[信息與通信]基本io接口簡(jiǎn)介(已修改)
2025-01-31 09:40 本頁(yè)面
【正文】 第 6章 輸入輸出技術(shù)第 6章 基本 I/O接口 外設(shè)接口的基本模型 程序控制 I/O方式 中斷方式 直接存貯器存取 (DMA)方式第 6章 輸入輸出技術(shù) 外設(shè)接口的基本模型1.應(yīng)答聯(lián)絡(luò) 大多數(shù)外設(shè)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交換時(shí)都需要事先進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，只有雙方建立好聯(lián)絡(luò)關(guān)系 (即握手成功 )之后，雙方才能進(jìn)行信息交換。例如，欲將計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)輸出給外設(shè)，常規(guī)的工作過(guò)程為：首先由 CPU讀外設(shè)與系統(tǒng)連接的狀態(tài)端口，獲得外設(shè)的工作狀態(tài)， CPU根外設(shè)狀 態(tài)決定輸出數(shù)據(jù)的時(shí)刻。 第 6章 輸入輸出技術(shù)圖 外設(shè)接口基本模型 第 6章 輸入輸出技術(shù)2.端口地址當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有多個(gè)外設(shè)時(shí)， CPU在某個(gè)時(shí)刻只能與一個(gè)外設(shè)打交道。為了確定此刻哪一個(gè)外設(shè)可以與計(jì)算機(jī)打交道，采取與內(nèi)存同樣的處理方法，利用二進(jìn)制編碼為外設(shè)編號(hào)，該編號(hào)被稱為外設(shè)地址 (又稱 I/O地址 )，也即通過(guò)外設(shè)地址來(lái)識(shí)別不同的外設(shè)。第 6章 輸入輸出技術(shù)3.輸入輸出方法外設(shè)與計(jì)算機(jī)間的信息交換可以用不同的輸入輸出方法完成?；镜妮斎胼敵龇椒ㄓ校撼绦蚩刂?I/O方式 (無(wú)條件傳送方式與查詢方式 )、中斷方式、直接存貯器存取 (DMA)方式。第 6章 輸入輸出技術(shù) 程序控制 I/O方式無(wú)條件傳送方式所謂無(wú)條件傳送方式是指可以在需要的時(shí)刻讓CPU直接與外設(shè)進(jìn)行輸入輸出操作，也即 CPU僅需要通過(guò) I/O指令即可由接口獲取外設(shè)數(shù)據(jù)或?yàn)橥庠O(shè)提供數(shù)據(jù)。這種方式的實(shí)現(xiàn)很簡(jiǎn)單，硬件上只需要提供CPU與外設(shè)連接的數(shù)據(jù)端口，而軟件上則只提供相應(yīng)的輸入或輸出指令即可。第 6章 輸入輸出技術(shù)對(duì)于簡(jiǎn)單的輸入設(shè)備，在硬件上只需要設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)輸入接口即可以將該外設(shè)與 CPU連接起 來(lái)。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入接口的器件可選用三態(tài)門，如 74LS244。 第 6章 輸入輸出技術(shù)圖 開(kāi)關(guān) K與微機(jī)系統(tǒng)連接的接口電路第 6章 輸入輸出技術(shù)如果希望完成如下任務(wù)：當(dāng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)， CPU執(zhí)行程序段 ON； 當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)， CPU執(zhí)行程序段 OFF。 下述指令的執(zhí)行可以完成該任務(wù)：MOVDX,0FFF7HINAL,DXANDAL,01HJZON； 假定程序段 ON與本程序段在同一內(nèi)存段中JMPOFF第 6章 輸入輸出技術(shù)圖 三態(tài)門作為數(shù)據(jù)輸入接口 的一般連接模式 第 6章 輸入輸出技術(shù)2.輸出接口設(shè)計(jì)作為無(wú)條件傳送方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出的例子，下面給出 CPU對(duì)發(fā)光二極管的控制。圖 與微機(jī)系統(tǒng)連接的接口電路。鎖存器作為發(fā)光二極管與微機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線連接的中間接口，接收來(lái)自 CPU的輸出數(shù)據(jù)。當(dāng)鎖存器的 CP端出現(xiàn)上升沿信號(hào)時(shí)，數(shù)據(jù)總線 上的數(shù)據(jù)被鎖存于鎖存器內(nèi)部并輸出。 第 6章 輸入輸出技術(shù)圖 發(fā)光二極管與微機(jī)系統(tǒng)連接的接口電路 第 6章 輸入輸出技術(shù)反相器對(duì)鎖存器起保護(hù)作用，當(dāng)發(fā)光二極管發(fā)亮?xí)r，反相器提供足夠大的吸入電流，以保護(hù)鎖存器不受損壞。對(duì)于圖中電路， CPU執(zhí)行下述指令可以使兩個(gè)發(fā)光二極管發(fā)亮：MOVDX， 0000HMOVAL， 81HOUTDX， AL而 CPU執(zhí)行下述指令可以使兩個(gè)發(fā)光二極管不發(fā)亮：MOVDX， 0000HMOVAL， 00HOUTDX， AL第 6章 輸入輸出技術(shù)圖 鎖存器作為數(shù)據(jù)輸出接口的一般連接模式 第 6章 輸入輸出技術(shù)查詢方式1.查詢方式的實(shí)現(xiàn)當(dāng)外設(shè)已處于準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)的狀：① 在中斷處理程序中要有開(kāi)中斷指令。 ② 要設(shè)置足夠大的堆棧。 ③ 要正確地操作堆棧。 第 6章 輸入輸出技術(shù)圖 典型的查詢方式工程流程 第 6章 輸入輸出技術(shù)圖 查詢方式實(shí)現(xiàn) I/O傳送示例(a)外設(shè)與微機(jī)接口電路； (b)外設(shè)工作時(shí)序 第 6章 輸入輸出技術(shù)DAOUT:MOVAX,0D200HMOVDS,AXMOVBX， 0； 初始化內(nèi)存首地址MOVCX， 1000； 初始化計(jì)數(shù)器MOVDX， 02F9HMOVAL， 01HOUTDX， AL； 初始化選通信號(hào) 第 6章 輸入輸出技術(shù)NEXT:MOVDX， 02FAHWAT： INAL， DXANDAL,80HJNZWAT狀態(tài)查詢環(huán)MOVDX， 02F8HMOVAL，OUTDX， AL； 數(shù)據(jù)輸出MOVDX， 02F9HMOVAL， 00HOUTDX， AL第 6章 輸入輸出技術(shù)圖 幾種輪詢控制流程 第 6章 輸入輸出技術(shù)CALLDLY100μs
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