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1、汇汇 编编 语语 言言 与与 接接 口口第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输皖西学院计算机系皖西学院计算机系输入输入/输出接口功能输出接口功能CPU和输入输出设备间的信号和输入输出设备间的信号接口部件的接口部件的I/O端口和寻址方式端口和寻址方式CPU和外设间的数据传送方式和外设间的数据传送方式1左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输1.1.输入输入/输出接口功能输出接口功能2.2.CPUCPU和输入输出设备间的信号和输入输出设备间的信号3.3.接口部件的接口部件的I/OI/O端口和寻址方式端口和寻址方式4.4.CPUCPU和外设间的
2、数据传送方式和外设间的数据传送方式2左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输接口功能接口功能什么是输入什么是输入/输出设备?输出设备?计算机有各种用途,但不论用于何种场合,都离不开信息处理。计算机有各种用途,但不论用于何种场合,都离不开信息处理。所处理的信息,均要由输入设备提供,而处理后的结果数据,则要送所处理的信息,均要由输入设备提供,而处理后的结果数据,则要送给输出设备,以各种形式报告给用户。例如,键盘、鼠标器、磁盘和给输出设备,以各种形式报告给用户。例如,键盘、鼠标器、磁盘和扫描仪等是大家熟悉的输入设备,而磁盘、显示器、打印机、绘图仪扫描仪等是大家熟悉的输
3、入设备,而磁盘、显示器、打印机、绘图仪等则是最常见的输出设备。等则是最常见的输出设备。亦即能够完成输入亦即能够完成输入/输出操作的设备就叫输出操作的设备就叫输入输入/输出设备,简称外设或输出设备,简称外设或I/OI/O设备。设备。3左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输接口功能接口功能输入输入/输出设备与输出设备与CPU信息交换时有什么问题?信息交换时有什么问题?外部设备种类繁多,从工作原理来讲,可分为机械式、电动式、电子式和外部设备种类繁多,从工作原理来讲,可分为机械式、电动式、电子式和其它形式等几类。它们对所传输的信息的要求也各不相同,这就给计算机和其它形
4、式等几类。它们对所传输的信息的要求也各不相同,这就给计算机和外设之间的信息交换带来以下一些问题:外设之间的信息交换带来以下一些问题:(1)速度不匹配:速度不匹配:CPU的速度很高,而外设的速度要低得多,而且不同的外设速度的速度很高,而外设的速度要低得多,而且不同的外设速度差异甚大,它们之中既有每秒钟能传送兆位数量级的硬磁盘,也有每秒钟只差异甚大,它们之中既有每秒钟能传送兆位数量级的硬磁盘,也有每秒钟只能打印百位字符的串行打印机或速度更慢的键盘。能打印百位字符的串行打印机或速度更慢的键盘。(2)信号电平不匹配:信号电平不匹配:CPU所使用的信号都是所使用的信号都是TTL电平,而外设大多是复杂的机
5、电电平,而外设大多是复杂的机电设备,往往不能用设备,往往不能用TTL电平所驱动,必须有自己的电源系统和信号电平。电平所驱动,必须有自己的电源系统和信号电平。(3)信号格式不匹配:信号格式不匹配:CPU系统总线上传送的通常是系统总线上传送的通常是8位、位、16位或位或32位的并行数据,位的并行数据,而各种外设使用的信息格式各不相同。有些设备上用的是模拟量,而有些是而各种外设使用的信息格式各不相同。有些设备上用的是模拟量,而有些是数字量或开关量;有些设备上的信息是电流量,而有些却是电压量,有些设数字量或开关量;有些设备上的信息是电流量,而有些却是电压量,有些设备采用串行方式传送数据,而有些则用并行
