電子科大微嵌6

1、1自動(dòng)化工程學(xué)院測(cè)試技術(shù)及儀器研究所肖 寅 東E-mail: TELE：六章第六章 輸入輸入/ /輸出接口輸出接口26.1 輸入輸入/輸出接口基礎(chǔ)輸出接口基礎(chǔ)接口的概念：計(jì)算機(jī)外部設(shè)備與計(jì)算機(jī)主機(jī)之間的硬接口的概念：計(jì)算機(jī)外部設(shè)備與計(jì)算機(jī)主機(jī)之間的硬件電路和驅(qū)動(dòng)程序件電路和驅(qū)動(dòng)程序作用：信息存儲(chǔ)作用：信息存儲(chǔ)操作模式：字節(jié)的整數(shù)倍操作模式：字節(jié)的整數(shù)倍器件種類：少器件種類：少速度時(shí)序：速度時(shí)序：CPU相當(dāng)、匹配相當(dāng)、匹配存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器作用：與外設(shè)間的信息交換作用：與外設(shè)間的信息交換操作模式：位、字節(jié)、多字節(jié)操作模式：位、字節(jié)、多字節(jié)器件種類：多器件種類：多速度時(shí)序：差

2、異很大、時(shí)序不同速度時(shí)序：差異很大、時(shí)序不同接口接口3簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單I/O接口框圖接口框圖與與CPU相關(guān)的：數(shù)據(jù)口線、相關(guān)的：數(shù)據(jù)口線、I/O選擇（地址線）、選擇（地址線）、I/O讀寫讀寫與外設(shè)相關(guān)的：數(shù)據(jù)寄存器、控制寄存器、狀態(tài)寄存與外設(shè)相關(guān)的：數(shù)據(jù)寄存器、控制寄存器、狀態(tài)寄存器器-端口端口數(shù)據(jù)緩存寄存器數(shù)據(jù)緩存寄存器端口端口A寄存器寄存器端口端口B寄存器寄存器控制寄存器控制寄存器狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器CSRS1RS0RDWR時(shí)時(shí)序序控控制制電電路路數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線I/O數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)控制控制I/O數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)狀態(tài)狀態(tài)I/O選擇選擇寄存器選擇寄存器選擇I/O讀讀I/O寫寫4接口分類接口分類并行接口：一次傳輸多

3、個(gè)數(shù)據(jù)位并行接口：一次傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)位串行接口：一次只有一位數(shù)據(jù)串行接口：一次只有一位數(shù)據(jù)傳輸方式傳輸方式同步接口：總線相連，并同步傳輸同步接口：總線相連，并同步傳輸異步接口：無(wú)共同的基準(zhǔn)時(shí)鐘異步接口：無(wú)共同的基準(zhǔn)時(shí)鐘時(shí)序控制方式時(shí)序控制方式程序查詢方式：程序的執(zhí)行實(shí)現(xiàn)程序查詢方式：程序的執(zhí)行實(shí)現(xiàn)程序中斷方式：傳輸時(shí)由中斷請(qǐng)求信號(hào)觸發(fā)程序中斷方式：傳輸時(shí)由中斷請(qǐng)求信號(hào)觸發(fā)存儲(chǔ)器直接存取訪問(wèn)方式（存儲(chǔ)器直接存取訪問(wèn)方式（DMA）通道控制器，通道控制器，I/O處理機(jī)處理機(jī)傳輸控制方式傳輸控制方式外圍接口：與外設(shè)無(wú)關(guān)，是系統(tǒng)的一部分外圍接口：與外設(shè)無(wú)關(guān)，是系統(tǒng)的一部分外設(shè)接口：用于連接外設(shè)的接口外設(shè)接

4、口：用于連接外設(shè)的接口工作對(duì)象工作對(duì)象5接口功能接口功能設(shè)備選擇：譯碼選擇設(shè)備、端口設(shè)備選擇：譯碼選擇設(shè)備、端口數(shù)據(jù)收發(fā)和格式轉(zhuǎn)換：讀數(shù)據(jù)收發(fā)和格式轉(zhuǎn)換：讀/寫，串寫，串/并、并并、并/串串接收解釋執(zhí)行接收解釋執(zhí)行CPU的命令：控制信號(hào)的實(shí)現(xiàn)的命令：控制信號(hào)的實(shí)現(xiàn)外設(shè)狀態(tài)接收并轉(zhuǎn)發(fā)給外設(shè)狀態(tài)接收并轉(zhuǎn)發(fā)給CPU：狀態(tài)端口：狀態(tài)端口支持查詢、中斷、支持查詢、中斷、DMA等多種傳輸控制方式等多種傳輸控制方式提供緩沖、暫存、驅(qū)動(dòng)能力：信號(hào)驅(qū)動(dòng)提供緩沖、暫存、驅(qū)動(dòng)能力：信號(hào)驅(qū)動(dòng)錯(cuò)誤檢測(cè)功能：奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤檢測(cè)功能：奇偶校驗(yàn)復(fù)位復(fù)位6歸納：接口結(jié)構(gòu)歸納：接口結(jié)構(gòu)接口主要功能接口主要功能設(shè)備選擇、數(shù)據(jù)緩沖設(shè)備

5、選擇、數(shù)據(jù)緩沖信號(hào)轉(zhuǎn)換、聯(lián)絡(luò)控制信號(hào)轉(zhuǎn)換、聯(lián)絡(luò)控制可編程可編程/可配置可配置/可重構(gòu)可重構(gòu)接口硬件結(jié)構(gòu)接口硬件結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器接口、外設(shè)接口存儲(chǔ)器接口、外設(shè)接口接口技術(shù)組成接口技術(shù)組成硬件：地址譯碼、讀寫控制、總線緩沖硬件：地址譯碼、讀寫控制、總線緩沖軟件：驅(qū)動(dòng)程序（初始化、傳送控制、結(jié)束控制等）軟件：驅(qū)動(dòng)程序（初始化、傳送控制、結(jié)束控制等）76.1.2 端口編址-獨(dú)立編址存儲(chǔ)存儲(chǔ)單元單元地址地址00000H00001HFF0FFHFF100HFF101HFFFFFH0000H0001HFF00HI/O端口端口地址地址FFFFH特點(diǎn)：特點(diǎn)：系統(tǒng)視端口和存儲(chǔ)單元為系統(tǒng)視端口和存儲(chǔ)單元為不同的對(duì)象不同的

