微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案第1章-資料下載頁
2025-01-06 03:52本頁面
【正文】 A/D、 D/A轉(zhuǎn)換器等的信息交換。 4. 接口的功能 （ 1）數(shù)據(jù)緩沖功能 （ 2） 設(shè)備選擇功能 （ 3） 信號(hào)轉(zhuǎn)換功能 （ 4） 接收 、 解釋并執(zhí)行 CPU命令的功能 ５．中斷管理功能 當(dāng)外設(shè)需要及時(shí)得到 CPU的服務(wù)時(shí)就應(yīng)在接口中設(shè)置中斷控制邏輯，由它完成向 CPU提出中斷請(qǐng)求，進(jìn)行中斷優(yōu)先級(jí)排隊(duì)，接收中斷響應(yīng)信號(hào)以及向 CPU提供中斷向量等有關(guān)中斷事務(wù)工作。 ６．可編程功能 ，現(xiàn)在的接口芯片多數(shù)都是可編程的，這樣在不改變硬件的條件下，只改變驅(qū)動(dòng)程序就可改變接口的工作方式和功能，以適應(yīng)不同的用途。 接口傳輸?shù)男畔? 在接口部件中需要傳輸三種信息，分別是數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息、控制信息。 1．?dāng)?shù)據(jù)信息 數(shù)據(jù)信息是指 CPU與外設(shè)之間要交換的數(shù)據(jù)本身，主要包括：數(shù)字量、模擬量和開關(guān)量三種信息。 2．狀態(tài)信息 為實(shí)現(xiàn) CPU與外設(shè)配合工作， CPU需要了解外設(shè)所處的現(xiàn)行狀態(tài)，如打印機(jī)是否忙（ BUSY），輸入設(shè)備是否準(zhǔn)備好（ READY），用于表示外設(shè)工作狀態(tài)的信號(hào)叫狀態(tài)信息，是由外設(shè)通過接口傳遞到CPU的。 ３．控制信息 接口與系統(tǒng)的連接 接口電路位于 CPU與外設(shè)之間，從結(jié)構(gòu)上看，可以把一個(gè)接口分為兩個(gè)部分： 用來和 I/O設(shè)備相連； 用來和系統(tǒng)總線相連，這部分接口電路結(jié)構(gòu)類似，連在同一總線上。 輸入 /輸出數(shù)據(jù)傳送方式 主機(jī) （ CPU+內(nèi)存 ） 和外設(shè)之間數(shù)據(jù)傳送的方式通常有三種：程序控制傳送方式 、 中斷傳送方式和 DMA（ 直接存儲(chǔ)器存取 ） 方式 。 1．程序控制傳送方式 程序控制傳送方式是由程序來控制 CPU和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送，可分為無條件傳送和查詢傳送。 （ 1）無條件傳送方式 ≥ 1 三態(tài)緩沖器 （ 2）查詢傳送方式 ① 查詢式輸入 實(shí)現(xiàn)查詢式輸入的接口電路如圖 121所示。當(dāng)輸入設(shè)備數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好，就發(fā)低電平有效的選通信號(hào) STB，該信號(hào)的作用是： a．作為 8位鎖存器的控制信號(hào)，當(dāng) STB=0時(shí)，輸入設(shè)備的數(shù)據(jù)被送入鎖存器； b．使 D觸發(fā)器的輸出端 Q端變成高電平，表示外設(shè)已準(zhǔn)備好，接口電路已有外設(shè)送來的數(shù)據(jù)。 ② 查詢式輸出 2. 中斷傳送方式 3． DMA方式 DMA方式是在外設(shè)和內(nèi)存之間以及內(nèi)存與內(nèi)存之間開辟直接的數(shù)據(jù)通道， CPU不參與傳送過程，整個(gè)傳送過程由硬件來完成而不需要軟件介入 在 DMA方式中，對(duì)數(shù)據(jù)傳送過程進(jìn)行控制的硬件稱為 DMA控制器。 3． DMA方式 DMA控制器必須具有以下功能： 能接收外設(shè)的 DMA請(qǐng)求 DREQ，并能向外設(shè)發(fā)出 DMA響應(yīng)信號(hào) DACK； 能向 CPU發(fā)出總線請(qǐng)求信號(hào) HOLD，當(dāng) CPU發(fā)出總線響應(yīng)信號(hào) HLDA后，能接管對(duì)總線的控制，進(jìn)入 DMA方式； 能發(fā)出地址信息，對(duì)存儲(chǔ)器尋址并修改地址指針； 能發(fā)出讀、寫等控制信號(hào)，包括存儲(chǔ)器讀寫信號(hào)和 I/O讀寫信號(hào)； 能決定傳送的字節(jié)數(shù)，并能判斷 DMA傳送是否結(jié)束； 能發(fā)出 DMA結(jié)束信號(hào)，釋放總線，使 CPU恢復(fù)正常工作。 3． DMA方式 輸入 /輸出接口的編址方法 1． I/O端口統(tǒng)一編址 這種方式也稱為存儲(chǔ)器映射編址方式，是把內(nèi)存的一部分地址分配給 I/O端口，一個(gè) 8位端口占用一個(gè)內(nèi)存地址單元。已經(jīng)用于I/O端口的地址，存儲(chǔ)器不能再使用。 2． I/O獨(dú)立編址 這種編址方式中，內(nèi)存儲(chǔ)器和 I/O端口有各自獨(dú)立的地址空間，訪問 I/O端口需要專門的 I/O指令。 輸入 /輸出接口的編址方法 8086/8088微處理器采用如下方式： （ 1）訪問內(nèi)存儲(chǔ)器使用 20根地址線，同時(shí)使 M / IO ＝ 1，內(nèi)存地址范圍為 00000～0FFFFFH，共 1MB。 （ 2）訪問 I/O端口使用低 16根地址線，同時(shí)使 M / IO ＝ 0， I/O端口地址范圍為0000～ 0FFFFH。兩個(gè)地址空間相互獨(dú)立，互不影響。
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