【文章內(nèi)容簡介】 輸入，若按 MON鍵，則返回監(jiān)控。 f、 MV存儲器中的數(shù)據(jù)塊移動 MV XXXX： XXXX Next XXXX Next XXXX： XXXX Move 在存儲器中成組移動數(shù)據(jù)。 g、 GO連續(xù)或斷點運行實驗程序： GO XXXX： XXXX Next XXXX Exec(斷點運行時 )GO XXXX： XXXX Exec(連續(xù)運行時 )按下 GO命令鍵時，在地址段上就顯示出當(dāng)前 IP的內(nèi) 容，在數(shù)據(jù)段上顯示 IP指示的存儲單元內(nèi)容，此時可以輸入一個起動地址。如果要求輸入起動地址的話，從鍵盤上輸入此地址。為使程序開始執(zhí)行，要按下 Exec鍵，當(dāng)按下該鍵時，程序便開始運行，在顯示器上顯示“ E”。 h、 ST單步運行命令 ST XXXX： XXXX Step 是單步運行用戶程序，按 ST命令鍵后，地址段將顯示當(dāng)前的 IP的內(nèi)容，關(guān)在數(shù)據(jù)段上顯示IP所指向的存儲單元的內(nèi)容，若顯示的地址和所選取的起始地址不同，那么就鍵入的起始地址，再按 Step鍵，開始單步運行用戶程序，執(zhí)行完一條指令，將下一條要執(zhí)行的指令的偏移地 址顯示在地址段上，這個地址中的指令字節(jié)顯示在數(shù)據(jù)段上。再按 Step鍵繼續(xù)步進到下一條指令。如果要修改起始地址可以鍵入新的地址，再按 Step鍵就從新的起始地址開始單步運行。按 MON鍵退出單步命令，返回監(jiān)控。 4 輸入輸出的接口 接口技術(shù)概述 接口技術(shù)主要是研究微處理器如何與外設(shè)之間進行最佳的耦合和匹配，以實現(xiàn)高效、可靠的信息交換的一門技術(shù)。接口電路作為信息交換的中轉(zhuǎn)站，有三種類型端口：數(shù)據(jù)口、狀態(tài)口與控制口，分別 １５ 存放數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息和控制信息。 CPU 通過訪問這些端口，了解外設(shè)的狀態(tài)，控制外設(shè)的工作 ，同外設(shè)進行數(shù)據(jù)傳輸。 所謂接口就是微處理器 CPU 與外設(shè)的連接電路，是 CPU 與外界進行信息交換的中轉(zhuǎn)站。如源程序或數(shù)據(jù)需要通過接口電路從輸入設(shè)備送入系統(tǒng)，運算結(jié)果需要通過接口電路向輸出設(shè)備送出去；控制命令通過接口電路發(fā)出去，現(xiàn)場狀態(tài)通過接口電路取進來，這些來往信息都要通過接口電路進行變換與傳遞。 (1)接口的功能 由于接口存在于 CPU 與外設(shè)（或總線與外設(shè)）之間，其一般功能包括如下： ，為了解決 CPU高速與外設(shè)低速的矛盾，避免速度不一致而丟失數(shù)據(jù)，接口中一般都設(shè)置數(shù)據(jù)寄存器或鎖存器，稱數(shù)據(jù)口。為了實現(xiàn) CPU與外設(shè)之間的聯(lián)絡(luò)，接口電路還要提供寄存器“空”、“滿”、“準(zhǔn)備好”、“忙”、“閑”等狀態(tài)信號，以便向 CPU報告接口或外設(shè)的工作情況，稱為狀態(tài)口。 CPU命令的功能 ， CPU對 I/O設(shè)備的控制命令，一般以代碼的形式送到接口的命令寄存器，稱為命令口；再由接口電路對命令代碼進行誤碼和分析，產(chǎn)生若干控制信號，傳到 I/O設(shè)備，使其產(chǎn)生相應(yīng)的操作。 ，由于外設(shè)所需的控制信號和它所能提供的狀態(tài)信號往往與系統(tǒng)的總路線信號不匹配，信號變換就不可避免。它是接口設(shè)計中的一個重要內(nèi)容。 