第6章输入输出与中断-1.ppt

第6章 输入输出和中断技术 计算机外部设备种类较多：有机械的、电子的、机电和磁电相结合的，如键盘、磁盘、打印机、显示器等； 如果高速的微处理器与外设能够协调的工作，就要有一个具有数据缓冲和锁存能力、数据格式转换能力、提供外设状态和定时控制能力的连接电路，我们把它叫做输入输出接口。 6.1.1 I/O接口的作用 1. I/O接口 微处理器与存储器构成了微型计算机系统的主机部分，为了使微型计算机工作，还必须配上各种外部设备，简称外设，将外设中主要用来实现数据的输入／输出、实现人机联系的设备称为输入／输出设备，即I/O设备。 当要把外设与微处理器相连时，往往需要配上相应的电路。通常把介于主机和外设之间的一种缓冲电路称为I/O接口电路，简称I/O接口。 6.2 简单接口电路 掌握： 接口电路的分类及特点 两类简单接口芯片的应用 一、接口的基本构成 接口的基本构成 数据输入/输出寄存器 —— 暂存输入/输出的数据 命令寄存器 —— 存放控制命令，用来设定接口功能、工作参数和工作方式 状态寄存器 —— 保存外设当前状态，以供CPU读取 接口的基本构成 二、接口的类型及特点 输入接口： 负责把信息从外部设备送入CPU的接口。 要求对数据具有控制能力（常用三态门实现） 输出接口： 负责将信息从CPU输出到外部设备的接口。 要求对数据具有锁存能力（常用锁存器实现） 三、三态门接口 高电平、低电平、高阻态 74LS244 含8个三态门的集成电 路芯片 具有“断通”控制能力 本身不具有对信号的 保持和锁存能力 在外设具有数据保持 能力时用做输入接口 74LS244示例 74LS244示例(续) MOV DX, 83FCH IN AL, DX AND AL, 0FFH JZ NEXT1 JMP NEXT2 四、锁存器接口 通常由D触发器构成 特点： 具有对数据的锁存能力 不具备对数据的控制能力 常用锁存器芯片 74LS273: 不具备数据的控制能力,无法直接用作输入接口 74LS373: 具有对数据的控制能力,既可作输入又可作输出 74LS374: 具有对数据的控制能力,既可作输入又可作输出 锁存器接口芯片74LS273 用作数据输出接口，具有信息存储能力 8个输入端D0-D7 8个输出端Q0-Q7 复位端S 低电平有效 CP为脉冲输入端，在每个脉冲的上升沿将D输入端的状态锁存在Q输出端，且保持此状态到下一个上升沿。 74LS273示例 74LS374 74LS374内部结构 74LS374 锁存器芯片74LS374 I/O接口综合应用例 根据开关状态在7段数码管上显示数字或符号 设输出接口的地址为F0H 设输入接口地址为F1H 当开关的状态分别为0000--1111时，在7段数码管上对应显示’0’--’F’ I/O接口综合应用例——程序段 …… Seg7 DB 3FH,06H, 5BH,4FH,66H,6DH, 7DH,07H,7FH,67H,77H, 7CH,39H,5EH,79H,71H …… LEA BX, Seg7 MOV AH, 0 6.3 输入输出的控制方式 CPU与外设之间数据传送的控制方式：无条件传送方式、程序查询方式、中断控制方式、直接存储器存取DMA方式。 一、无条件传送控制方式 是一种最简单的I/O控制方式，用于CPU与低速又简单的设备之间的信息交换，如开关、继电器、LED显示器，它们随时都可以接收数据，随时都可以被CPU读出数据。 在这种方式中，指令的执行与数据交换是同步的，所以也称为同步传送方式； 二、程序查询方式 也叫条件传送控制方式，分为查询输入和查询输出。数据传送的过程如下： 1、查询输入方式 状态端口:STATUSPORT 数据端口:DATAPORT 查询输入程序如下： LOOPIN: IN AL,STATUSPORT ;读状态 TEST AL,80H ;查询RDY JZ LOOPIN ;RDY=0则等待 IN AL,DATAPORT ;读入数据 中断控制方式使CPU与外设能够并行工作，它改变了CPU主动的工作方式。当外设准备就绪，就向CPU发出中断请求，CPU响应中断，转去执行中断服务程序，对外设服务； 利用中断方式进行数据传送，不仅大大提高CPU的工作效率，还能够对外设作出实时响应。 以上三种方式被称为PIO方式，programmed input and output 此种传送方式由DMA控制器向CPU提出总线请求，