6、對(duì)象。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)中存儲(chǔ)單元和系統(tǒng)中存儲(chǔ)單元和I/OI/O端口的數(shù)量可端口的數(shù)量可達(dá)到最大達(dá)到最大。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：需需專門信號(hào)專門信號(hào)來(lái)指示系統(tǒng)地址線上出現(xiàn)的是來(lái)指示系統(tǒng)地址線上出現(xiàn)的是存儲(chǔ)單存儲(chǔ)單元地址還是端口地址元地址還是端口地址；專用的端口操作指令比較單一；專用的端口操作指令比較單一；獨(dú)立編址獨(dú)立編址(INTEL)8獨(dú)立端口編址總線結(jié)構(gòu)獨(dú)立端口編址總線結(jié)構(gòu) 存儲(chǔ)器 1 接口 2 接口 1 CPU 外設(shè) 1 三總線 AB DB CB 存儲(chǔ)器 2 接口 3 外設(shè) 2 外設(shè) 3 存儲(chǔ)器讀寫 I/O 讀寫 9I/O地址映射方式地址映射方式2：存儲(chǔ)器映像編址：存儲(chǔ)器映像編址（如（如Freesc

7、ale的系列芯片）的系列芯片）存儲(chǔ)單存儲(chǔ)單元地址元地址00000H00001HFF0FFHI/O端端口地址口地址FF100HFF101HFFFFFH 特點(diǎn)：特點(diǎn)：將將端口看作存儲(chǔ)單端口看作存儲(chǔ)單元元，僅以，僅以地址范圍的不同地址范圍的不同來(lái)來(lái)區(qū)分兩者。區(qū)分兩者。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：對(duì)對(duì)端口的操作和對(duì)端口的操作和對(duì)存儲(chǔ)單元的操作存儲(chǔ)單元的操作完全一樣完全一樣，因此系統(tǒng)簡(jiǎn)單，并且對(duì)端口因此系統(tǒng)簡(jiǎn)單，并且對(duì)端口操作的指令種類較多操作的指令種類較多 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：CPUCPU對(duì)存儲(chǔ)單元和對(duì)存儲(chǔ)單元和I/OI/O端口的實(shí)際尋址空間都端口的實(shí)際尋址空間都小于其最大尋址小于其最大尋址空間空間2022-4-289/1

8、0010統(tǒng)一編址總線結(jié)構(gòu)統(tǒng)一編址總線結(jié)構(gòu) 存儲(chǔ)器 1 接口 2 接口 1 CPU 外設(shè) 1 三總線 AB DB CB 存儲(chǔ)器 2 接口 3 外設(shè) 2 外設(shè) 3 116.2 接口地址譯碼接口地址譯碼全譯碼全譯碼 全部高位地址全部高位地址線都參與譯碼形成片線都參與譯碼形成片選信號(hào)選信號(hào)部分譯碼部分譯碼 只有只有部分高位地址部分高位地址線參與譯碼形成線參與譯碼形成片選信號(hào)片選信號(hào)線譯碼線譯碼 每組芯片使用每組芯片使用一根地址一根地址線作片選線作片選固定譯碼，可變譯碼固定譯碼，可變譯碼地址信號(hào)不唯一地址信號(hào)不唯一，所以存在地址，所以存在地址重疊問(wèn)題，浪費(fèi)重疊問(wèn)題，浪費(fèi)尋址空間，并可尋址空間，并可能導(dǎo)致

9、誤操作；能導(dǎo)致誤操作；共用地址端口的區(qū)分方法共用地址端口的區(qū)分方法使用讀使用讀/ /寫控制信號(hào)區(qū)分寫控制信號(hào)區(qū)分共用地址端口的區(qū)分方法共用地址端口的區(qū)分方法使用端口寄存器中的標(biāo)志位區(qū)分使用端口寄存器中的標(biāo)志位區(qū)分3F7H3F8H3F8H共用地址端口的區(qū)分方法共用地址端口的區(qū)分方法使用訪問(wèn)順序區(qū)分使用訪問(wèn)順序區(qū)分接口訪問(wèn)至少需要數(shù)據(jù)端口接口訪問(wèn)至少需要數(shù)據(jù)端口3F8H3F8H內(nèi)部地址內(nèi)部地址156.3 接口信息傳輸方式接口信息傳輸方式外設(shè)數(shù)據(jù)變化緩慢，始終外設(shè)數(shù)據(jù)變化緩慢，始終處于就緒狀態(tài)處于就緒狀態(tài),如如開關(guān)或開關(guān)或LED接口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（通常只需要數(shù)據(jù)端口），適用面較窄接口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（通常只需要數(shù)

10、據(jù)端口），適用面較窄6.3.1 程序查詢傳輸方式程序查詢傳輸方式16條件程序控制（程序查詢）接口條件程序控制（程序查詢）接口數(shù)據(jù)緩沖器數(shù)據(jù)緩沖器(輸入端口輸入端口)狀態(tài)緩沖器狀態(tài)緩沖器（輸入端口）（輸入端口）鎖鎖存存器器輸輸入入設(shè)設(shè)備備數(shù)據(jù)端口讀選通數(shù)據(jù)端口讀選通狀態(tài)端口讀選通狀態(tài)端口讀選通輸入選通輸入選通輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)RQD5VDB（數(shù)據(jù)、狀態(tài)）（數(shù)據(jù)、狀態(tài)）READY(1bit)數(shù)據(jù)鎖存器數(shù)據(jù)鎖存器（輸出端口）（輸出端口）狀態(tài)緩沖器狀態(tài)緩沖器(輸入端口輸入端口)輸輸出出設(shè)設(shè)備備輸出選通輸出選通RQD5VDB（數(shù)據(jù)、狀態(tài)）（數(shù)據(jù)、狀態(tài)）BUSY(1bit)ACK狀態(tài)端口讀選通狀態(tài)端口讀選通

11、數(shù)據(jù)端口寫選通數(shù)據(jù)端口寫選通 接口避免了對(duì)端接口避免了對(duì)端口的口的“盲讀盲讀”、“盲寫盲寫” ，數(shù)據(jù)傳送，數(shù)據(jù)傳送的可靠性高，且硬的可靠性高，且硬件接口相對(duì)簡(jiǎn)單。件接口相對(duì)簡(jiǎn)單。 外設(shè)應(yīng)具有必要的外設(shè)應(yīng)具有必要的聯(lián)絡(luò)（握手）信號(hào)聯(lián)絡(luò)（握手）信號(hào)如如READY、ACK等等； 缺點(diǎn)缺點(diǎn)是是CPU工作效工作效率低，率低，I/O響應(yīng)速度響應(yīng)速度慢；在有多個(gè)外設(shè)的慢；在有多個(gè)外設(shè)的系統(tǒng)中，系統(tǒng)中，CPU的查詢的查詢順序由外設(shè)的優(yōu)先級(jí)順序由外設(shè)的優(yōu)先級(jí)確定，實(shí)時(shí)性差。確定，實(shí)時(shí)性差。17程序查詢方式的打印機(jī)接口程序查詢方式的打印機(jī)接口 數(shù)據(jù) 端口 狀態(tài) 端口 數(shù)據(jù)緩 沖器 狀態(tài) 檢測(cè) 譯碼電路 觸發(fā)信號(hào)

