微机系统与接口教学资料第6章io接口技术基础(概述).ppt

共阴极的LED显示器接口*主机与外设之间数据传送的控制方式有以下四种：无条件传送同步传送（同步传送方式）查询式传送（异步传送方式）中断方式传送直接存储器存取(DMA,DirectMemoryAccess)*以下外设可采用无条件传送方式：开关发光器件(如发光二极管、7段数码管、灯泡等)继电器步进电机优点：软件及接口硬件简单缺点：只适用于简单外设，适应范围较窄对接口的要求：需要提供状态端口4优点：软件比较简单5适用于外设并不总是准备好，而且对传送速率、传送效率要求不高的场合。1CPU在与外设交换数据前必须询问外设状态——“你准备好没有？”2对外设的要求：应提供设备状态信息3缺点：CPU效率低，数据传送的实时性差，速度较慢6查询方式的流程：*超时?READY?与外设进行数据交换超时错读入并测试外设状态YNYN传送完？防止死循环复位计时器NYD5D7-D0A9|A3≥1IOWD7-D03F8H外设D7D6D5D4D3D2D1D0BUSYCPQ7Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q0状态端口GG2AG2BCBAA2A1A074LS138Y0≥1IORY3OE74LS374CPQQDSSTROBE3FBH例：电路图如上，用查询方式进行输出*21外设状态端口地址为3FBH，第5位(bit5)为状态标志（=1忙，=0准备好）外设数据端口地址为3F8H，写入数据会使状态标志置1；外设把数据读走后又把它置0。什么是中断?与生活场景的比较正在看书电话铃响接电话继续看书执行程序事件发生事件处理继续执行程序中断处理中断请求及响应实际场景计算机中断返回中断的定义*CPU执行程序时，由于发生了某种随机的事件(外部或内部)，引起CPU暂时中断正在运行的程序，转去执行一段特殊的服务程序(称为中断服务程序或中断处理程序)，以处理该事件，该事件处理完后又返回被中断的程序继续执行，这一过程称为中断。中断源*引起CPU中断的事件——中断源。例如：外设——请求输入输出数据，报告故障等事件——掉电、硬件故障、软件错误、非法操作、定时时间到等中断源分为：外部中断、内部中断内部中断：CPU内部执行程序时自身产生的中断外部中断：CPU以外的设备、部件产生的中断8086/8088的外部中断信号：INTR、NMIINTR——可屏蔽中断请求，高电平有效，受IF标志的控制。IF=1时，执行完当前指令后CPU对它作出响应。NMI——非屏蔽中断请求，上升沿有效，任何时候CPU都要响应此中断请求信号。提高数据传输率；01避免了CPU不断检测外设状态的过程，提高了CPU的利用率。02实现对特殊事件的实时响应。03五个步骤：中断请求中断判优(有时还要进行中断源识别)中断响应中断服务中断返回以下以外部中断为主介绍这五个步骤。外设接口（中断源）发出中断请求信号，送到CPU的INTR或NMI引脚；中断请求信号应保持到中断被处理为止；中断请求信号：边沿请求，电平请求例如，NMI为边沿请求，INTR为电平请求CPU响应中断后，中断请求信号应及时撤销。在8086/8088系统中，外设的中断要经过8259A可编程中断控制器(PIC)的排队判优后向CPU发出：(I/O接口)→PIC→CPU计算机中的中断源有很多，CPU必须识别是哪一个设备产生中断。识别中断源有两个方法：软件查询。将中断信号从数据总线读入，用程序进行判别。中断矢量法。由中断源提供中断类型号，CPU根据类型确定中断源。（8086/8088即采用此种方法）0201038088的中断系统*与中断有关的控制线为：NMI、INTR、INTA#8088系统的中断源内部中断除法溢出：类型号0，商大于目的操作数所能表达的范围时产生。单步中断：类型号1，TF=1时产生（当前指令需执行完）断点中断：类型号3，这是一个软件中断，即INT3指令。溢出中断：类型号4，这是一个软件中断，即INTO指令。软件中断：即INTn指令，类型号n(0-255)。外部中断非屏蔽中断NMI：类型号2，不可用软件屏蔽，CPU必须响应它。可屏蔽中断INTR：类型号由PIC提供。IF=1时CPU才能响应。*信号转换功能:包括CPU的信号与外设信号的逻辑关系、时序配合以及电平匹配上的转换，它是接口设计中的一个重要内容。*信号转换功能:包括CPU的信号与外设信号的逻辑关系、时序配