CPU能夠直接處理的是并行數(shù)據(jù)，而有的外設(shè)只能處理串行數(shù)據(jù)。在這種情況下，接口就應(yīng)具有數(shù)據(jù)“并 /串”和“串 /并”變換能力，還有信號類型的變換，如 A/D和 D/A轉(zhuǎn)換。 ，應(yīng)用系統(tǒng)中一般帶有多種外設(shè)。一臺外設(shè)也可能包含多個 I/O 端口，這就需要借助接口中的地址設(shè)碼電路對外設(shè)進行 I/O １６ 端口尋址。只有被選中的設(shè)備才能與 CPU 進行數(shù)據(jù)交換或通信。 ，當(dāng)外設(shè)需要及時得到 CPU 的服務(wù)，特別是在出現(xiàn)故障時，這就要在接口中設(shè)置中斷控制器，為 CPU 處理有關(guān)中斷事務(wù)。這樣，既做到系統(tǒng)對外界的實時響應(yīng)， 又使 CPU 與外設(shè)并行工作，提高 CPU 的效率。 ，現(xiàn)在的口芯片基本上都是可編程的，這樣在不改動硬件的情況下，只修改相應(yīng)的驅(qū)動程序就可以改變接口的工作方式，大大地增加了接口的靈活性和可擴充性。 (2)接口交換信號 一個簡單的、基本的外設(shè)接口如圖 所示： 圖 外設(shè)接口簡單框圖 外設(shè)接口是 CPU與外設(shè)之間傳送信息的一個 “界面 ”。外設(shè)接口一邊通過 CPU的三總線與 CPU連接，一邊通過數(shù)據(jù)信息、控制信息和狀態(tài)信息三種信息與外設(shè)連接， CPU通過外設(shè)接口與外設(shè)交換的信息就是這三種信息。其 中，數(shù)據(jù)信息可以有數(shù)字量、模擬量和開關(guān)量三種類型?？刂菩畔⑹怯?CPU發(fā)出的、用于控制外設(shè)接口工作方式以及外設(shè)的啟動和停止的信息。狀態(tài)信息是表示外設(shè)當(dāng)前所處的工作狀態(tài)?？刂菩畔?、狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)信息通常都以數(shù)據(jù)形式通過 CPU的數(shù)據(jù)總線與 CPU進行傳送的，這些信息分別存放在外設(shè)接口的不同類型寄存器中。 CPU與外設(shè)之間的信息傳送，實質(zhì)上是對這些寄存器進行讀或?qū)懖僮鳌＝涌谥羞@些可由 CPU進行讀或?qū)懙募拇嫫鞅环Q為端口。按存DB AB CB CPU I/O 接口 外設(shè) 數(shù)據(jù)口 狀態(tài)口 控制口 數(shù)據(jù)信息 狀態(tài)信息 狀態(tài)信息 １７ 放信息的類型，這些端口分為數(shù)據(jù)口、狀態(tài)口與控制口，分別存放數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息、和控制信息。在一個外 設(shè)接口中往往需要幾個端口才能滿足和協(xié)調(diào)外設(shè)工作的要求。 CPU通過訪問這些端口了解外設(shè)的狀態(tài)，控制外設(shè)的工作，與外設(shè)之間進行數(shù)據(jù)傳輸。 (3)CPU 與接口之間傳送信息的方式及端口地址相關(guān)內(nèi)容 應(yīng)用系統(tǒng)與外部設(shè)備之間的信息傳輸實際上是 CPU與接口之間的信息傳送，在接口電路設(shè)計時，根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的要求，在 CPU與外設(shè)之間的信息傳送采用適當(dāng)?shù)男畔魉涂刂品绞绞侵陵P(guān)重要的。 CPU與外設(shè)之間信息傳送控制方式一般有四種，即程序控制方式、中斷方式、 DMA方式和處理機方式。程序控制方式是由 CPU執(zhí)行預(yù)先編寫的輸入 /輸出程序?qū)?