6、方式。备采用串行方式传送数据,而有些则用并行方式。(4)时序不匹配:时序不匹配:各种外设都有自己的定时和控制逻辑,与计算机的各种外设都有自己的定时和控制逻辑,与计算机的CPU时序不一时序不一致。致。4左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输接口功能接口功能什么是输入什么是输入/输出接口?输出接口?因此,要实现外部设备与主机之间的连接因此,要实现外部设备与主机之间的连接(connection)和信息交换,和信息交换,必须经过一个数据转换和传输的设备。这种设备,我们叫做必须经过一个数据转换和传输的设备。这种设备,我们叫做I/O接口接口(interface)。I/O接
7、口:接口:I/O接口是指把外设同微型计算机连接起来实现数据传送接口是指把外设同微型计算机连接起来实现数据传送的中间控制电路。的中间控制电路。5左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输接口功能接口功能输入输入/输出接口及其功能输出接口及其功能 转换信息格式如串/并转换、并/串转换等;提供联络信号协调数据传送的状态信息,如数据“准备好”、设备“忙”等;协调定时差异协调微机与外设在定时或数据处理速度上的差异,使二者能同步交换数据;进行译码选址在具有多台外设的系统中,外设接口必须提供地址译码及确定设备码的功能;实现电平转换为使微机同外设匹配,接口电路必须提供电平转换及驱
8、动能力;(6)最好可编程序对一些多功能接口电路,应具备可编程能力,达到用软件选择接口电路的某些功能,以适应具体工作的要求。6左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输1.1.输入输入/输出接口功能输出接口功能2.2.CPUCPU和输入输出设备间的信号和输入输出设备间的信号3.3.接口部件的接口部件的I/OI/O端口和寻址方式端口和寻址方式4.4.CPUCPU和外设间的数据传送方式和外设间的数据传送方式7左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输CPUCPU和和I/OI/O设备间的信号设备间的信号CPUCPU和外设之间需要交换三种信息和
9、外设之间需要交换三种信息1.1.数据信息:数据信息:送入送入CPUCPU进行加工处理的信息或输出到外设的结果。进行加工处理的信息或输出到外设的结果。2.2.控制信息:控制信息:是是CPUCPU发出,用以控制外设的工作方式或启动和停止。发出,用以控制外设的工作方式或启动和停止。3.3.状态信息:状态信息:反映了外设当前的工作状态,是外设送给反映了外设当前的工作状态,是外设送给CPUCPU的信号。的信号。CPU与外设之间不是直接交换以上三类信息,而是通过接口间接传送的。以与外设之间不是直接交换以上三类信息,而是通过接口间接传送的。以上三种信息在形式上都是二进制代码,它们都是通过上三种信息在形式上都
10、是二进制代码,它们都是通过DB来传递的,分别放来传递的,分别放在接口内的不同端口中(这里的端口也称为寄存器)。每个端口都有一个端在接口内的不同端口中(这里的端口也称为寄存器)。每个端口都有一个端口地址,口地址,CPU通过访问不同的地址,从而获取不同的端口内的信息。通过访问不同的地址,从而获取不同的端口内的信息。8左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输1.1.输入输入/输出接口功能输出接口功能2.2.CPUCPU和输入输出设备间的信号和输入输出设备间的信号3.3.I/OI/O端口和寻址方式端口和寻址方式4.4.CPUCPU和外设间的数据传送方式和外设间的数据传送
11、方式9左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输I/OI/O端口和寻址方式端口和寻址方式I/O端口的寻址方式端口的寻址方式 CPU对外设的访问实质上是对对外设的访问实质上是对I/O接口电路中相应的端口进行访接口电路中相应的端口进行访问,因此和存储器那样,也需要由译码电路来形成问,因此和存储器那样,也需要由译码电路来形成I/O端口地址。端口地址。I/O端口的编址方式有两种:端口的编址方式有两种:存储器映象编址方式存储器映象编址方式和和独立编址方式。独立编址方式。存储器映像编制方式:存储器映像编制方式:在这种编址方式中,将外设接口地址和内部存在这种编址方式中,将外设接
