第六章 微型计算机和外设的数据传输

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1、第六章第六章 输入输出接口基输入输出接口基础（础（CPU与外设之间的与外设之间的数据传输）数据传输）把数据给我吧Sorry, I cant understand.哇第六章第六章微机与外设之间的数据传输微机与外设之间的数据传输主要内容 接口的基本概念接口的基本概念 CPUCPU与端口（外设）之间的数据传送方与端口（外设）之间的数据传送方式式 简单接口电路的扩展简单接口电路的扩展6.1 接口的基本概念接口的基本概念一、基本问题一、基本问题1 1、什么是、什么是I/OI/O接口（电路）？接口（电路）？I/OI/O接口是位于系统与外设间、用来协助完接口是位于系统与外设间、用来协助完成数据传送和控制任务

2、的逻辑电路成数据传送和控制任务的逻辑电路PCPC机系统板的可编程接口芯片、机系统板的可编程接口芯片、I/OI/O总线槽总线槽的电路板（适配器）都是接口电路的电路板（适配器）都是接口电路6.1 接口的基本概念接口的基本概念为什么需要为什么需要I/OI/O接口（电路）？接口（电路）？微机的外部设备多种多样微机的外部设备多种多样工作原理不同工作原理不同机械、电子、机电、电磁机械、电子、机电、电磁传送信息类型多样传送信息类型多样数字量、模拟量、开关量数字量、模拟量、开关量传送速度差别极大传送速度差别极大传送方式不尽相同传送方式不尽相同串行、并行串行、并行编码方式不同编码方式不同二进制、二进制、BCDB

3、CD码、码、ASCIIASCII码码6.1 接口的基本概念接口的基本概念它们不能与它们不能与CPUCPU直接相连直接相连必须经过中间电路再与系统相连必须经过中间电路再与系统相连这部分电路被称为这部分电路被称为I/OI/O接口电路接口电路6.1 接口的基本概念接口的基本概念3、什么是微机接口技术？、什么是微机接口技术？处理微机系统与外设间联系的技术处理微机系统与外设间联系的技术注意其软硬结合的特点注意其软硬结合的特点根据应用系统的需要，使用和构造相应的接根据应用系统的需要，使用和构造相应的接口电路，编制配套的接口程序，支持和连接口电路，编制配套的接口程序，支持和连接有关的设备有关的设备6.1 接

4、口的基本概念接口的基本概念4 4、接口的功能、接口的功能对对I/OI/O端口端口进行寻址，对送来的片选信号进行进行寻址，对送来的片选信号进行识别；识别； (2)(2) 对输入数据进行对输入数据进行缓冲，缓冲，输出数据进行输出数据进行锁存锁存输出接口有输出接口有锁存环节锁存环节；输入接口有；输入接口有缓冲环节缓冲环节锁存器：功能是把来自设备的输入信息锁存起来，并一直锁存器：功能是把来自设备的输入信息锁存起来，并一直稳定地保持它，直到微处理器取走信息。如图所示：稳定地保持它，直到微处理器取走信息。如图所示：18DDENCP.oQQoCP CP 锁存信号锁存信号D D 数据输入数据输入Q Q数据输出

5、数据输出功能：功能：CPCP有效，有效，Q QD DCPCP无效，无效，Q Q保持不变保持不变三态缓冲器是微处理器并行总线接口中必须要使用的一种三态缓冲器是微处理器并行总线接口中必须要使用的一种接口部件。如图所示：接口部件。如图所示：oEN输入输出为0其中EN开门： 输入为1时输出为1输入为0时其中EN关门： 输入为1/0，输出为高阻6.1 接口的基本概念接口的基本概念(3)(3)数据转换功能：数据转换功能：对信号的形式和数据的格式进行对信号的形式和数据的格式进行变换；变换；(4)(4)联络功能：联络功能：与与CPUCPU和和I/OI/O设备进行联络设备进行联络就绪信号，就绪信号，忙信号等；忙