12、狀態(tài)信號(hào) D2 數(shù)據(jù)總線 地址總線 控制總線78H 7AH 打印機(jī) 接口電路 狀態(tài)位為狀態(tài)位為0，則表明先前送出的數(shù)據(jù)已被打印，可以再送下一，則表明先前送出的數(shù)據(jù)已被打印，可以再送下一個(gè)數(shù)據(jù)；若狀態(tài)位為個(gè)數(shù)據(jù)；若狀態(tài)位為1，則表明先前送出的數(shù)據(jù)還沒(méi)打印，就，則表明先前送出的數(shù)據(jù)還沒(méi)打印，就不能再送數(shù)據(jù)出去不能再送數(shù)據(jù)出去18打印機(jī)接口握手打印機(jī)接口握手時(shí)序圖時(shí)序圖BUSY數(shù)據(jù)有效數(shù)據(jù)有效DATA數(shù)據(jù)有效數(shù)據(jù)有效ACK5sSTROB5s1. 發(fā)送方查詢發(fā)送方查詢BUSY狀態(tài)信號(hào)狀態(tài)信號(hào)2. 當(dāng)當(dāng)BUSY“0”時(shí)，發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)3.發(fā)送方用控制信號(hào)發(fā)送方用控制信號(hào)/STROB鎖存

13、數(shù)據(jù)，該信號(hào)至少維持鎖存數(shù)據(jù)，該信號(hào)至少維持5s4. /STROB信號(hào)導(dǎo)致信號(hào)導(dǎo)致BUSY信號(hào)變?yōu)楦唠娖叫盘?hào)變?yōu)楦唠娖?.接收方用接收方用/ACK狀態(tài)信號(hào)表示數(shù)據(jù)收到，該信號(hào)至少維持狀態(tài)信號(hào)表示數(shù)據(jù)收到，該信號(hào)至少維持5s6. /ACK信號(hào)導(dǎo)致信號(hào)導(dǎo)致BUSY信號(hào)變?yōu)榈碗娖叫盘?hào)變?yōu)榈碗娖?96.3.2 程序中斷控制接口程序中斷控制接口中斷請(qǐng)求中斷請(qǐng)求觸發(fā)器觸發(fā)器QRD數(shù)據(jù)緩沖數(shù)據(jù)緩沖端口譯碼端口譯碼端口譯碼端口譯碼控制端口控制端口中斷屏蔽觸中斷屏蔽觸發(fā)器發(fā)器QD+5VWR外外設(shè)設(shè)READYDBABDBINTRINTA接口避免了接口避免了CPU 反復(fù)低效率的查詢，適用于反復(fù)低效率的查詢，適用于C

14、PU任務(wù)繁忙、而任務(wù)繁忙、而數(shù)據(jù)傳送不太頻繁的系統(tǒng)中。數(shù)據(jù)傳送不太頻繁的系統(tǒng)中。外設(shè)應(yīng)具有必要的聯(lián)絡(luò)握手信號(hào)（如外設(shè)應(yīng)具有必要的聯(lián)絡(luò)握手信號(hào)（如READY）作為）作為中斷請(qǐng)求中斷請(qǐng)求信號(hào)；信號(hào)；中斷可被響應(yīng)的條件：中斷可被響應(yīng)的條件：中斷請(qǐng)求觸發(fā)器置位；中斷請(qǐng)求觸發(fā)器置位；中斷屏蔽觸發(fā)器清零；中斷屏蔽觸發(fā)器清零；CPU內(nèi)部開放中斷；內(nèi)部開放中斷；CPU未處理更高級(jí)中斷；未處理更高級(jí)中斷；CPU現(xiàn)行指令執(zhí)行完；現(xiàn)行指令執(zhí)行完； 優(yōu)優(yōu)先先級(jí)級(jí)排排隊(duì)隊(duì)why？20什么是中斷什么是中斷“中斷中斷”是外設(shè)給出的信號(hào)，它是外設(shè)給出的信號(hào)，它告訴微處理器已發(fā)生了某告訴微處理器已發(fā)生了某種需要特別處理的事件，

15、種需要特別處理的事件，需要去處理或?yàn)槠浞?wù)需要去處理或?yàn)槠浞?wù)-硬件層面硬件層面中斷中斷，是指，是指CPU在執(zhí)行正常程在執(zhí)行正常程序時(shí)，為序時(shí)，為處理一些緊急發(fā)處理一些緊急發(fā)生的情況，暫時(shí)中止當(dāng)前生的情況，暫時(shí)中止當(dāng)前程序程序，轉(zhuǎn)而對(duì)該緊急事件，轉(zhuǎn)而對(duì)該緊急事件進(jìn)行處理，并在進(jìn)行處理，并在處理完后處理完后返回正常程序返回正常程序的過(guò)程的過(guò)程-軟軟件層面件層面中斷服中斷服務(wù)程序務(wù)程序1中斷服務(wù)中斷服務(wù)程序程序 2非預(yù)料事非預(yù)料事件件1非預(yù)料非預(yù)料事件事件 221中斷的隨機(jī)性、不可預(yù)料性中斷的隨機(jī)性、不可預(yù)料性非預(yù)料事件非預(yù)料事件是指事件發(fā)生的時(shí)間無(wú)法預(yù)知，是指事件發(fā)生的時(shí)間無(wú)法預(yù)知，即中即中斷源

16、何時(shí)產(chǎn)生中斷不確定，是隨機(jī)的。斷源何時(shí)產(chǎn)生中斷不確定，是隨機(jī)的。中斷源產(chǎn)生中斷的隨機(jī)性，使中斷服務(wù)程序的執(zhí)行中斷源產(chǎn)生中斷的隨機(jī)性，使中斷服務(wù)程序的執(zhí)行也具有隨機(jī)性，也具有隨機(jī)性，即何時(shí)執(zhí)行中斷服務(wù)程序不是在程序即何時(shí)執(zhí)行中斷服務(wù)程序不是在程序中安排好的。中安排好的。u中斷系統(tǒng)是微機(jī)中實(shí)現(xiàn)中斷功能的各種軟、硬件中斷系統(tǒng)是微機(jī)中實(shí)現(xiàn)中斷功能的各種軟、硬件的總稱的總稱u中斷系統(tǒng)一般包括中斷系統(tǒng)一般包括CPU內(nèi)部相應(yīng)的中斷邏輯、接內(nèi)部相應(yīng)的中斷邏輯、接口中的中斷控制電路及各類中斷服務(wù)子程序口中的中斷控制電路及各類中斷服務(wù)子程序22中斷的相關(guān)概念中斷的相關(guān)概念u中斷源：中斷源：引起中斷的原因，或能夠發(fā)