12、口地址和内部存储器地址统一安排在内存的地址空间中。即把内存地址分配给外设,储器地址统一安排在内存的地址空间中。即把内存地址分配给外设,由外设来占用这些地址。用于外设的这些地址,存储器不能再使用。由外设来占用这些地址。用于外设的这些地址,存储器不能再使用。(如:(如:MCS 51系列单片机)系列单片机)独立编制方式:独立编制方式:在这种编址方式中,内存地址空间和外设地址空间是在这种编址方式中,内存地址空间和外设地址空间是相互独立的。例如,相互独立的。例如,在在8086CPU中,内存地址是连续的中,内存地址是连续的1M字节,从字节,从00000HFFFFFH,而外设的地址范围从,而外设的地址范围从
13、0000HFFFFH。它们相互。它们相互独立,互不影响独立,互不影响。10左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输1.1.输入输入/输出接口功能输出接口功能2.2.CPUCPU和输入输出设备间的信号和输入输出设备间的信号3.3.接口部件的接口部件的I/OI/O端口和寻址方式端口和寻址方式4.4.CPUCPU和外设间的数据传送方式和外设间的数据传送方式11左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输数据传送方式数据传送方式 在计算机的操作过程中,最基本的最大量的操作在计算机的操作过程中,最基本的最大量的操作是数据传送。在微机系统中,数据
14、主要是数据传送。在微机系统中,数据主要在在在在CPUCPU、存、存、存、存储器和储器和储器和储器和I/OI/O接口之间传送接口之间传送接口之间传送接口之间传送,在数据传送过程中,关,在数据传送过程中,关键问题是键问题是数据传送的控制方式数据传送的控制方式数据传送的控制方式数据传送的控制方式。微机系统中的数据传送的控制方式主要有微机系统中的数据传送的控制方式主要有软件软件软件软件传送方式传送方式传送方式传送方式(程序控制方式程序控制方式程序控制方式程序控制方式)、中断传送方式和中断传送方式和中断传送方式和中断传送方式和DMADMA直直直直接存储器存取方式接存储器存取方式接存储器存取方式接存储器存
15、取方式。其中,软件传送方式又包括:其中,软件传送方式又包括:无条件传送方式无条件传送方式无条件传送方式无条件传送方式和和条件传送方式(查询方式)条件传送方式(查询方式)条件传送方式(查询方式)条件传送方式(查询方式)。12左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输数据传送方式数据传送方式无条件传送方式无条件传送方式 如果计算机能够确认一个外设已准备就绪,就不必查询外设的状态而直如果计算机能够确认一个外设已准备就绪,就不必查询外设的状态而直接进行信息传送,这就是无条件传送方式。接进行信息传送,这就是无条件传送方式。无条件传送方式用得较少,只用在无条件传送方式用得较少
16、,只用在对一些简单外设的操作,对一些简单外设的操作,如指示灯,如指示灯,数码管显示等;或者数码管显示等;或者用于用于控制控制CPU与低速接口之间的信息交换与低速接口之间的信息交换,由于这些由于这些信号变化的速度相对于信号变化的速度相对于CPU的处理速度慢得多的处理速度慢得多,所以,所以,CPU可以间隔较长可以间隔较长的时间才去访问这些外设,而外设也就有充裕的时间来准备数据。的时间才去访问这些外设,而外设也就有充裕的时间来准备数据。无条件传送分为两种情况:无条件传送分为两种情况:无条件输入(外设无条件输入(外设CPU)、无条件输出()、无条件输出(CPU外设外设)若外设是输入设备,由于外设数据更