現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送的，其中無條件傳送方式實際上是一種無需控制的 I/O操作方式，只有在外部控制過程的各種動作時間是固定的、已知的條件下才能使用。查詢方式總是先查后送，所以這種控制方式的接口電路，除數(shù)據(jù)口外，還必須有狀態(tài)口。中斷方式中，輸入輸出程序出現(xiàn)在中斷服務(wù)程序中， CPU響應(yīng)中斷，才進入中斷服務(wù)程序，完成輸入 /輸出操作。 在實際應(yīng)用中，通常把 I/O接口電路中能被 CPU直接訪問的寄存器或某些特定的器件稱為端口。 I/O端口地址是 CPU與 I/O設(shè)備直接通信的地址。 CPU可以通過這些端口發(fā)送命令、讀取狀態(tài)和傳送數(shù)據(jù)。因而， 一個接口通常含有幾個端口，比如命令口、狀態(tài)口、數(shù)據(jù)口等。有的接口包括的端口少，而有的接口的端口多。對端口的操作也有所不同，有的端口只能寫或只能讀，有的端口既可以讀也可以寫。一般，一個端口只能寫入或讀出一種信息，也可能幾種信息共 用一個端口。I/O端口編址方式有兩種，一種是統(tǒng)一編址，一種是獨立編址。前者是從存儲空間中劃出一部分地址空間分配給 I/O設(shè)備，把 I/O接口中的端口作為存儲器單元一樣訪問，不設(shè)置專門的 I/O指令。而后者是處 １８ 理器有專門的 I/O指令。內(nèi)存地址空間和 I/O端口地址是相互獨立的。當(dāng)這種編址中時， I/O操作中必須通過 CPU的寄存器進行中轉(zhuǎn)才能完成。如在 8088CPU中，采用的 I/O端口獨立編址時，對端口的操作指令是 IN和 OUT。這樣在系統(tǒng)設(shè)計中，就要進行必須的 I/O端口地址的分配， DVCC— 8086H輸入輸出接口地址的分配在上面已經(jīng)介紹過，在這里就不在重復(fù)了！ 可編程接口芯片概述 CPU要同外設(shè)交換信息，必須通過接口電路，在接口電路中多數(shù)具有如下電路單元： /輸出數(shù)據(jù)鎖存器和緩沖器，用以解 決 CPU與外設(shè)之間速度不匹配的矛盾，以及起隔離和緩沖作用； 和狀態(tài)寄 存器，以存放 CPU對外 設(shè) 的控制命令以及外設(shè)的狀態(tài)信息；，用來選擇接口電路中的不同端口； /寫控制邏輯；。 (1)可編程接口芯片及其特點 所謂可編程實際上就是具有可選擇性，可編程接口是指接口的工作方式和功能可以用編程的方法加以改變。例如，選擇芯片中的哪一個或哪幾個數(shù)據(jù)端口與外設(shè)連接，選 擇端口中哪一位或哪幾位做輸入，哪一位或哪幾位做輸出，選擇端口與 CPU 之間采用哪種方式傳送數(shù)據(jù)等，均可由用戶在程序中寫入方式字或控 制字來進行指定，因此，它們具有廣泛的適應(yīng)性和很高的靈活性。這種可用軟件的方法改變接口的工 作方式及功能的接口芯片稱為可編程接口芯片。 (2)可編程接口芯片幾個重要概念 片選：只有通過一個地址信號選中接口芯片，才能使該接口芯片進入電路工作狀態(tài)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入 /輸出，如圖 。 讀 /寫：芯片已經(jīng)被選中，對讀操作而言使輸入口信息由數(shù)據(jù)總線進入 CPU，數(shù)據(jù)何時讀入 CPU、由 /RD 控制，如圖 ，寫操作與此 １９ 類似。 圖 片選 圖 讀操作 其實在接口中還有“聯(lián)絡(luò)”這一重要概念，它是 CPU通過外設(shè)接口芯片同外設(shè)交換信 息時，接口芯片常常需要和外設(shè)間有一定的“聯(lián)絡(luò)”信號，以保證信息的正常的傳送。