17、出中斷請(qǐng)求信引起中斷的原因，或能夠發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)的設(shè)備號(hào)的設(shè)備 執(zhí)行中斷指令 INT N、INTO 等 中 斷 控 制 邏 輯 自動(dòng)產(chǎn)生的中斷 除法錯(cuò)中斷 單步中斷 斷點(diǎn)中斷 溢出中斷等 系統(tǒng)掉電 INTR 引腳 中斷控制器 NMI 引腳 內(nèi)存奇偶校驗(yàn)錯(cuò) 中斷接口電路 鍵盤 打印機(jī) 串行口 CPU 內(nèi)部 23u斷點(diǎn)斷點(diǎn):是指是指CPU執(zhí)行的現(xiàn)行程序被中斷時(shí)的下一執(zhí)行的現(xiàn)行程序被中斷時(shí)的下一條指令的地址，又稱斷點(diǎn)地址條指令的地址，又稱斷點(diǎn)地址u中斷現(xiàn)場(chǎng)中斷現(xiàn)場(chǎng): :是指是指CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序前轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序前的運(yùn)行狀態(tài)，包括的運(yùn)行狀態(tài)，包括CPU內(nèi)部?jī)?nèi)部各寄存器、斷點(diǎn)地址各寄存器

18、、斷點(diǎn)地址等。等。中斷的相關(guān)概念中斷的相關(guān)概念241000:150H 、 、 、 、 、MOV DX, 0DIV AX, DXMOV DI , AX、 PUSH AX 、 、 IRETCPU在執(zhí)行此指令時(shí)，在執(zhí)行此指令時(shí)，某中斷源發(fā)申請(qǐng)中斷某中斷源發(fā)申請(qǐng)中斷;CPU在執(zhí)行完該指令后，在執(zhí)行完該指令后，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷子程轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷子程序序地址地址1000:150H為斷點(diǎn)為斷點(diǎn)（PC寄存器）寄存器）斷點(diǎn)概念斷點(diǎn)概念所有寄存器內(nèi)容，斷點(diǎn)位置，所有寄存器內(nèi)容，斷點(diǎn)位置，都是現(xiàn)場(chǎng)都是現(xiàn)場(chǎng)中斷系統(tǒng)相關(guān)概念中斷系統(tǒng)相關(guān)概念u中斷向量：中斷向量：中斷向量即中斷服務(wù)子程序的入口地址中斷向量即中斷服務(wù)子程序的入口

19、地址，也就是中斷服務(wù)子程序的第一條指令的地址在存儲(chǔ)，也就是中斷服務(wù)子程序的第一條指令的地址在存儲(chǔ)器中的存放位置器中的存放位置u中斷嵌套中斷嵌套：當(dāng)當(dāng)CPU正在進(jìn)行某一級(jí)別中斷源的中斷處正在進(jìn)行某一級(jí)別中斷源的中斷處理時(shí)，若有理時(shí)，若有更高級(jí)別的新中斷源更高級(jí)別的新中斷源發(fā)出請(qǐng)求，且新中斷發(fā)出請(qǐng)求，且新中斷源源滿足響應(yīng)條件滿足響應(yīng)條件，則，則CPU應(yīng)應(yīng)中止當(dāng)前的中斷服務(wù)程序中止當(dāng)前的中斷服務(wù)程序，保護(hù)此程序的斷點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)，轉(zhuǎn)而保護(hù)此程序的斷點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)，轉(zhuǎn)而響應(yīng)高級(jí)中斷響應(yīng)高級(jí)中斷。這種。這種多級(jí)（重）中斷的處理方式稱為多級(jí)（重）中斷的處理方式稱為“嵌套嵌套”。u中斷優(yōu)先級(jí)：中斷優(yōu)先級(jí)：若若多個(gè)中斷源

20、同時(shí)提出中斷請(qǐng)求，多個(gè)中斷源同時(shí)提出中斷請(qǐng)求，系系統(tǒng)統(tǒng)先響應(yīng)優(yōu)先級(jí)高的中斷。若先響應(yīng)優(yōu)先級(jí)高的中斷。若CPU在運(yùn)行中斷服務(wù)程序在運(yùn)行中斷服務(wù)程序時(shí)時(shí)，有有高優(yōu)先級(jí)中斷高優(yōu)先級(jí)中斷到達(dá)到達(dá)，則觸發(fā)中斷嵌套。則觸發(fā)中斷嵌套。26 現(xiàn)行主程序 中斷服務(wù)子程序1 斷點(diǎn)1 中斷服務(wù)子程序2 斷點(diǎn)2 IRET IRET 非預(yù)料事件非預(yù)料事件1 1非預(yù)料事件非預(yù)料事件2中斷嵌套過(guò)程示意圖中斷嵌套過(guò)程示意圖中斷向量中斷向量27中斷系統(tǒng)相關(guān)概念中斷系統(tǒng)相關(guān)概念中斷屏蔽：中斷屏蔽：在某些情況下，在某些情況下，CPU可能不對(duì)中斷請(qǐng)求信可能不對(duì)中斷請(qǐng)求信號(hào)作出響應(yīng)或處理，這就是中斷屏蔽。號(hào)作出響應(yīng)或處理，這就是中斷屏

21、蔽。屏蔽情況屏蔽情況 中斷屏蔽標(biāo)志中斷屏蔽標(biāo)志IF 接口電路中的中斷屏蔽寄存器接口電路中的中斷屏蔽寄存器 系統(tǒng)在處理優(yōu)先級(jí)別較高的中斷請(qǐng)求時(shí)，不會(huì)理系統(tǒng)在處理優(yōu)先級(jí)別較高的中斷請(qǐng)求時(shí)，不會(huì)理睬后來(lái)的級(jí)別較低的中斷請(qǐng)求睬后來(lái)的級(jí)別較低的中斷請(qǐng)求 。中斷處理過(guò)程中斷處理過(guò)程 中斷檢測(cè)中斷檢測(cè) CPU內(nèi)部硬件自動(dòng)完成內(nèi)部硬件自動(dòng)完成 中斷判優(yōu)中斷判優(yōu) 是否已有中斷，哪個(gè)優(yōu)先級(jí)更高是否已有中斷，哪個(gè)優(yōu)先級(jí)更高中斷響應(yīng)中斷響應(yīng) CPU內(nèi)部硬件自動(dòng)完成內(nèi)部硬件自動(dòng)完成 中斷處理服務(wù)中斷處理服務(wù) 中斷服務(wù)是根據(jù)用戶自行編制的指令順序完成各項(xiàng)中斷服務(wù)是根據(jù)用戶自行編制的指令順序完成各項(xiàng)操作的。操作的。 中斷返

22、回中斷返回中斷系統(tǒng)的功能中斷系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)中斷及返回實(shí)現(xiàn)中斷及返回中斷源發(fā)出中斷請(qǐng)求，中斷源發(fā)出中斷請(qǐng)求，CPU決定是否響應(yīng)，決定是否響應(yīng)，若響應(yīng)若響應(yīng)，則則保護(hù)斷點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)斷點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)，轉(zhuǎn)入相應(yīng)中斷服務(wù)程序，轉(zhuǎn)入相應(yīng)中斷服務(wù)程序，中中斷服務(wù)結(jié)束斷服務(wù)結(jié)束后，后，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)和斷點(diǎn)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)和斷點(diǎn)，繼續(xù)執(zhí)行原程，繼續(xù)執(zhí)行原程序。序。CPU執(zhí)行流程執(zhí)行流程中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序1 1非預(yù)料事件非預(yù)料事件1 1中斷系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)優(yōu)先權(quán)排隊(duì)中斷系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)優(yōu)先權(quán)排隊(duì)30簡(jiǎn)單中斷接口中的軟硬件功能簡(jiǎn)單中斷接口中的軟硬件功能SRCPDQ外設(shè)發(fā)出的中外設(shè)發(fā)出的中斷請(qǐng)求信號(hào)斷請(qǐng)求信號(hào)CPU中斷請(qǐng)求中斷請(qǐng)求復(fù)位信號(hào)復(fù)位

