微机原理与接口技术 中国林业 6章.pptVIP

第六章 I/O接口技术与I/O接口芯片 6．1 接口的基本概念 ★ 计算机系统由主机和外部设备两大部分组成； 不同外设与计算机主机之间的接口 一、接口的概念： 二、接口电路的组成：它是接在计算机总线和外设之间的一个电路 接口是接在计算机总线和外设之间的一个电路 三、端口地址的编址方式： 四、接口电路的作用： 五、接口电路（Interface）和端口（Port）的关系： 6．2 CPU与接口之间传送信息的方式（输入 / 输出的控制方式） 一、无条件传送方式：（无条件传送的输入输出电路） 二、查询传送方式： 1、查询输入传送方式： 2、查询输出传送方式： 查询传送方式的特点： 不论是无条件传送方式还是查询传送方式，都不能发现和处理预先无法估计的错误和异常情况。为了提高CPU的效率、增强系统的实时性，并且能对随机出现的各种异常情况做出及时反应，通常采用来实现CPU与外设之间的数据传送即中断传送方式。 三、 中断控制方式 中断控制方式的特点： 故这种传送方式一般适合于少量的数据传送。对于大批量数据的输入/输出，可采用高速的直接存储器存取方式，即DMA方式。 四、DMA控制 方式（存储器直接存取方式） 6．3 并行通信与并行接口 6．4 可编程并行通信接口芯片8255A 6.4.1 可编程接口芯片的基本概念： 6.4.2 8255A芯片内部结构及其引脚 是一种通用型、应用较广的可编程输入/输出接口芯片。 常用来扩展控制器（CPU）的输入/输出接口 6.4.2 8255A芯片内部结构及其引脚 一、8255A的内部结构：四部分组成 二、8255A的外部引脚：40条引脚，输入、输出信号均为TTL电平 6.4.3 8255A的控制字 ★ 8255A内部有两个控制寄存器，共用一个端口地址：1 1 B ★ 用于存放：工作方式控制字和C口按位置位/复位控制字 6.4.4 8255A的工作方式 8255 A 有三种工作方式：方式 0 ； 方式 1 ； 方式 2 二、方式 1：选通输入或输出方式 三、方式 2：双向选通输入输出方式 3、方式2下的状态字：是方式1下输入输出状态字的组合 产生中断请求时，需判别IBFA和OBFA，以区别是输入或输出产生的中断。 6.4.5 8255A的应用举例 1、8255A模拟交通灯实验原理： 2、8255A模拟交通灯实验驱动电路图： 3、8255A模拟交通灯实验流程图： 6.5 可编程定时/计数器芯片 8253 在计算机系统中往往需要外部时钟电路，用于实现定时、延时控制，或对外部事件的计数。 ● 三个独立的16位计数器 ● 六种工作方式，可通过编程设置 二、8253的控制字及其编程： 三、8253的工作方式： 方式1的特点和应用： (1)?计数过程启动只能有GATE脉冲的上升沿产生，即硬件启动计数器。 方式2的特点和应用： 方式3的特点和应用： 四、8253-5的初始化 例：若选择0计数器，工作在方式3，计数初值为2354H，十进制计数方式；或选择1＃计数器，工作在方式2，计数初值为18H， 二进制计数方式。并设8253端口地址为40~43H。 五、8253的工作方式总结： 六、8253的应用举例：见 教材P330 6.6 可编程串行通信接口芯片8251A 6.6.1 串行通信概述 二、异步通信 三、同步通信方式 四、数据传送的三种模式 五、串行输入/输出的软硬件实现 6.6.2　可编程串行通信接口芯片8251A 二、可编程串行通信接口芯片8251A的引脚 三、8251A的基本特点 四、8251A的内部功能结构 6.6.3 8251A的控制字和工作方式 四、8251A工作初始化过程 本章小结 介绍了外设接口功能、一般结构，数据传送的控制方式即程序传送方式、中断传送方式、DMA方式。 习题与思考： 1．接口电路的主要作用是什么？它的基本结构如何？ 2．说明接口电路中控制寄存器与状态寄存器的功能，通常它们可共用一个端口地址码，为什么？ 3．CPU寻址外设端口的方式通常有哪两种？试说明它们的优缺点。 4．在CPU与外部设备接口电路的连接中，通过数据总线可传输哪几种信息？在这里地址译码器起什么作用？ 5．试分析8255A方式0、方式1和方式2的主要区别，并分别说明它们适合于什么应用场合。 6．假设一片8255A的使用情况如下：A口为方式0输入，B口为方式0输出。此时连接的CPU为8086，地址线的A1、A2分别接至8255A的A0、A1，而芯片的来自A3A4A5A6A7=00101，试完成8255A的端口地址和初始化程序。 7． 8253芯片共有几种工作方式？每种方式各有什么特点