如圖 ： 圖 聯(lián)絡(luò) /輸出接口 /輸出接口概述 (1)并行接口的基本概念 并行接口這是在多條數(shù)據(jù)線上，以數(shù)據(jù)字節(jié)或字為單位與 I/O 設(shè)備或被控制對象傳送信息，如計算機與打印機，與 A/D， D/A 轉(zhuǎn)換器，開關(guān)量接口等。并行接口的所謂“并行”不是指接口與系統(tǒng)總路線側(cè)的并行數(shù)據(jù)線，而是指接口與 I/O 設(shè)備或被控制對象側(cè)并行數(shù)據(jù)線。 若并行接口工作方式和接口功能可通過軟件編程來改變，就是可編程并行 接口?？删幊探涌诰哂谐浞值倪x擇性。用戶可以通過程序設(shè)置哪些端口作為輸入，哪些端口作為輸出，以哪種工作方式傳送數(shù)據(jù)等。因此，可編程并行接口具有廣泛的適應(yīng)性和很高的靈活性。 /STB 接口 外設(shè) 數(shù)據(jù)線 RDY 譯碼器 A7~A0 接口芯片 /CE 輸入口 DB M/IO /RD /CE ２０ 常用的可編程并行接口芯片一般具有以下三個功能： a、 兩個或兩個以上具有鎖存器或緩沖器的數(shù)據(jù)端口。 b、端口具有與 CPU，與外設(shè)交換信息所必須的控制和狀態(tài)信號。 c、可通過程序選擇端口、選擇數(shù)據(jù)傳送方向、選擇數(shù)據(jù)傳送方式。 并行接口連接外設(shè)，用一個通道和輸入設(shè)備相連，用另一個通道和輸出設(shè)備相連，每一個通道中除數(shù)據(jù)線外均配有一定的控制線和狀態(tài)線 。并行接口中有一個控制寄存器用來接收 CPU 對它的控制命令；有一個狀態(tài)寄存器提供外設(shè)狀態(tài)，以便 CPU 查詢。為了實現(xiàn)輸入和輸出，并行接口中還有相應(yīng)的輸入緩沖寄存器和輸出緩沖寄存器，用于解決 CPU 與外設(shè)之間速度不匹配的矛盾，以及起隔離和緩沖的作用。 (2)并行接口的輸入過程 a、外設(shè)首先將數(shù)據(jù)送給接口，且使用狀態(tài)線“數(shù)據(jù)輸入設(shè)備好”成為高電平； b、接口把數(shù)據(jù)接收到的數(shù)據(jù)輸入緩沖寄存器的同時，把“數(shù)據(jù)輸入回答”線變?yōu)楦唠娖?，作為對外設(shè)的響應(yīng)； c、外設(shè)接到此信號，便撤除數(shù)據(jù)和“數(shù)據(jù)輸入準(zhǔn)備好”信號； d、數(shù)據(jù)到達(dá)接口后 ，接狀態(tài)寄存器中設(shè)置“輸入準(zhǔn)備好”狀態(tài)位，以便 CPU 對其進行查詢，或者向 CPU 發(fā)一個中斷請求。 e、 CPU 從接口中讀取數(shù)據(jù)后，接口自動清除狀態(tài)寄存器中的“輸入準(zhǔn)備好”狀態(tài)位，并使數(shù)據(jù)總線處于高阻狀態(tài)。 (3)并行接口的輸出過程 a、外設(shè)取走了一個數(shù)據(jù)后，接口會將狀態(tài)寄存器中的“輸出準(zhǔn)備好”狀態(tài)位置“ 1”，以供 CPU 進行查詢，或者向 CPU 發(fā)一個中斷 ２１ 請求。 b、 CPU 輸出的數(shù)據(jù)到達(dá)接口的輸出緩沖器后，接口自動清除“輸出準(zhǔn)備好”狀態(tài)位，且將數(shù)據(jù)送往外設(shè)，同時接口往外設(shè)發(fā)一個“數(shù)據(jù)輸出準(zhǔn)備好”選通信號，啟動外設(shè)接收 數(shù)據(jù)。 c、外設(shè)被啟動后，開始接收數(shù)據(jù)，且往接口發(fā)一個“數(shù)據(jù)輸出回答”信號。 d、接口收到此信號后，將狀態(tài)寄存器中的“輸出準(zhǔn)備好”狀態(tài)位置“ 1”，以便 CPU 輸出下一個數(shù)據(jù)。 CPU、并行接口和輸入輸出設(shè)備之間的關(guān)系，如圖 所示。 圖 并行接口連接外設(shè)示意圖