23、信號(hào)5V送至總線的中送至總線的中斷請(qǐng)求引腳斷請(qǐng)求引腳CPU中斷請(qǐng)求中斷請(qǐng)求允許信號(hào)允許信號(hào)硬件需完成的功能：硬件需完成的功能：可產(chǎn)生穩(wěn)定的中斷請(qǐng)求信號(hào)可產(chǎn)生穩(wěn)定的中斷請(qǐng)求信號(hào)可屏蔽該中斷請(qǐng)求信號(hào)可屏蔽該中斷請(qǐng)求信號(hào)可清除該中斷請(qǐng)求信號(hào)可清除該中斷請(qǐng)求信號(hào)軟件需完成的功能：軟件需完成的功能：產(chǎn)生中斷請(qǐng)求允許信號(hào)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求允許信號(hào)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求復(fù)位信號(hào)裝載中斷服務(wù)子程序裝載中斷服務(wù)子程序 將用戶中斷服務(wù)子程序的將用戶中斷服務(wù)子程序的入口地址放入中斷向量表入口地址放入中斷向量表中斷系統(tǒng)優(yōu)先權(quán)中斷系統(tǒng)優(yōu)先權(quán)中斷系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)優(yōu)先權(quán)排隊(duì)中斷系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)優(yōu)先權(quán)排隊(duì)按各中斷請(qǐng)求的重要程度排列按

24、各中斷請(qǐng)求的重要程度排列CPU響應(yīng)的次序稱為響應(yīng)的次序稱為中中斷優(yōu)先級(jí)斷優(yōu)先級(jí)。即同時(shí)有多個(gè)中斷請(qǐng)求到來(lái)時(shí)，即同時(shí)有多個(gè)中斷請(qǐng)求到來(lái)時(shí)，CPU會(huì)會(huì)首先響應(yīng)和處首先響應(yīng)和處理優(yōu)先級(jí)別最高的中斷請(qǐng)求理優(yōu)先級(jí)別最高的中斷請(qǐng)求。中斷優(yōu)先級(jí)的實(shí)現(xiàn)可以中斷優(yōu)先級(jí)的實(shí)現(xiàn)可以用軟件或硬件用軟件或硬件設(shè)置設(shè)置32中斷的軟件判優(yōu)法中斷的軟件判優(yōu)法至至CPU的的INTR引腳引腳+由外設(shè)設(shè)置的由外設(shè)設(shè)置的中斷請(qǐng)求寄存器中斷請(qǐng)求寄存器1 2 3 4 5 6 7 8可由程序設(shè)置的可由程序設(shè)置的中斷允許寄存器中斷允許寄存器1 2 3 4 5 6 7 8 設(shè)備優(yōu)先級(jí)由軟設(shè)備優(yōu)先級(jí)由軟件查詢流程確定。件查詢流程確定。試畫出工作

25、流程；試畫出工作流程；考慮如何得到中斷類型號(hào)；考慮如何得到中斷類型號(hào)；33中斷優(yōu)先權(quán)編碼電路中斷優(yōu)先權(quán)編碼電路 8-3編編碼碼器器A2A1A0B2B1B0比比較較器器AB12中斷請(qǐng)求信號(hào)中斷請(qǐng)求信號(hào)+至至CPU的的INTR引腳引腳優(yōu)先權(quán)失效信號(hào)優(yōu)先權(quán)失效信號(hào)+優(yōu)先優(yōu)先權(quán)寄權(quán)寄存器存器CPU 1 2 3 4 5 6 7 8可由程序設(shè)置的可由程序設(shè)置的中斷允許寄存器中斷允許寄存器由外設(shè)設(shè)置的由外設(shè)設(shè)置的中斷請(qǐng)求寄存器中斷請(qǐng)求寄存器1 2 3 4 5 6 7 8 設(shè)備優(yōu)先級(jí)由編碼設(shè)備優(yōu)先級(jí)由編碼器連接方式確定。器連接方式確定。34菊花鏈?zhǔn)脚抨?duì)電路菊花鏈?zhǔn)脚抨?duì)電路 設(shè)備優(yōu)先級(jí)由鏈?zhǔn)皆O(shè)備優(yōu)先級(jí)由鏈?zhǔn)诫娐?/p>

26、連接順序確定。電路連接順序確定。B1B1 B2B2H1H1 H2H2 G1G1 G2G2 CPU的中斷響的中斷響應(yīng)信號(hào)應(yīng)信號(hào)INTA到設(shè)備到設(shè)備1的中斷的中斷響應(yīng)信號(hào)輸出響應(yīng)信號(hào)輸出到設(shè)備到設(shè)備2的中斷的中斷響應(yīng)信號(hào)輸出響應(yīng)信號(hào)輸出到設(shè)備到設(shè)備7的中斷的中斷響應(yīng)信號(hào)輸出響應(yīng)信號(hào)輸出到設(shè)備到設(shè)備8的中斷的中斷響應(yīng)信號(hào)輸出響應(yīng)信號(hào)輸出1 2 3 4 5 6 78可由程序設(shè)置的可由程序設(shè)置的中斷允許寄存器中斷允許寄存器由外設(shè)設(shè)置的由外設(shè)設(shè)置的中斷請(qǐng)求寄存器中斷請(qǐng)求寄存器至至CPU的的INTR引腳引腳+1 2 3 4 5 6 78A1A1 A2A2 356.3.3 直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)（直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)（DM

27、A）方式）方式程序查詢傳送方式的特點(diǎn)程序查詢傳送方式的特點(diǎn) 電路簡(jiǎn)單電路簡(jiǎn)單 不能實(shí)時(shí)響應(yīng)不能實(shí)時(shí)響應(yīng) 適用于簡(jiǎn)單的無(wú)實(shí)時(shí)性要求的場(chǎng)合適用于簡(jiǎn)單的無(wú)實(shí)時(shí)性要求的場(chǎng)合 需要需要CPU參與參與程序中斷傳送方式的特點(diǎn)程序中斷傳送方式的特點(diǎn) 實(shí)時(shí)響應(yīng)，需要中斷控制電路實(shí)時(shí)響應(yīng)，需要中斷控制電路 適用于傳輸數(shù)據(jù)量較少，而要求實(shí)時(shí)性較高的場(chǎng)合適用于傳輸數(shù)據(jù)量較少，而要求實(shí)時(shí)性較高的場(chǎng)合 需要需要CPU參與參與DMA方式方式 解決一次性傳輸大量數(shù)據(jù)解決一次性傳輸大量數(shù)據(jù) 一般用于存儲(chǔ)器與一般用于存儲(chǔ)器與I/O之間，之間，CPU不參與傳輸而運(yùn)行其他程不參與傳輸而運(yùn)行其他程序序36DMA控制器結(jié)構(gòu)控制器結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

