【正文】 S273 11 譯碼片選 IOW 74LS32 +5V 1 I/O地址譯碼方法 ? 地址譯碼的方法靈活多樣 ? 高位地址線 與 CPU的控制信號進行組合，經(jīng)譯碼電路產(chǎn)生 I/O接口芯片的片選信號 CS，實現(xiàn) 系統(tǒng)中的接口芯片尋址 ? 低位地址線 直接接到 I/O接口芯片的地址引腳，進行 I/O接口芯片的 片內(nèi)端口尋址 I/O端口地址譯碼電路設(shè)計 ? 譯碼電路的形式 ? 固定式譯碼： 接口中用到的端口地址不能更改 ? 可選式譯碼： ? 譯碼電路采用的元器件來分 ? 門電路譯碼 ? 譯碼器譯碼 ? 可編程邏輯器件譯碼 讀 077AH端口地址譯碼電路 端口地址的二進制形式 A15 A14 … A1 A0 0000 0111 0111 1010 端口讀： IOR， AEN 譯碼輸出： /R77AH 執(zhí)行 MOV DX， 77AH IN AL， DX 74LS32 amp。 CPU通過指令來區(qū)分 是訪問 I/O口還是存儲單元 ? 優(yōu)點 ：主存和 I/O端口的地址可用范圍都比較大； ? 缺點 ： I/O指令的功能一般比較弱，在 I/O操作中必須借助 CPU的寄存器進行中轉(zhuǎn) I/O獨立編址（二） ? 80X86系列微處理器采用獨立的 I/O編址方式 ? CPU使用地址總線中的 A0～ A15來尋址I/O口，故最大 I/O空間是 64K個字節(jié)端口（或 32K個字端口 ） 兩種編址方式比較（一） I/O 空 間 內(nèi) 存 空 間 I/O 空 間 內(nèi) 存 空 間 兩種編址方式比較（二） 存儲器 CPU AB DB CB 接口 外設(shè) 接口 外設(shè) CPU AB DB CB 存儲器 存儲器讀寫 I/O 讀寫 I/O接口的訪問控制 ? 微機系統(tǒng)的每個端口都有惟一的端口地址 ? 端口地址：經(jīng)譯碼電路譯碼后產(chǎn)生 端口選通信號 ，控制端口的 讀 /寫操作 I/O端口的地址分配 ? 80X86系列微處理器提供 16條地址線 訪問 I/O端口 ,編址可達 64K個字節(jié)端口或者 32K個字端口 。 ?缺點 ： I/O端口占用了主存地址，相對減少了主存的可用范圍。在這種系統(tǒng)中， CPU可以用 同樣的指令 對 I/O端口和存儲器單元的進行訪問。 ?決定傳輸?shù)淖止?jié)數(shù) ， 并 判斷 DMA是否結(jié)束 。 ?CPU出讓總線控制權(quán)時 ， 能接收 CPU的應(yīng)答信號并 接管總線 ， 進入 DMA方式 。缺點是硬件電路和處理過程都比較復(fù)雜 。 外設(shè)被認為始終處于就緒狀態(tài) ? 接口特點 ? CPU的 DB→I/O 接口 (輸出鎖存器 )→ 外設(shè) ? CPU的 DB←I/O 接口 (輸入緩沖器 )← 外設(shè) 無條件程序控制方式（二） 數(shù)據(jù)輸入 緩沖器端口 數(shù)據(jù)輸出 鎖存器端口 輸入數(shù)據(jù) 輸出數(shù)據(jù) 端口 譯碼器 RD AB DB WR M/IO 無條件程序控制方式（三） 例 START: MOV DX， INPORT IN AL， DX； 讀入按鍵狀態(tài) TEST AL， 01H； 判斷最低位按 鍵 JNZ K1； 最低位按鍵沒閉合，轉(zhuǎn) MOV AL， 01H； 最低位發(fā)光 JMP DISP K1： TEST AL， 02H； JNZ K2； 次低位按鍵沒閉合，轉(zhuǎn) MOV AL， 03H； 最低 2位發(fā)光 JMP DISP …………………. DISP: MOV DX， OUTPORT OUT DX， AL； JMP START 程序查詢輸入方式 (條件傳送方式 ) ?