6、信号等； 中断管理：发出中斯请求信号、接收中断响应信中断管理：发出中斯请求信号、接收中断响应信号、发送中断类型码的功能。并具有优先级管理号、发送中断类型码的功能。并具有优先级管理功能；功能； 复位：接收复位信号，从而使接口本身以及所连复位：接收复位信号，从而使接口本身以及所连的外设进行重新启动；的外设进行重新启动；可编程：用软件来决定其工作方式，用软件来设可编程：用软件来决定其工作方式，用软件来设置有关的控制信号；置有关的控制信号；6.1 接口的基本概念接口的基本概念错误检测：一类是传输错误错误检测：一类是传输错误, ,比如奇偶校验。比如奇偶校验。另另类是覆盖错误，数据还没有被取走之类是覆盖错

7、误，数据还没有被取走之前就被新的数据覆盖掉了。通过在相应的前就被新的数据覆盖掉了。通过在相应的状态端口的某一位来控制实现状态端口的某一位来控制实现。5、接口的分类、接口的分类接口电路按功能可分为两类接口电路按功能可分为两类：是使微处理器正常工作所需要的辅助电路：时是使微处理器正常工作所需要的辅助电路：时钟信号或中断请求等；钟信号或中断请求等；是输入是输入/ /输出接口电路：输出接口电路：CPUCPU与外部设备信息的与外部设备信息的传送（接收、发送）。传送（接收、发送）。 最常用的外部设备：如键盘、显示装置、打印最常用的外部设备：如键盘、显示装置、打印机、磁盘机等都是通过输入机、磁盘机等都是通过

8、输入/ /输出接口和总线输出接口和总线相连的，完成检测和控制的仪表装置也属于外相连的，完成检测和控制的仪表装置也属于外部设备之列，也是通过接口电路和主机相连。部设备之列，也是通过接口电路和主机相连。辅助电路接口辅助电路接口二、二、CPUCPU与输入输出设备之间传输的信息（三类）与输入输出设备之间传输的信息（三类）数据信息数据信息：包括三种形式：数字量、模拟量包括三种形式：数字量、模拟量 、开关量。、开关量。状态信息状态信息：是外设通过接口往：是外设通过接口往CPUCPU传送的传送的 如：如：“准备好准备好”(READY)(READY)信号、信号、“忙忙”（BUSYBUSY）信号。信号。控制信息

9、控制信息：是：是CPUCPU通过接口传送给外设的通过接口传送给外设的 如：外设的启动信号、停止信号就是常见的控如：外设的启动信号、停止信号就是常见的控制信息。制信息。6.1 接口的基本概念接口的基本概念三、接口与系统的连接三、接口与系统的连接1 1、接口部件的典型结构、接口部件的典型结构控制总线控制总线CB地址总线地址总线ABI/O接口电路接口电路数据数据控制控制状态状态数据总线数据总线DBCPU外设外设控制寄存器控制寄存器状态寄存器状态寄存器数据寄存器数据寄存器接口芯片的典型结构6.1 接口的基本概念接口的基本概念接口电路的内部结构接口电路的内部结构CPUCPU与外设主要有数据、状态和控制信

10、息需与外设主要有数据、状态和控制信息需要相互交换，于是从应用角度看内部：要相互交换，于是从应用角度看内部： 数据寄存器数据寄存器输入数据寄存器：保存外设给输入数据寄存器：保存外设给CPUCPU的数据的数据输出数据寄存器：保存输出数据寄存器：保存CPUCPU给外设的数据给外设的数据 状态寄存器状态寄存器保存外设或接口电路的状态保存外设或接口电路的状态 控制寄存器控制寄存器保存保存CPUCPU给外设或接口电路的命令给外设或接口电路的命令6.1 接口的基本概念接口的基本概念接口电路的可编程性接口电路的可编程性许多接口电路具有多种功能和工作方式，许多接口电路具有多种功能和工作方式，可以通过编程的方法选

11、定其中一种可以通过编程的方法选定其中一种接口需进行物理连接，还需编写接口软件接口需进行物理连接，还需编写接口软件接口软件有两类：接口软件有两类：初始化程序段初始化程序段设定芯片工作方式等设定芯片工作方式等数据交换程序段数据交换程序段管理、控制、驱动外设，管理、控制、驱动外设，负责外设和系统间信息交换负责外设和系统间信息交换端口（端口（PORT）2 2、接口部件的、接口部件的I/OI/O端口端口CPUCPU和外设进行数据传输时，各类信息在接口中和外设进行数据传输时，各类信息在接口中进入不同的寄存器，一般称这些寄存器为进入不同的寄存器，一般称这些寄存器为I/OI/O端端口，每个端口有一个端口地址。