28、緩數(shù)據(jù)緩沖器沖器地址緩地址緩沖器沖器數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線地址總線地址總線時(shí)序控時(shí)序控制邏輯制邏輯IOR MEMRMEMW片選片選IOWCLK計(jì)數(shù)指示計(jì)數(shù)指示總線請(qǐng)求總線請(qǐng)求復(fù)位復(fù)位總線仲總線仲裁邏輯裁邏輯DMA控控制邏輯制邏輯地址寄地址寄存器存器計(jì)數(shù)寄計(jì)數(shù)寄存器存器狀態(tài)寄狀態(tài)寄存器存器總線響應(yīng)總線響應(yīng)DMA請(qǐng)求請(qǐng)求DMA響應(yīng)響應(yīng)外設(shè)申請(qǐng)外設(shè)申請(qǐng)DMA操作操作總線響總線響應(yīng)應(yīng)DMADMAC初始化初始化DMAC傳輸傳輸37DMAC具備的功能具備的功能向向CPU發(fā)出發(fā)出總線請(qǐng)求總線請(qǐng)求信號(hào)信號(hào)HOLD。當(dāng)當(dāng)CPU允許出讓允許出讓總線控制權(quán)總線控制權(quán)時(shí)，能夠接收時(shí)，能夠接收CPU發(fā)出的總發(fā)出的總線應(yīng)答信號(hào)

29、線應(yīng)答信號(hào)HLDA，并接管總線進(jìn)入，并接管總線進(jìn)入DMA方式。方式。具有具有尋址尋址功能，對(duì)存儲(chǔ)器及功能，對(duì)存儲(chǔ)器及I/O尋址并修改地址指針。尋址并修改地址指針。具有具有控制控制邏輯，能發(fā)出讀邏輯，能發(fā)出讀/寫控制信號(hào)。寫控制信號(hào)。決定傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)，并判斷決定傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)，并判斷DMA是否結(jié)束。是否結(jié)束。發(fā)出發(fā)出DMA結(jié)束信號(hào)，交出總線權(quán)，使結(jié)束信號(hào)，交出總線權(quán)，使CPU恢復(fù)正常工作恢復(fù)正常工作狀態(tài)狀態(tài)38存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器CPUDMACI/O地址總線地址總線AB數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線DB控制總線控制總線CBDMA傳送過(guò)程傳送過(guò)程I/ODMA請(qǐng)求請(qǐng)求DMAC總線請(qǐng)求總線請(qǐng)求CPU總線響應(yīng)總線響應(yīng)DMA響應(yīng)

30、響應(yīng)n可在可在I/O設(shè)備和存儲(chǔ)器之間直接傳送數(shù)據(jù)。設(shè)備和存儲(chǔ)器之間直接傳送數(shù)據(jù)。n傳送時(shí)，源和目的均直接由硬件指定。傳送時(shí)，源和目的均直接由硬件指定。n傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊長(zhǎng)度需要指定，計(jì)數(shù)由硬件自動(dòng)進(jìn)行。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊長(zhǎng)度需要指定，計(jì)數(shù)由硬件自動(dòng)進(jìn)行。n在一批數(shù)據(jù)傳輸完成后，一般通過(guò)中斷方式通知在一批數(shù)據(jù)傳輸完成后，一般通過(guò)中斷方式通知CPU進(jìn)行后續(xù)處理。進(jìn)行后續(xù)處理。nCPU和和I/O設(shè)備能在一定程度上并行工作，效率高。設(shè)備能在一定程度上并行工作，效率高。n一般用于高速批量數(shù)據(jù)的傳輸一般用于高速批量數(shù)據(jù)的傳輸 39 按鍵接口按鍵接口線性鍵盤線性鍵盤每一個(gè)按鍵需要占用每一個(gè)按鍵需要占用I/O端口的一根

31、口線端口的一根口線矩陣鍵盤矩陣鍵盤所有按鍵按行、列排列，較節(jié)約所有按鍵按行、列排列，較節(jié)約I/O口線口線非編碼鍵盤非編碼鍵盤：主：主CPU處理按鍵的操作，降低了主處理按鍵的操作，降低了主CPU的效的效率率編碼鍵盤編碼鍵盤：使用專用的：使用專用的CPU（單片機(jī)）處理按鍵操作，緩（單片機(jī)）處理按鍵操作，緩減主減主CPU的負(fù)擔(dān)的負(fù)擔(dān)并并行行端端口口VCC 8 位并行輸入端口 8 位并行輸出端口 +5V 10k 10k 10k 10k 第 0 行 第 1 行 第 2 行 第 8 行 第 0 列 第 1 列 第 2 列 第 3 列 第 8 列 406.4 并行接口并行接口無(wú)握手并行接口無(wú)握手并行接口 最

32、簡(jiǎn)單的直接數(shù)據(jù)輸出或輸入最簡(jiǎn)單的直接數(shù)據(jù)輸出或輸入 41矩陣鍵盤結(jié)構(gòu)矩陣鍵盤結(jié)構(gòu) 8位位并行并行輸入輸入端口端口8位位并行并行輸出輸出端口端口+5V10k10k10k10k第第0行行第第1行行第第2行行第第7行行第第0列列 第第1列列 第第2列列 第第3列列 第第7列列42行掃描法（一）行掃描法（一） 第一步：判斷是否有鍵按下第一步：判斷是否有鍵按下 輸出端口輸出端口的各位都為低電平，即的各位都為低電平，即各列都為各列都為0 0 讀取輸入端口數(shù)據(jù)讀取輸入端口數(shù)據(jù)，如果輸入不等于，如果輸入不等于FFHFFH，則有則有鍵被按下鍵被按下 MOV AL，00H；MOV DX，OUTPORT；OUTDX

33、，ALMOV DX，INPORT；IN AL，DX；CMP AL，0FFH43行掃描法行掃描法( (二）二）第二步：確定按鍵號(hào)第二步：確定按鍵號(hào) 確定按鍵的列數(shù)：輸出掃描值，使確定按鍵的列數(shù)：輸出掃描值，使某一列為低電某一列為低電平，其它列為高電平平，其它列為高電平；讀??；讀取行值，看是否有行線行值，看是否有行線處于低電平處于低電平 確定按鍵的行數(shù)：循環(huán)右移行值，直到為確定按鍵的行數(shù)：循環(huán)右移行值，直到為0 0 44行掃描法程序流程行掃描法程序流程 是否有一行接地？是否有一行接地？鍵盤鍵盤命令命令處理處理是是進(jìn)位位為進(jìn)位位為0？否否掃描值循環(huán)左移一位，掃描值循環(huán)左移一位，使下一列為低電平使下一

