准备好信号（低电平）。 5.CPU接到接口要求输入数据的中断请求信号或查询到接口的状态位ready信号为高电平时，从并行接口的输入缓冲器中读取数据，此时接口自动清除状态寄存器相应的准备好标志位并使数据呈高阻状态。 7.1 并行接口 二、数据传送的输出过程 看书P164--165 7.2 可编程并行I/O接口芯片—8255A 一、8255A的功能 传送并行数据的接口，输入和输出都是并行信号，是一个可编程的接口芯片。 二、特点和功能 1.具有三个8位端口A口（PA7—PA0）、B口(PB7—PB0)和 C口(PC7—PC0) 2.有三种数据传送的方式：无条件传送方式、程序查询传送方式和中断传送方式 3.有三种工作方式：方式0、方式1和方式2 4.无专门的联络线，但可由端口的某些位担任。 7.2 可编程并行I/O接口芯片—8255A 三、8255A的内部结构 7.2 可编程并行I/O接口芯片—8255A （1）外部接口连线 8255A通过三个端口与外部设备连接，如图所示。 PA7-PA0：端口A，双向，与外部设备连接，传送数据。 PB7-PB0：端口B，双向，与外部设备连接，传送数据。 PC7-PC0：端口C，双向，与外部设备连接，传送数据；当8255A工作方式2和方式3时，作为控制联络信号。 （2）系统总线连线 主要是指数据线、地址线、控制信号线、电源与地线，如图所示 D7-D0：数据总线，双向，与系统数据线连接，传送数据和工作方式控制。 CS：片选信号，输入，低电平有效。 A1A0：片内地址，输入，选择内部寄存器和端口A、端口B和端口C，其作用如表所示。 RD：读信号，输入，低电平有效。 WR：写信号，输入，低电平有效。 RESET：复位信号，输入，高电平有效，复位后8255A内部寄存器均清0 7.2 可编程并行I/O接口芯片—8255A 7.2 可编程并行I/O接口芯片—8255A 2. 内部结构：如图所示，由四个部分组成。 7.2 可编程并行I/O接口芯片—8255A （1）输入输出端口 有三个，8分别由三个端口寄存器组成，分别表示为PA、PB和PC。每个端口可由程序设定为不同的工作方式。 PA口：有一个位数据输入锁存器和一个8位数据输出锁存器/缓器，即数据输入输出均锁存。 PB口：有一个8位数据输入缓冲器和一个8位数据输出锁存器/缓冲器，即数据输入不锁存，输出锁存。 PC口：有一个8位数据输入缓冲器和一个8位数据输出锁存器/缓冲器，即数据输入不锁存，输出锁存。另外，PC口可分为两个独立的4位端口，即高4位和低4位。 （2）数据总线缓冲器 是一个8位双向三态缓冲器，与CPU数据总线连接，传送数据和控制字。 7.2 可编程并行I/O接口芯片—8255A （3）读/写控制逻辑 接受CPU发来的片选信号，地址和读写命令，完成CPU对8255A的读写操作，控制数据的输入输出。 （4）A组和B组控制电路 在8255A的工作方式2和3中，PC口分成两个部分配合PA口和PB口工作。其中PC口的高4位与PA口构成A组；PC口的低4位与PB口构成B组。每一组都有相应的控制电路，即A