微型计算机输入输出接口技术.pptx

概述01CPU与外设之间的数据传送方式02I/O接口的基本结构及读写技术03第8章微型计算机输入/输出接口技术

输入/输出接口的概念与功能01CPU与外设之间的接口信息02I/O端口的编址方法03I/O端口的地址分配04I/O端口的译码058.1概述

8.1.1输入/输出接口的概念与功能I/O接口01I/O接口与系统和外设的连接02采用I/O接口的必要性03I/O接口的功能04I/O接口的类型05

1.I/O接口I/O接口是位于系统与外设间，协助完成数据传送的电路。I/O接口是连接外设和主机的一个“桥梁”。I/O接口的外设侧、主机侧各有一个接口。主机侧的接口称为内部接口，外设侧的接口称为外部接口。内部接口通过系统总线与内存和CPU相连；外部接口则通过各种接口电缆(如串行电缆、并行电缆、网线或SCSI电缆等)与外设相连。接口技术是研究CPU如何与外部世界进行最佳耦合与匹配，实现双方高效、可靠地交换信息的一门技术，是软件、硬件结合的体现，是微机应用的关键。

在IBMPC/XT微型计算机中有8个62线的扩展槽，这8个扩展槽是扩充系统的通道，扩展槽上可以插入不同功能的插件板，如内存扩展板、显示适配器、磁盘控制器、打印适配器、串行口适配器、网络适配器等。IBMPC总线是在IBMPC/XT个人计算机上使用的总线，它是针对Intel8088CPU设计的，有62条信号线，以适应8088的8位数据线和20条地址线的要求。这种总线是用户在IBMPC/XT机器的主板上扩展I/O板的I/O总线。

2.I/O接口与系统和外设的连接CPU外设片选译码数据线状态线接口电路PC总线CPU辅助电路控制线控制线数据线低位地址线高位地址线

速度的不匹配信号电平不匹配信号格式不匹配时序不匹配采用I/O接口的必要性

数据缓冲；信号格式转换，例如：串并/并串转换；电平转换、数/模和模/数转换等；协调时序，同步CPU与外设的工作；端口译码；提供联络信号；提供中断和DMA控制。4.I/O接口的功能

5.I/O接口的类型1、按数据传送方式分为并行接口与串行接口两类。主机侧的内部接口，数据在接口与主机之间总是通过系统总线按字节或字或多字进行并行传输；外设侧的外部接口，数据在接口与外设之间有串行和并行两种传送方式。例如：并行接口Intel8255，串行接口Intel8250，主要用于连接显示终端等慢速设备。2、按功能选择的灵活性分为可编程接口与不可编程接口两类。例如：可编程接口Intel8255、Intel8250；不可编程接口Intel8212。3、按通用性分为通用接口与专用接口。例如：通用接口Intel8255；专用接口Intel8279可编程键盘、显示接口器件。4、按数据传送的控制方式分为程序式接口与DMA式接口。5、按设备的连接方式分为点对点接口与多点接口。

图微机常见外部接口USB接口音频接口鼠标接口键盘接口并行接口串行接口网络接口显示器接口

8.1.2CPU与外设之间的接口信息数据信息、状态信息和控制信息。端口:接口电路中的寄存器,包括数据端口、控制端口和状态端口。微处理器I/O接口I/O设备译码数据缓冲器读/写控制逻辑数据端口状态端口控制端口数据控制状态DBusCBusABusCS

接口和端口的区别：端口：是指接口电路中能被CPU直接访问的寄存器或某些特定的器件，分别用来存放数据信息，控制信息和状态信息，相应的端口就是数据端口、控制端口和状态端口。CPU通过这些端口来发送命令、读取状态和传送数据。接口：若干个端口加上相应的控制逻辑才能组成。123654控制信息：主要是用来控制输入/输出设备的一类接口信息，它能控制设备的启动与停止状态信息：主要用来指示输入/输出设备当前的状态，CPU根据这些状态信息适时准确地进行有效的数据传送。数据信息：通常包括数字量、模拟量和开关量三种基本形式

8.1.3I/O端口的编址方法I/O端口的编址方式通常有两种：统一编址方式和独立编址方式。1、统一编址（存储器映射编址），将I/O端口地址与存储器地址统一分配，即将I/O端口看作一个存储单元。?I/O端口相当于内存的一部分,使内存容量减小?对I/O端口的读/写与对存储器的读/写相同，?所有可对内存操作的指令对I/O端口均可使用，指令多。?指令系统中不专设I/O指令，寻址速度慢2、独立编址，将I/O端口和存储器分开独立编址，即I/O端口和存储器的地址空间是相互独立的。

特点：端口与存储器分别独立编址端口不占用内存空间设有专门的I/O指令对端口进