34、列為低電平鍵號(hào)鍵號(hào) +8，計(jì)數(shù)值，計(jì)數(shù)值 -1否否讀進(jìn)行值讀進(jìn)行值行值循環(huán)右移一位行值循環(huán)右移一位是是結(jié)束結(jié)束是是全部掃描完？全部掃描完？否否設(shè)鍵號(hào)設(shè)鍵號(hào) =0，計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器 =列數(shù)列數(shù)行掃描初值行掃描初值 =11111110B輸出掃描值，使某一行為低電平輸出掃描值，使某一行為低電平MOVMOVBLBL，0 0MOVMOVDLDL，8 8MOVMOVCLCL，0FEH0FEHMOV ALMOV AL，CLCLOUT OUTPORTOUT OUTPORT，AL AL IN ALIN AL，INPORTINPORTCMPCMPALAL，0FFH 0FFH ROLROLALAL，1 1MOVMOV

35、CLCL，ALAL RCR ALRCR AL，1 1JNC PROCJNC PROCINC BLINC BL鍵值鍵值+1+145數(shù)碼管結(jié)構(gòu)數(shù)碼管結(jié)構(gòu)共陰結(jié)構(gòu)共陰結(jié)構(gòu)：輸入控制：輸入控制端為高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)端為高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的的LED亮亮共陽(yáng)結(jié)構(gòu)共陽(yáng)結(jié)構(gòu)：輸入控制：輸入控制端為低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)端為低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的的LED亮亮多位數(shù)碼管組成的數(shù)多位數(shù)碼管組成的數(shù)碼顯示屏可以有碼顯示屏可以有動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)和靜態(tài)兩種顯示方式兩種顯示方式46數(shù)碼屏顯示方式數(shù)碼屏顯示方式靜態(tài)顯示靜態(tài)顯示：顯示位數(shù)少時(shí)使用：顯示位數(shù)少時(shí)使用 各各位位（8段）輸入控制端分別與接口電路的輸出端段）輸入控制端分別與接口電路的輸出端相

36、連；相連； 各各段段（LED）恒定地導(dǎo)通或截止；）恒定地導(dǎo)通或截止； 占用占用I/O口：口：8*N動(dòng)態(tài)顯示動(dòng)態(tài)顯示：顯示位數(shù)多時(shí)使用：顯示位數(shù)多時(shí)使用 各位共享輸入控制端；各位共享輸入控制端； 需同時(shí)進(jìn)行需同時(shí)進(jìn)行位選位選（選中被點(diǎn)亮的位）和（選中被點(diǎn)亮的位）和段選段選（輸（輸入控制端確定各入控制端確定各LED的發(fā)光情況）的發(fā)光情況） 各位輪流顯示一遍的總時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)各位輪流顯示一遍的總時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)(不大于不大于20ms 占用占用I/O口口:8N4768數(shù)碼顯示屏靜態(tài)顯示接口數(shù)碼顯示屏靜態(tài)顯示接口48并行輸并行輸出端口出端口(帶鎖存帶鎖存功能功能)并行輸并行輸出端口出端口（帶鎖（帶鎖存功能）存

37、功能）D0D7D7D6D5D4D3D2D1D0D5D4D3D2D1D0位位0位位1位位2位位3位位4位位5D0D7段選段選位選位選圖圖 6 個(gè)數(shù)碼管的顯示接口電路個(gè)數(shù)碼管的顯示接口電路OUT SEGPORT,AL ; AL=76H OUT SEGPORT,AL ; AL=76H “H H”MOV AL,0DFH ; CL=1101,1111MOV AL,0DFH ; CL=1101,11117676H HOUT BITPORT,AL ; AL=CL=1101,1111OUT BITPORT,AL ; AL=CL=1101,11110 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1INC DIINC

38、DIMOV AL,DI ; AL=79HMOV AL,DI ; AL=79HH H7979H H1 0 1 1 1 11 0 1 1 1 1E EOUT SEGPORT,AL ; AL=79H OUT SEGPORT,AL ; AL=79H “E E”ROR CL ; CL=1110,1111ROR CL ; CL=1110,1111OUT BITPORT,AL ; AL=CL=1110,1111OUT BITPORT,AL ; AL=CL=1110,1111496.4.2 帶握手信號(hào)的并行接口帶握手信號(hào)的并行接口輸入設(shè)備發(fā)出的選通信號(hào)輸入設(shè)備發(fā)出的選通信號(hào)CPU讀接口中的狀態(tài)緩沖寄存器，以確

39、定外設(shè)是否準(zhǔn)備好讀接口中的狀態(tài)緩沖寄存器，以確定外設(shè)是否準(zhǔn)備好若若READY=1，說(shuō)明外設(shè)已將數(shù)據(jù)送到接口，說(shuō)明外設(shè)已將數(shù)據(jù)送到接口，CPU讀數(shù)據(jù)端口，讀數(shù)據(jù)端口，同時(shí)數(shù)據(jù)端口的讀信號(hào)將接口中的同時(shí)數(shù)據(jù)端口的讀信號(hào)將接口中的D觸發(fā)器清零，完成本次觸發(fā)器清零，完成本次數(shù)據(jù)傳送。數(shù)據(jù)傳送。506.4.2 帶握手信號(hào)的并行接口帶握手信號(hào)的并行接口若若BUSY=0，CPU向數(shù)據(jù)端口寫入需發(fā)送的數(shù)據(jù)，同時(shí)將接口中向數(shù)據(jù)端口寫入需發(fā)送的數(shù)據(jù)，同時(shí)將接口中的的D觸發(fā)器置觸發(fā)器置1，即令，即令BUSY=1輸出設(shè)備從接口的數(shù)據(jù)鎖存器中讀出數(shù)據(jù)；輸出設(shè)備從接口的數(shù)據(jù)鎖存器中讀出數(shù)據(jù)；輸出設(shè)備發(fā)出響應(yīng)信號(hào)輸出設(shè)備發(fā)

40、出響應(yīng)信號(hào)ACK將接口中的將接口中的D觸發(fā)器清零，即令觸發(fā)器清零，即令BUSY=0，完成本次數(shù)據(jù)傳送。，完成本次數(shù)據(jù)傳送。nCPU讀接口中讀接口中的狀態(tài)緩沖寄的狀態(tài)緩沖寄存器，并檢查存器，并檢查狀態(tài)信息以確狀態(tài)信息以確定外設(shè)是否可定外設(shè)是否可以接收數(shù)據(jù)；以接收數(shù)據(jù)；51雙向并行接口雙向并行接口 D0D7 DIR AEN IOR A0A9 IOW IRQ 復(fù)位 寫數(shù)據(jù) 讀數(shù)據(jù) 寫控制 讀控制 讀狀態(tài) 數(shù)據(jù)線 控制線 狀態(tài)線 5 4 8 4 輸出數(shù)據(jù) 寄存器 數(shù)據(jù)收發(fā)器 命令譯碼器 輸入數(shù)據(jù) 緩沖器 控制寄存器 狀態(tài)寄存器B 狀態(tài)寄存器A 集電極驅(qū)動(dòng)器 打 印 機(jī) 52模模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口數(shù)轉(zhuǎn)換接口5