17、新的速度很慢,所以输入端可直接用若外设是输入设备,由于外设数据更新的速度很慢,所以输入端可直接用“输入缓冲器输入缓冲器”作为接口与作为接口与CPU的数据总线相连。的数据总线相连。若外设是输出设备,因为外设的速度较慢,所以要求若外设是输出设备,因为外设的速度较慢,所以要求CPU送到外设的数据送到外设的数据只能暂时保存在接口中,直到外设取完全部数据;所以此时应选用有锁存只能暂时保存在接口中,直到外设取完全部数据;所以此时应选用有锁存能力的接口(能力的接口(输出锁存器输出锁存器)。)。13左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输数据传送方式数据传送方式设计实例:设计实
18、例:四个按键,控制四个发光二极管亮灭。四个按键,控制四个发光二极管亮灭。功能要求:功能要求:按下按下1#按键,第按键,第1个二极管发光;个二极管发光;按下按下2#按键,第按键,第1、2个二极管发光;个二极管发光;按下按下3#按键,第按键,第1、2、3个二极管发光;个二极管发光;按下按下4#按键,第按键,第1、2、3、4个二极管发光;个二极管发光;系统分析:系统分析:系统输入设备:系统输入设备:按键按键;系统输出设备:系统输出设备:发光二极管发光二极管;因此同时要有输入缓冲器和输出锁存器,作为这两类外设的接口电路。因此同时要有输入缓冲器和输出锁存器,作为这两类外设的接口电路。因为,采用无条件传输
19、方式,所以接口电路中只有数据端口。因为,采用无条件传输方式,所以接口电路中只有数据端口。另外,还需要地址译码器,用来生成这两个数据端口的地址。另外,还需要地址译码器,用来生成这两个数据端口的地址。14左旭坤()系统设计系统设计硬件设计硬件设计15左旭坤()输入缓冲器采用:输入缓冲器采用:74LS24474LS244OE当当244的的OE为低电平为低电平时,可将时,可将A0A3上上的信息在的信息在Y0Y3上输出,并通过上输出,并通过D0D3数据总线送入数据总线送入CPU16左旭坤()输入缓冲器采用:输入缓冲器采用:74LS24474LS244如何使如何使OE上出现低电平:上出现低电平:译码器的译
20、码器的Y0和和CPU的的RD同时为低时,同时为低时,OE为低。为低。即:即:当当CPU进行进行读操作读操作时(时(M/IO和和RD都为低);都为低);并且地址总线并且地址总线A1为高为高,A2A4为低为低时(译码器时(译码器Y0输出低)。输出低)。因此:因此:可知可知244地址为地址为0002H,当,当CPU读读02H端口时,端口时,就使能就使能244,从而获取,从而获取244输出端的数据。输出端的数据。17左旭坤()输出锁存器采用:输出锁存器采用:74LS37374LS373当当373的的OE为低为低LE为高为高时,可将时,可将D0D3上的信息锁存,并通过上的信息锁存,并通过QQ3输出输出O
21、ELEDQLHLLLHHH18左旭坤()输出所存器采用:输出所存器采用:74LS337374LS3373如何使如何使LE上出现高电平:上出现高电平:译码器的译码器的Y1和和CPU的的WR同时为低时,同时为低时,LE为高。为高。即:即:当当CPU进行进行写操作写操作时(时(M/IO和和WR都为低);且地都为低);且地址总线址总线A1和和A2为高为高,A3和和A4为低为低时(译码器时(译码器Y1输输出低)。出低)。因此:因此:可知可知373地址为地址为0006H,当,当CPU写写06H端口时,就端口时,就使能使能373,从而锁存数据总线上的数据。,从而锁存数据总线上的数据。19左旭坤()=0eh=
22、0dh=0bh=07h=10h=30h=70h=f0h系统设计系统设计软件设计软件设计各按键的键值各按键的键值显示码显示码20左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输数据传送方式数据传送方式查询传送方式查询传送方式 查询传送也称条件方式传送,用查询方式传送时,查询传送也称条件方式传送,用查询方式传送时,CPU通过执行程序通过执行程序不断读取并测试外设的状态不断读取并测试外设的状态,来决定是否进行数据传递。如果外设处于,来决定是否进行数据传递。如果外设处于“准备好准备好”状态状态(输入设备输入设备)或者或者“不忙不忙”状态状态(输出设备输出设备),则,则CPU执行
