微机原理与接口技术 第二版 第七章讲解.ppt

图7.1 简单的外设接口 * * 输入/输出的控制方式是指以何种方式控制计算机的主机(包括微处理器、存储器等)与I/O接口之间进行数据传送。根据I/O设备与主机的并行工作程度，微型计算机的输入/输出控制方式主要有无条件传送方式、程序查询方式、I/O中断方式和DMA方式等四种。 无条件传送方式典型的输入/输出接口形式: 输入数据端口的典型结构 无条件传送方式典型的输入/输出接口形式: 输出数据端口的典型结构 程序查询方式的流程图 对多个设备的程序查询流程 当系统中有多个I/O设备进行输入/输出操作时，微处理器需要按照一定次序或优先级轮流查询这些I/O设备的状态，当某个I/O设备就绪时，则完成这个I/O设备的输入或输出操作，其流程如图7.6所示。 由于微处理器需要轮流查询多个I/O设备的状态，所以当某个设备准备就绪时，微处理器并不一定能及时响应，特别是在I/O设备速度较快时，问题更加严重，所以程序查询方式的实时性也较差，通常只适合慢速设备的输入/输出操作。 I/O中断方式 I/O中断方式的过程 I/O中断方式在I/O设备准备期间不需要微处理器“原地踏步”查询I/O设备的状态,而程序查询方式则是串行的，所以I/O中断方式充分利用了微处理器资源，提高了输入/输出操作的效率。 当采用I/O中断方式实现系统中多个I/O设备的输入/输出操作时，利用硬件排队电路和中断屏蔽寄存器可以灵活地安排这些I/O设备的优先级，及时地对中断请求做出响应，因此也具有较好的实时性。 与程序查询方式相比，实现I/O中断方式需要增加有关的软、硬件，比如接口中需要增加中断请求电路，系统中还要增加中断控制电路，实现优先级设置和判定、中断允许和屏蔽，以及产生中断向量地址等功能，因此I/O中断方式在一定程度上增加成本和复杂性 。 DMA传送方式 一、I/O地址译码及译码电路 在I/O地址译码中，采用的译码电路形式，也和存储器地址译码一样，有： 门电路译码 专用译码器译码 数字比较器译码 可编程逻辑器件（如CPLD/FPGA）译码等 常用芯片的接口技术 在I/O地址译码中，不管采用何种译码方式和译码电路形式，与存储器地址译码不同之处为参加译码的地址线的条数不同，以及参加译码的控制信号不同。下面给出了在不同的系统中进行I/O端口地址译码及I/O电路设计时，用到的总线信号： ， ， ， ， ， ， 常用芯片的接口技术 8088最小方式系统： 8088最大方式系统: 8086最大方式系统： 8086最小方式系统: 常用芯片的接口技术