41、36.4.3 可編程并行接口可編程并行接口允許用戶通過(guò)寫入不同的允許用戶通過(guò)寫入不同的控制字控制字改變其工作方式改變其工作方式工作模式選擇寄存器、中斷允許寄存器、上拉使能寄存器、工作模式選擇寄存器、中斷允許寄存器、上拉使能寄存器、三態(tài)使能寄存器和多功能選擇寄存器三態(tài)使能寄存器和多功能選擇寄存器I/O引腳引腳上拉控上拉控制位制位三態(tài)輸出三態(tài)輸出控制位控制位I/O數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出復(fù)用信號(hào)輸出復(fù)用信號(hào)輸出多功能復(fù)多功能復(fù)用選擇位用選擇位毛刺毛刺濾除濾除毛刺濾除毛刺濾除控制位控制位邊沿邊沿檢測(cè)檢測(cè)中斷允中斷允許位許位其他其他I/O中中斷請(qǐng)求信號(hào)斷請(qǐng)求信號(hào)PIO中斷中斷請(qǐng)求信號(hào)請(qǐng)求信號(hào)I/O數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)

42、輸入I/O中斷狀態(tài)中斷狀態(tài)電源電源54可編程并行接口可編程并行接口數(shù)據(jù)總線緩沖器、讀數(shù)據(jù)總線緩沖器、讀/寫控制邏輯、輸入寫控制邏輯、輸入/輸出端口輸出端口(A、B和和C)、可編程控制寄存器等、可編程控制寄存器等55工作方式控制字工作方式控制字1D7D6D5D4D3D2D1D00 輸出輸出1 輸入輸入PC3PC0B口口0 輸出輸出1 1 輸入輸入0 方式方式01 方式方式1B口工作方式口工作方式PC7PC40 輸出輸出1 輸入輸入A口口0 輸出輸出1 輸入輸入特征位，特征位，D7=1表示是方式控制字表示是方式控制字A口工作方式口工作方式00 方式方式001 方式方式11x 方式方式256方式方式

43、1聯(lián)絡(luò)信號(hào)聯(lián)絡(luò)信號(hào)A、B端口均可工作于方式端口均可工作于方式1，C口線需要作為口線需要作為A/B的的聯(lián)絡(luò)信號(hào)聯(lián)絡(luò)信號(hào)未使用的未使用的C口線，可作為普通口線，可作為普通I/O使用使用57工作方式工作方式1輸入時(shí)序輸入時(shí)序58工作方式工作方式1輸出時(shí)序輸出時(shí)序59方式方式2聯(lián)絡(luò)信號(hào)聯(lián)絡(luò)信號(hào)只有只有A端口可工作于方式端口可工作于方式2，C口線需要作為其聯(lián)絡(luò)信口線需要作為其聯(lián)絡(luò)信號(hào)號(hào)A/B工作方式可獨(dú)立設(shè)置，不相關(guān)聯(lián)工作方式可獨(dú)立設(shè)置，不相關(guān)聯(lián)60工作方式工作方式2雙向傳輸雙向傳輸61C口置口置/復(fù)位控制字復(fù)位控制字0D7D6D5D4D3D2D1D00 復(fù)位復(fù)位1 置位置位設(shè)置內(nèi)容設(shè)置內(nèi)容特征位，特征

44、位，D7=0表示是表示是C口按位口按位置位置位/復(fù)位控制字復(fù)位控制字無(wú)意義無(wú)意義選擇操作位選擇操作位626.5 串行接口串行接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串串/并、并并、并/串串轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)的格式格式化化(如自動(dòng)加入起始位、校驗(yàn)位或同步字符等如自動(dòng)加入起始位、校驗(yàn)位或同步字符等實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制（如異步通信中的幀格式錯(cuò)、奇偶校驗(yàn)錯(cuò)、溢出錯(cuò)等如異步通信中的幀格式錯(cuò)、奇偶校驗(yàn)錯(cuò)、溢出錯(cuò)等實(shí)現(xiàn)接口間聯(lián)絡(luò)信號(hào)的解釋和控制實(shí)現(xiàn)接口間聯(lián)絡(luò)信號(hào)的解釋和控制63I2C接口接口包括分頻寄存器、地包括分頻寄存器、地址寄存器、數(shù)據(jù)址寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、控制寄寄存器、控制寄存器和狀態(tài)寄存存器和狀

45、態(tài)寄存器等多個(gè)可以編器等多個(gè)可以編程的寄存器程的寄存器內(nèi)部總線內(nèi)部總線中斷中斷IRQ地址線地址線數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)復(fù)用器數(shù)據(jù)復(fù)用器地址譯碼器地址譯碼器起始、停起始、停止、仲裁止、仲裁控制控制時(shí)鐘時(shí)鐘控制控制I2C狀態(tài)狀態(tài)寄存器寄存器I2C數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)寄存器寄存器I2C控制控制寄存器寄存器I2C地址地址寄存器寄存器I2C分頻分頻寄存器寄存器輸入輸入同步同步輸入輸入/輸輸出數(shù)據(jù)移出數(shù)據(jù)移位寄存器位寄存器地址比地址比較器較器SCLSDA64I2C總線時(shí)序及過(guò)程示意圖總線時(shí)序及過(guò)程示意圖START起始狀態(tài)、尋址、數(shù)據(jù)傳送方向、從接口應(yīng)答、數(shù)據(jù)起始狀態(tài)、尋址、數(shù)據(jù)傳送方向、從接口應(yīng)答、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)應(yīng)答及傳送、數(shù)據(jù)應(yīng)答及STOP結(jié)束狀態(tài)，如圖中的結(jié)束狀態(tài)，如圖中的A、B、C、D、E、F所標(biāo)示所標(biāo)示65SPI接口接口同步全雙工串行接口同步全雙工串行接口接收緩存寄存器接收緩存寄存器接收移位寄存器接收移位寄存器發(fā)送控制寄存器發(fā)送控制寄存器接收時(shí)接收時(shí)鐘控制鐘控制發(fā)送緩存寄存器發(fā)送緩存寄存器發(fā)送移位寄存器發(fā)送移位寄存器控制寄控制寄存器存器時(shí)鐘源時(shí)鐘源時(shí)鐘源選擇時(shí)鐘源選擇與分頻器與分頻器接收控制寄存器接收控制寄存器SOMI時(shí)鐘相位與時(shí)鐘相位與極性控制極性控制SCK發(fā)送時(shí)發(fā)送時(shí)鐘控制鐘控制MOSIS