23、输执行输入指令或输出指令与外设交换信息。因此,接口电路除了有传送数据的入指令或输出指令与外设交换信息。因此,接口电路除了有传送数据的端口,还要求有传送状态的端口。对于查询传送来说,一个数据传送过端口,还要求有传送状态的端口。对于查询传送来说,一个数据传送过程由程由3个环节组成:个环节组成:CPUCPU从接口的状态端口中读取状态字;从接口的状态端口中读取状态字;CPUCPU检测状态字的对应位是否满足检测状态字的对应位是否满足“就绪就绪”的条件,如果不满足,则的条件,如果不满足,则回到前一步读取状态字;回到前一步读取状态字;如状态字表明外设已处于如状态字表明外设已处于“就绪就绪”状态,则开始传送数
24、据状态,则开始传送数据。21左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输数据传送方式数据传送方式查询传送方式查询传送方式 查查询询方方式式输输入入查查询询方方式式输输出出外设外设CPUCPUCPUCPU外设外设22左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输数据传送方式数据传送方式 CPU CPU利用查询方式从外设输入一个数据,系统中用到两个缓冲器利用查询方式从外设输入一个数据,系统中用到两个缓冲器(74ls244)(74ls244)作为接口电路。其中作为接口电路。其中:(1)(1)缓冲器缓冲器1 1用来向用来向CPUCPU传递外设的状态
25、信号(传递外设的状态信号(“准备好准备好”););(2)(2)缓冲器缓冲器2 2用来向用来向CPUCPU传递数据。传递数据。所以所以缓冲器缓冲器1 1可以看做可以看做“状态端口状态端口”,而,而缓冲器缓冲器2 2可看做是可看做是“数据端口数据端口”。查查询询方方式式输输入入23左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输数据传送方式数据传送方式 假设:假设:缓冲器缓冲器1的地址是的地址是STATUS_PORT;缓冲器缓冲器2的地址是的地址是DATA_PORT。(1)外设的状态信息通过外设的状态信息通过D0数据线数据线送入送入CPU,假定当假定当D0=1时,表示外时,
26、表示外设已准备好数据。设已准备好数据。(2)外设的数据信息通过外设的数据信息通过低低8位数据总线位数据总线送给送给CPU查查询询方方式式输输入入24左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输数据传送方式数据传送方式POLL:IN AL,STATUS_PORT;读入状态信息读入状态信息 TEST AL,01H ;检查状态位检查状态位 JZ POLL ;AL的最低位的最低位=0,返回,返回 IN AL,DATA_PORT ;为为“1”,读取数据,读取数据 查查询询方方式式输输入入25左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输数据传送方式数
27、据传送方式 CPU CPU利用查询方式向外设输出一个数据,系统中用到一个缓冲器利用查询方式向外设输出一个数据,系统中用到一个缓冲器(74ls244)(74ls244)和和一个锁存器一个锁存器(74ls373)(74ls373)作为接口电路。其中:作为接口电路。其中:(1)(1)缓冲器缓冲器是是“状态端口状态端口”,用来向,用来向CPUCPU传递外设的状态信号(传递外设的状态信号(“不忙不忙”););(2)(2)锁存器锁存器是是“数据端口数据端口”,用来向外设传递数据。,用来向外设传递数据。查查询询方方式式输输出出26左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输数据传
