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第六章 数据传送方式.ppt

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第六章 数据传送方式.ppt
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微机原理汇编接口技术,计算机原理,杨琪,微机原理汇编接口技术,输入/输出设备和I/O接口,输入输出设备是微机系统的重要组成部分。输入设备是将外界信息(如数据、程序、命令)送入计算机的装置。如键盘、鼠标器、扫描仪、数字化仪、条码读入器等。输出设备则是将计算机运算处理结果信息,以人们熟悉的形式打印、显示出来的装置。如显示器、打印机、绘图仪等。 另外还有一类设备既可输入信息又可输出信息,称为输入/输出设备。如磁盘、磁带、通信设备等。,微机原理汇编接口技术,I/O接口,外部设备与CPU相比,工作速度较低,信息处理多样(如数字量、开关量、模拟量等),不同外设的工作时序不一致等。由于以上原因,外设与CPU之间一般不能直接连接,而需要一个“接口电路”来作为外设与CPU之间的桥梁,这种接口电路称为I/O接口。,微机原理汇编接口技术,I/O接口的基本功能 (为什么要用I/O接口电路),总的来说,I/O接口具有下述三方面功能: (1)速度的匹配 (2)信息格式的变换:包括串并转换,A/D,D/A转换,电平转换等。 (3)提供主机和外设间传送数据所必须的状态和控制信息。,微机原理汇编接口技术,主机(CPU)和I/O设备之间传送的信息格式,1.数据信息: (1)数字量(计算机可以直接接收和处理的数据) (2)模拟量 2.状态信息 例如:对于输入设备的“Ready” 对于输出设备的“Busy” 特点:①CPU外设接口 ②可读(不可写) 3.控制信息: 特点①CPU外设接口 ②可写(不可读),微机原理汇编接口技术,I/O接口的基本结构,由图可见,外设通过I/O接口电路与CPU相连。每个接口电路包含一组寄存器:数据输入寄存器、数据输出寄存器、状态寄存器、控制寄存器、 通常称这些寄存器为I/O端口(I/O PORT),每个端口有一个端口地址,微机原理汇编接口技术,I/O端口的编址方式,1. I/O端口和存储器统一编址(Memory Mapped I/O)优点:可以用访问存储器的指令来访问I/O端口。 例如 :ADD AL, [2000H],一个I/O端口的内容,,缺点:I/O端口占用了一部分地址空间。,,I/O存储器,,,,,0,XXXXH,XXXXH,整个地址空间,微机原理汇编接口技术,I/O端口的编址方式,2. I/O端口和存储器分开编址(I/O Mapped I/O) 指令系统中分别设立面向存储器的指令和面向I/O操作的指令。(IN指令和OUT指令) 在微型计算机中,地址总线为存储器和I/O端口所共享,那么,CPU输出的地址信号究竟是给谁的?是给M,还是I/O? 在CPU芯片上设置专门的控制信号线M/IO(80x86均如此)。 优缺点:P164,XXXXH,微机原理汇编接口技术,I/O接口的地址译码及片选信号的产生,系统中由多台外设,当CPU与外设进行通信时(IN AL, XXH 或 OUT XXH, AL),需要对各个设备所对应的接口电路进行逻辑选择,即产生相应的片选(Chip Select--CS)信号。这种逻辑选择功能是由系统中I/O接口部分的地址译码器来实现的。所以,地址译码器是I/O接口电路的基本组成部分。 通常采用“3-8”译码器(74LS138)I/O指令,,,,,,,,,,,,,,A5 A6 A7A8 A9AEN,,AB CG2B G2AG1,Y0Y7,,,选中某一接口电路,,,微机原理汇编接口技术,第二节 CPU与外设数据传送方式一、CPU与I/O设备之间的接口信息(一)CPU与I/O设备之间的接口信息1、CPU与一个外设交换信息,通常需要有以下一些信息:(1)数据① 数字量② 模拟量 ③ 开关量 (2)状态信息 (3)控制信息 2、CPU与外设之 间的接口,微机原理汇编接口技术,(二)无条件传送方式无条件传送方式有称同步方式,较少使用,只有在外部控制过程的各种动作时间是固定的,且是已知的条件下才能够应用。1、无条件传送的输入方式。见图6-3所示:2、无条件传送的输出方式。见图6-4所示:,微机原理汇编接口技术,3、无条件传送方式的举例。见图 6-5所示: STA:MOV DX,0100HLEA BX,DSIOKXOR AL,AL AGN:MOV AL,DLOUT [20H],ALCALL NEAR DELAY1MOV AL,DHOUT [20H],ALCALL NEAR DELAY2IN AX,[10H]MOV [BX],AXINC BXINC BXRCL DH,1JNC AGN,微机原理汇编接口技术,(三)查询传送方式1、查询式输入与无条件传送方式不一样,这种方式,在传送前,必须去查询一下外设的状态,当外设准备好了才传送;若未准备好,则CPU就等待。(1)查询示输入的接口电路。见图6-6所示:,微机原理汇编接口技术,
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