【正文】 內(nèi)部主要由兩類寄存器組成： 通道寄存器 —— 每個(gè)通道都有 16位字節(jié)計(jì)數(shù)器、 16位地址寄存器和 8位方式寄存器 控制和狀態(tài)寄存器 —— 各通道公用 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ▲ 8237A的每個(gè)通道都有 4種工作模式 空操作指令，起延時(shí)作用 nop next1:in al,dx 。讀取狀態(tài)端口的狀態(tài)數(shù)據(jù) test al,80h 。 ▲ 查詢傳送的特點(diǎn)是：工作可靠，適用面寬，但傳送效率低 就緒 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ▲ 查詢傳送的兩個(gè)環(huán)節(jié) ⑴ 查詢環(huán)節(jié) ?尋址狀態(tài)口 ?讀取狀態(tài)寄存器的標(biāo)志位 ?若不就緒就繼續(xù)查詢，直至就緒 ⑵ 傳送環(huán)節(jié) ?尋址數(shù)據(jù)口 ?是輸入，通過(guò)輸入指令從數(shù)據(jù)端口 讀入數(shù)據(jù) ?是輸出，通過(guò)輸出指令向數(shù)據(jù)端口 輸出數(shù)據(jù) 輸入狀態(tài) 就緒？ 數(shù)據(jù)交換 Y N 流程 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ▲ 查詢輸入接口 IOR +5V 8D 鎖存器 8位 三態(tài) 緩沖器 譯碼 1位 三態(tài) 緩沖器 R Q A0～ A15 8000H 8001H D0～ D7 D0 D 輸入 設(shè)備 IOR STB mov dx,8000h 。 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) I/O接口概述 ■ 8086/8088的 I/O端口尋址 ▲ 8088/8086的 端口有 64K個(gè)，無(wú)需分段， 設(shè)計(jì)有兩種尋址方式： ?直接尋址 ：只用于尋址 00H ~ FFH前 256個(gè)端 口，操作數(shù) port表示端口號(hào) ?間接尋址 ：可用于尋址全部 64K個(gè)端口， DX 寄存器的值就是端口號(hào) ▲ 對(duì)大于 FFH的端口只能采用間接尋址方式 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) I/O接口概述 ■ 數(shù)據(jù)交換方式 ▲ 如果輸入輸出一個(gè)字節(jié)，利用 AL寄存器； ▲ 如果輸入輸出一個(gè)字，利用 AX寄存器： ?輸入一個(gè)字，實(shí)際上是從連續(xù)兩個(gè)端口輸入兩 個(gè)字節(jié)，分別送 AL（對(duì)應(yīng)低地址端口）和 AH （對(duì)應(yīng)高地址端口） ?輸出一個(gè)字，實(shí)際上是將 AL（對(duì)應(yīng)低地址端 口）和 AH（對(duì)應(yīng)高地址端口）兩個(gè)字節(jié)的內(nèi) 容輸出給連續(xù)兩個(gè)端口 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) I/O接口概述 ■ I/O地址的譯碼 I/O地址的譯碼方法與存儲(chǔ)器地址的譯碼方法一 樣，但有它的特點(diǎn) ： ?部分譯碼時(shí)，通常是中間地址線不連接 ?部分譯碼也有最低地址線不連接的情況 ?每個(gè)接口電路通常只占用幾個(gè) I/O地址，這時(shí)可以利用基本邏輯門(mén)電路進(jìn)行地址譯碼 ?除采用譯碼器、門(mén)電路進(jìn)行譯碼外， I/O地址譯碼還經(jīng)常采用可編程邏輯器件 PLD ?為了給系統(tǒng)一定的選擇余地，有些接口電路利用比較器、開(kāi)關(guān)或跨接器等進(jìn)行多組 I/O地址的譯碼 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) I/O接口概述 ■ IBM PC/AT主機(jī)板的 I/O譯碼電路 接口芯片內(nèi)部譯碼 A0～ A4 DMA控制器 1 中斷控制器 1 定時(shí)計(jì)數(shù)器 并行接口電路 DMA頁(yè)面寄存器 中斷控制器 2 DMA控制器 2 協(xié)處理器 A5 A6 A7 A8 A9 ALS138譯碼器 HLDA MASTER A B C E1 E2 E3 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) I/O接口概述 ■ IBM PC/XT主機(jī)板的 I/O譯碼電路 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 A5 A6 A7 A8 A9 AEN IOW A B C G2B G2A G1 74LS138 DMA CS（ 8237） INTR CS（ 8259） T/C CS（ 8253） PPI CS（ 8255） WRTDMAPG （寫(xiě) DMA頁(yè)面寄存器） WRTNMIREG （寫(xiě) NMI屏蔽寄存器） 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) I/O接口概述 ■ 邏輯門(mén)電路進(jìn)行 I/O地址譯碼 A9 A8 A7 A6 A5 A2 A4 A3 AEN A1 A0 74LS03 3E7H 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) CPU與外設(shè)間數(shù)據(jù)傳送的方式 程序控制傳送方式 中斷傳送方式 DMA（直接存儲(chǔ)器存?。? 