28、送方式数据传送方式 假设:假设:缓冲器缓冲器的地址是的地址是STATUS_PORTSTATUS_PORT;锁存器锁存器的地址是的地址是DATA_PORTDATA_PORT。(1)(1)外设的外设的状态信息状态信息通过通过D7D7数据线数据线送入送入CPUCPU,假定当假定当D7=0时,表示外设时,表示外设“不忙不忙”(2)(2)CPUCPU的的数据信息数据信息通过通过低低8 8位数据总线位数据总线送给外设。送给外设。查查询询方方式式输输出出27左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输数据传送方式数据传送方式 POLL:IN AL,STATUS_PORT ;读状态
29、读状态 TEST AL,80H ;查查“忙忙”否?否?JNZ POLL ;忙,则继续检查;忙,则继续检查 MOV AL,STORE ;不忙,从内存取数据不忙,从内存取数据 OUT DATA_PORT,AL ;送给外设;送给外设查查询询方方式式输输出出28左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输数据传送方式数据传送方式设计实例:设计实例:某显示器系统接收并显示某显示器系统接收并显示CPUCPU发送来的数据。当系统发送来的数据。当系统“不忙不忙”时时CPUCPU发送数据,否则发送数据,否则CPUCPU等待。等待。显示器由数码管构成,显示器由数码管构成,“不忙不忙”信
30、号由人控制按键形成。信号由人控制按键形成。29左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输数据传送方式数据传送方式数码管显示原理:数码管显示原理:共阴极数码管共阴极数码管共阳极数码管共阳极数码管显示码显示码(0F)1:共阴;:共阴;2:共阳:共阳2:0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH1:3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H,76H30左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出
31、接口和数据传输输出接口和数据传输数据传送方式数据传送方式查询传送方式查询传送方式当系统中有多个外设时当系统中有多个外设时查询方式如何工作?查询方式如何工作?由图可见,由图可见,CPU逐个外设进行查逐个外设进行查询。若发现那个外设准备就绪,就询。若发现那个外设准备就绪,就对该外设实施数据传送。然后再对对该外设实施数据传送。然后再对下一外设查询,依次循环。下一外设查询,依次循环。不足之处:不足之处:(1)在查询过程中,在查询过程中,CPU不能做别的不能做别的事情,降低了事情,降低了CPU的效率。的效率。(2)假如某一外设处于就绪状态,那假如某一外设处于就绪状态,那么它必须等到么它必须等到CPU查询
32、完它前面查询完它前面的所有外设,才能发现它处于就的所有外设,才能发现它处于就绪状态,这样就不能与外设进行绪状态,这样就不能与外设进行实时实时数据交换。数据交换。结论:结论:程序控制传送方式采取以程序控制传送方式采取以CPU为主为主的设计思路,外设是被动的。的设计思路,外设是被动的。31左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输数据传送方式数据传送方式中断传送方式中断传送方式外设需要和CPU进行交换时,主动向CPU发出中断请求,请求被接受后,CPU暂停正在执行的程序,转去为外设服务,完成服务后再转回原程序继续执行。采用该方式时,在外设进行准备工作的同时,CPU可以处
33、理其他事务,只有当外设一切准备就绪后,向CPU发出中断请求,CPU才会中断当前的工作,转而去和外设进行数据传递。在一定程度上实现了CPU和外设的并行工作。若某一时刻有几个外设同时发中断请求信号,CPU可以根据预先安排好的优先级顺序,分轻重缓急分别处理每个外设的数据传送,这样也可以提高各个外设之的工作效率。32左旭坤()第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输数据传送方式数据传送方式中断传送方式中断传送方式优点:优点:系统的工作效率高,系统的工作效率高,CPU、外设可以并行工作,外设可以主、外设可以并行工作,外设可以主动向动向CPU请求,能够得到请求,能够得到CPU的及时响