接口特點：避免了對端口的“盲讀”、“盲寫” ，數(shù)據(jù)傳送的可靠性高，并且硬件接口相對簡單。對模擬量輸入而言，需先經(jīng)過傳感器轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng) A/D轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字量；如果需要輸出模擬控制量的話，就要進行上述過程的逆轉(zhuǎn)換 ? 數(shù)據(jù)傳輸方向 ： CPU←→ I/O接口 ←→ 外設(shè) 控制信息 ?控制信息 ：控制外設(shè)工作的命令，CPU通過接口發(fā)出，如 A/D轉(zhuǎn)換器的啟/停信號 ?數(shù)據(jù)傳輸方向： CPU→I/O 接口 → 處設(shè) 狀態(tài)信息 ?狀態(tài)信息 ： 表征外設(shè)工作狀態(tài)的信息 ?對 輸入接口 , CPU是否準備好接收數(shù)據(jù)，“ READY” 準備好嗎 ? ?對 輸出接口 , 外設(shè)是否準備好接收數(shù)據(jù)， “ BUSY” 外設(shè)忙嗎 ? ?數(shù)據(jù)傳輸方向： CPU←I/O 接口 ← 外設(shè) I/O端口 ?傳送這三種信息的 接口電路中的寄存器 稱為 數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制端口 ?不同的寄存器有不同的端口地址 ， 即用 地址訪問 ?端口 由一個或多個 寄存器 組成 ?接口 由 若干個端口加上相應(yīng)的控制邏輯組成 接口的基本功能 ?數(shù)據(jù)緩沖功能 ?設(shè)備選擇功能 ?信號轉(zhuǎn)換功能 ?接收、解釋并執(zhí)行 CPU命令的功能 ?中斷管理功能 ?可編程功能 接口電路的結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù) 緩沖器 狀態(tài) 寄存器 控制 寄存器 接外設(shè)一側(cè) 主 機 外 設(shè) 總線驅(qū)動 地址譯碼 控制邏輯 接 CPU一側(cè) DB AB CB 數(shù)據(jù)信息 控制信息 狀態(tài)信息 端口 接口 實現(xiàn)對 CPU數(shù)據(jù)總線速度和驅(qū)動能力的匹配 實現(xiàn)各寄存器端口尋址操作 實現(xiàn)接口電路中的各寄存器端口的讀 /寫操作和時序控制 接口電路的分類 ? 數(shù)據(jù)傳送方式： ? 并行接口 ? 串行接口 ? 功能選擇的靈活性 ： ? 可編程接口 ? 不可編程接口 ? 數(shù)據(jù)傳送操作的同步方式 ： ? 同步接口 ? 異步接口 ? 通用性 ： ? 通用接口 ? 專用接口 傳輸控制方式 ?外設(shè)的速度與 CPU相比要慢好幾個數(shù)量級，且不同外設(shè)之間的速度也相差很大，為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕?CPU一定要等外設(shè)準備就緒之后才能執(zhí)行輸入 /輸出操作 ，而外設(shè)就緒的時刻對 CPU而言是隨機的，因此 需要同步 。第六章 輸入 /輸出接口 輸入 /輸出接口概述 I/O指令和地址譯碼 PC系統(tǒng)總線（放到本章后面詳細講述） 數(shù)字通道接口 模擬通道接口（略） 輸入 /輸出接口概述 ? 接口解決微處理器與外設(shè)之間的差異 ? 外設(shè)種類多 ? 信號類型有機械的、物理的、電信號等 ? 信號形式有脈沖、模擬量或數(shù)字量 ? 數(shù)據(jù)傳輸率 不同 ? 數(shù)據(jù)格式 不同 ? 數(shù)據(jù)傳輸方式