傳送方式 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) CPU與外設(shè)間數(shù)據(jù)傳送的方式 ■ 程序控制下的數(shù)據(jù)傳送 通過(guò) CPU執(zhí)行程序中的 I/O指令來(lái)完成傳送，又分為： ▲ 無(wú)條件傳送 ▲ 查詢傳送 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ■ 無(wú)條件傳送方式及其接口 ▲ 在 CPU與慢速變化的設(shè)備交換數(shù)據(jù)時(shí)，可以認(rèn)為它們總是處于“就緒”狀態(tài)，隨時(shí)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，這就是無(wú)條件傳送，或稱 立即傳送、同步傳送 ▲ 適合于簡(jiǎn)單設(shè)備，如 LED數(shù)碼管、按鍵或按紐等 ▲ 無(wú)條件傳送的接口和操作均十分簡(jiǎn)單 ▲ 這種傳送有前提：外設(shè)必須隨時(shí)就緒 流程 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ■ 無(wú)條件傳送：輸入示例 I O R三態(tài)緩沖器OEI / O裝置地址譯碼器CSD 7 ～D 0A 1 5 ～A 1A00 1 6 0 HMOV DX, 160H IN AL, DX 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ■ 無(wú)條件傳送：輸入實(shí)例 MOV DX, 160H IN AL, DX 74LS244 +5V 10K x 8 G1 G2 數(shù)據(jù)總線 CS RD 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ■ 無(wú)條件傳送：輸出示例 地址譯碼器數(shù)據(jù)鎖存器A15～A1IOWA0CS0 1 6 0 H輸出設(shè)備D7～D0MOV DX, 160H MOV AL, [BX] OUT DX, AL 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ■ 無(wú)條件傳送：輸出實(shí)例 MOV DX, 160H MOV AL, [BX] OUT DX, AL +5V 74LS373 300 x 8 LE OE 數(shù)據(jù)總線 CS WR 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ■ 無(wú)條件傳送：輸入輸出接口 K7 K1 K0 +5V D0～ D7 A0～ A15 CLK LS06 反相 驅(qū)動(dòng)器 LS273 8D 鎖存器 LS244 三態(tài) 緩沖器 8000H 譯碼 +5V LED0 LED7 … … G IOW IOR next: mov dx,8000h 。字節(jié)輸入，直接尋址 IN AL,DX 。字節(jié)輸入，間接尋址 IN AX,port 。DX指向數(shù)據(jù)端口 in al,dx 。DX指向狀態(tài)端口 status:in al,dx 。測(cè)試標(biāo)志位 D7 jnz status 。查詢狀態(tài)口 test al,01h 。 ?單字節(jié)傳輸模式 特點(diǎn)： ?DMA操作可由外設(shè)利用 DREQ信號(hào)控制傳送的過(guò)程 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ▲ 8237A的編程 ? 8327A芯片的 初始化編程 ：只要寫(xiě)入命令寄存器： ■ 可先輸出主清除命令，進(jìn)行軟件復(fù)位 ■ 然后寫(xiě)入命令字 ?命令字影響所有 4個(gè)通道的操作 ?DMA通道的 DMA傳送編程 ： ■ 將存儲(chǔ)器起始地址寫(xiě)入地址寄存器（如果采用地址減量工作，則是結(jié)尾地址） ■ 將本次 DMA傳送的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)寫(xiě)入字節(jié)數(shù)寄存器（個(gè)數(shù)要減 1） ■ 確定通道的工作方式，寫(xiě)入方式寄存器 ■ 寫(xiě)入屏蔽寄存器復(fù)位通道屏蔽位，允許 DMA請(qǐng)求 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ▲ 8237A在 IBM PC系列機(jī)上的應(yīng)用 IBM PC/XT機(jī)使用一片 8237A ?通道 0：動(dòng)態(tài)存貯器 DRAM刷新 ?通道 1：用戶使用或 SDLC卡 ?通道 2：內(nèi)存與軟盤(pán)的高速數(shù)據(jù)交換 ?通道 3：內(nèi)存與硬盤(pán)的高速數(shù)據(jù)交換 IBM PC/AT機(jī)采用兩片 8237A ?DMAC1包含通道 0～ 3，支持 8位數(shù)據(jù)傳送 ?DMAC2組成通道 4～ 7，通道 5～ 7支持 16位數(shù)據(jù)傳送，通道 4用于級(jí)連 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ▲ 幾種傳送方式的比較 無(wú)條件傳送： 慢速外設(shè)需與 CPU保持同步 查詢傳送： 簡(jiǎn)單實(shí)用，效率較低 中斷傳送： 外設(shè)主動(dòng)，可與 CPU并行工作 但每次傳送需要大量額外時(shí)間 開(kāi)銷 DMA傳送： DMAC控制，外設(shè)直接和存 儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，適合大 量、快速數(shù)據(jù)傳送 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) 中斷技術(shù) (p168) 中斷概述 中斷處理過(guò)程 中斷優(yōu)先權(quán) 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) 中斷技術(shù) ▲ 中斷技術(shù)是計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的一項(xiàng)重要技術(shù)。 例如： G設(shè)置的斷點(diǎn)，就是利用 INT 3指令實(shí)現(xiàn)的 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ▲ 4型中斷 —— 溢出中斷 在執(zhí)行溢出中斷指令 INTO時(shí)，若溢出標(biāo)志OF為 1，則產(chǎn)生一個(gè)向量號(hào)為 4的內(nèi)部中斷，被稱為溢出中斷。 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) 8259A可編程中斷控制器 8259A的結(jié)構(gòu)、功能和工作原理 8259A的工作方式 8259A的編程 由 8259A組成的主從式 中斷系統(tǒng) 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) 8259A可編程中斷控制器 ■ Intel