34、应。的及时响应。缺点:缺点:每次传送数据,仍需要每次传送数据,仍需要CPU的参与,占用了的参与,占用了CPU的开销。的开销。适用场合:适用场合:这种方式适用于数据传递流量不大或不频繁的场合。这种方式适用于数据传递流量不大或不频繁的场合。DMA(Direct Memory Access)控制方式控制方式系统中有一个专门的控制器来负责系统中有一个专门的控制器来负责“外设和内存外设和内存”,“外设和外设外设和外设”之之间的数据传递。这种控制器称为间的数据传递。这种控制器称为DMA控制器控制器。例如:计算机进行大量的文件复制,就是由例如:计算机进行大量的文件复制,就是由DMA控制器控制器来来控制数据的
35、传递,而控制数据的传递,而CPUCPU此时可以从事其它工作。此时可以从事其它工作。33左旭坤()6.1 什么是接口电路?它的作用是什么什么是接口电路?它的作用是什么?6.2 CPU和输入输出设备之间传送的信息有哪几类和输入输出设备之间传送的信息有哪几类?6.3 什么叫端口什么叫端口?通常有哪几类端口通常有哪几类端口?计算机对计算机对IO端口编址时通常采用哪端口编址时通常采用哪两种方法两种方法?在在8086/8088系统中,用哪种方法对系统中,用哪种方法对I/O端口进行编址端口进行编址?6.4 查询式传送方式有什么优缺点查询式传送方式有什么优缺点?中断方式为什么能弥补查询方式的缺点中断方式为什么
36、能弥补查询方式的缺点?6.5 如下图所示,利用无条件输出方法实现跑马灯的程序设计如下图所示,利用无条件输出方法实现跑马灯的程序设计第六章:输入第六章:输入/输出接口和数据传输输出接口和数据传输思考题思考题34左旭坤()微机原理及接口仿真平台微机原理及接口仿真平台PROTUES7.5SP3以跑马灯为例以跑马灯为例所需硬件:所需硬件:8086CPU8086CPU地址锁存器(地址锁存器(74LS37374LS373)地址译码器(地址译码器(74LS13874LS138)输出锁存器(输出锁存器(74LS37374LS373)或非门(或非门(NORNOR)LEDLED灯(灯(8 8支)支)电源和地电源和
37、地电路设计(电路设计(1 1):):CPUCPU外围电路外围电路当当AD0AD7上出现地址信号时,上出现地址信号时,ALE变高,使得变高,使得373锁存该地址信号;并由锁存该地址信号;并由Q0Q7输出。输出。35左旭坤()微机原理及接口仿真平台微机原理及接口仿真平台PROTUES7.5SP3以跑马灯为例以跑马灯为例所需硬件:所需硬件:8086CPU8086CPU地址锁存器(地址锁存器(74LS37374LS373)地址译码器(地址译码器(74LS13874LS138)输出锁存器(输出锁存器(74LS37374LS373)或非门(或非门(NORNOR)LEDLED灯(灯(8 8支)支)电源和地电
38、源和地电路设计(电路设计(2 2):):译码电路译码电路由此可见,锁存器的地址为:由此可见,锁存器的地址为:0006H36左旭坤()微机原理及接口仿真平台微机原理及接口仿真平台PROTUES7.5SP3以跑马灯为例以跑马灯为例所需硬件:所需硬件:8086CPU8086CPU地址锁存器(地址锁存器(74LS37374LS373)地址译码器(地址译码器(74LS13874LS138)输出锁存器(输出锁存器(74LS37374LS373)或非门(或非门(NORNOR)LEDLED灯(灯(8 8支)支)电源和地电源和地电路设计(电路设计(3 3):):LEDLED控制电路控制电路当当373输出输出0000 0001 B时,第时,第1盏盏LED亮亮 当当373输出输出0000 0010 B时,第时,第2盏盏LED亮亮 当当373输出输出0000 0100 B时,第时,第3盏盏LED亮亮 当当373输出输出1000 0000 B时,第时,第8盏盏LED亮亮37左旭坤()微机原理及接口仿真平台微机原理及接口仿真平台PROTUES7.5SP3以跑马灯为例以跑马灯为例程序设计:程序设计:38左旭坤()