第8章 输入输出_删减.ppt

无条件传送的接口电路举例 二、查询传送方式 程序控制下的查询传送方式，又称异步传送方式。它在执行输入输出操作之前，需通过测试程序对外部设备的状态进行检查。当所选定的外设已准备“就绪”后，才开始进行输入输出操作。 查询传送方式流程图 查询传送方式工作流程包括两个基本工作环节 （1）查询环节 主要通过读取状态寄存器的标志位来检查外设是否“就绪”。 （2）传送环节 当上一环节完成后，将对数据口实现寻址，并通过输入指令从数据端口输入数据，或利用输出指令从数据端口输出数据。 1.查询式输入 查询输入接口电路 工作过程：当输入设备的数据已经准备好后，一方面将数据送入8位锁存器，另一方面对D触发器触发，使状态信息标志位D0为1。当CPU要求外设输入信息时，先检查状态信息。若数据已经准备好，则输入相应数据，并使状态信息清“0”。否则，等待数据准备“就绪”。 查询式输入时的数据和状态信息 查询式输入程序流程图 NEXT：IN AL，STATUS-PORT；从状态口输入状态信息 TEST AL，01H ；测试标志位是否为1 JZ NEXTIN ；未就绪，继续查询 IN AL，DATA-PORT ；从数据端口输入数据 2.查询式输出 查询输出接口电路 * I/O接口概述 I/O端口与其寻址方式 CPU与外设之间的数据传送方式 本章内容 ? 掌握微型计算机接口技术的基本概念 ? 了解主机与外设之间的各种数据传送方式 ? 了解I/O端口的寻址方式 学习目的 8.1 I/O接口概述 微型计算机系统可通过系统总线与外设相连，进行系统的扩展与开发，而外设必须通过接口才能与CPU交换信息。 CPU或 系统总线 I/O 接口 电路 外 设 输入输出设备通过接口电路与CPU连接 存 储 器 I/O 接 口 输 入 设 备 I/O 接 口 数据总线 DB 控制总线 CB 地址总线 AB 输 出 设 备 CPU CPU 控制寄存器 输入缓冲寄存器 输出缓冲寄存器 状态寄存器 数据总线 地址 译码 读信号 写信号 准备好 中断请求 地址 片选 A 0 A 1 输 入 设 备 数据输入 数据输入准备好 数据输入回答 输 出 设 备 数据输出 数据输出准备好 数据输出回答 一、I/O接口的功能 作为接口电路，通常必须为外部设备提供几个不同地址的寄存器，每个寄存器称为一个I/O端口。通常的I/O接口示意图如下图所示： I/O接口示意图 I/O接口内部一般由数据、状态、控制三类寄存器组成。 数据寄存器 在输入时，保存外设发往CPU的数据 (输入寄存器) 在输出时，保存CPU发往外设的数据 (输出寄存器) 状态寄存器——保存状态信息，CPU可从状态口读取当前状态； 控制寄存器——用来保存CPU写入的控制字。 通常称这些寄存器为I/O端口(PORT)，每个端口有一个端口地址。 CPU与端口通过数据总线交换信息，信息类型包括：数据、对外设的控制信息、外设的状态信息，分别存放在接口电路的不同寄存器中。 端口选择通过地址总线产生。 （1）速度的匹配 外设的读写速度可能很慢。CPU与端口进行快速数据交换，端口与外设进行慢速交换。端口作为微型机与外设间传递数据的中间缓冲站。 二、接口电路的作用 （2）信息格式的变换 外部设备的数据形式可能是数字量、模拟量或开关量等，数字量可能采用并行方式或串行方式。接口电路的功能之一是将不同信息格式变换为CPU能接收的标准并行信息，如电平转换、串并转换、A/D、D/A转换等。 （3）提供主机和外设间传送数据的状态和控制信息 如WR、RD、READY、INTR等 （4）时序的匹配 CPU时序与外设时序可能不一致，由接口电路实现匹配。 （5）外设的正确寻址 正确寻址与微机交换数据的外设。 二、 CPU 与I/O之间的接口信号 1. 数据信息 (DATA) (1) 数字量 由键盘、光电输入机等输入的信息。(通常以二进制表示的数或以 ASCII 码表示的数或字符) CPU与外设交换的基本信息是数据，有三种类型： (2) 模拟量 非电量信息 传感器 电量 信号处理 A/D CPU ? (3) 开关量 两个状态的量 (可以用0、1表示) 例如电机的启与停，开关的合与开等。 2. 状态信息 (STATUS) 输入时，输入设备是否准备好？ (READY) 输出时，输出设备是否空闲？(BUSY) 反映当前外设工作状态的信息，例如： 3. 控制信息 (CONTROL) 例如控制I/O 设备启动或停止等。 CPU I/O设备 I/O接口 1 2 3 AB DB CB DATA STATUS CONTRO