《微機(jī)原理與接口技術(shù)》(第3版)ch6

1微機(jī)原理與接口技術(shù)大家好！目錄第1章微型計算機(jī)基礎(chǔ)概論第2章微處理器與總線第3章指令系統(tǒng)第4章匯編語言程序設(shè)計第5章存儲器系統(tǒng)第6章輸入輸出第7章基本輸入/輸出方法(DMA)第8章中斷技術(shù)第9章模擬量的輸入輸出（D/A轉(zhuǎn)換）第10章模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器3第6章輸入輸出及中斷技術(shù)4主要內(nèi)容基本概念輸入輸出系統(tǒng)I/O接口和端口端口的編址方式簡單接口芯片及其應(yīng)用基本輸入輸出方法中斷的基本概念及工作過程5§6.1

輸入輸出系統(tǒng)6了解和掌握：接口的基本功能端口的概念端口的編址方式I/O地址譯碼7一、I/O接口接口要解決的問題速度匹配(Buffer)信號的驅(qū)動能力(電平轉(zhuǎn)換器、驅(qū)動器)

信號形式和電平的匹配(A/D、D/A)

信息格式(字節(jié)流、塊、數(shù)據(jù)包、幀)

時序匹配(定時關(guān)系)總線隔離(三態(tài)門)8接口的功能數(shù)據(jù)的緩沖與暫存信號電平與類型的轉(zhuǎn)換增加信號的驅(qū)動能力對外設(shè)進(jìn)行監(jiān)測、控制與管理，中斷處理9二、I/O端口數(shù)據(jù)端口狀態(tài)端口控制端口端口10I/O端口CPU數(shù)據(jù)狀態(tài)控制外設(shè)I/O接口DB11接口和端口┅┅┅┅接口1接口2接口N端口1端口2端口m端口1端口1端口2端口2端口m端口m端口編址端口地址=芯片地址（高位地址）+片內(nèi)地址12三、I/O端口的編址方式8086/8088的尋址能力：內(nèi)存：1MB端口：64K個編址方式：與內(nèi)存統(tǒng)一編址獨(dú)立編址13端口與內(nèi)存的統(tǒng)一編址特點(diǎn)：指令及控制信號統(tǒng)一；內(nèi)存地址資源減少內(nèi)存地址960KBI/O地址64KB00000HF0000HFFFFFH14端口的獨(dú)立編址特點(diǎn)：內(nèi)存地址資源充分利用能夠應(yīng)用于端口的指令較少內(nèi)存地址I/O地址00000HFFFFFHFFFFH0000H15端口的尋址8088/8086尋址端口數(shù)：64K個尋址端口的信號：IOR、IOWA15

～A0168088/8086的I/O端口編址采用I/O獨(dú)立編址方式(但地址線與存儲器共用)地址線上的地址信號用IO/M來區(qū)分I/O操作只使用20根地址線中的16根：A15～A0可尋址的I/O端口數(shù)為64K(65536)個I/O地址范圍為0～FFFFHIBMPC只使用了1024個I/O地址(0～3FFH)17四、I/O地址的譯碼目的：確定端口的地址參加譯碼的信號：IOR，IOW，高位地址信號OUT指令將使總線的IOW信號有效IN指令將使總線的IOR信號有效18I/O譯碼的地址信號當(dāng)接口只有一個端口時，16位地址線一般應(yīng)全部參與譯碼，譯碼輸出直接選擇該端口；當(dāng)接口具有多個端口時，則16位地址線的高位參與譯碼（決定接口的基地址），而低位則用于確定要訪問哪一個端口。19I/O地址譯碼例某外設(shè)接口有4個端口，地址為2F0H——2F3H，由A15～A2譯碼得到，而A1、A0用來區(qū)分接口中的4個端口。試畫該接口與系統(tǒng)的連接圖。20I/O地址譯碼例地址范圍：××××001011110000××××001011110011任意狀態(tài)A11片內(nèi)地址圖中不接入21I/O地址譯碼例譯碼電路圖：≥1A11A10A18A3A2A9A7A4┇&CEA1A0接口芯片IORIOW&22§6.2簡單接口電路23掌握：接口電路的分類及特點(diǎn)；兩類簡單接口芯片的應(yīng)用24一、接口的基本構(gòu)成數(shù)據(jù)線控制線狀態(tài)線DBCBAB數(shù)據(jù)輸入寄存器(or三態(tài)門)數(shù)據(jù)輸出寄存器(鎖存器)狀態(tài)寄存器(or三態(tài)門)命令寄存器譯碼電路控制邏輯25接口的基本構(gòu)成數(shù)據(jù)輸入/輸出寄存器暫存輸入/輸出的數(shù)據(jù)命令寄存器存放控制命令設(shè)定接口功能、工作參數(shù)和工作方式。狀態(tài)寄存器保存外設(shè)當(dāng)前狀態(tài)，以供CPU讀取。26二、接口的類型及特點(diǎn)按傳輸信息的方向分類：輸入接口輸出接口按傳輸信息的類型分類：數(shù)字接口模擬接口按傳輸信息的方式分類：并行接口串行接口27接口特點(diǎn)輸入接口：要求對數(shù)據(jù)具有控制能力常用三態(tài)門實現(xiàn)輸出接口：要求對數(shù)據(jù)具有鎖存能力常用鎖存器實現(xiàn)28三、三態(tài)門接口高電平、低電平、高阻態(tài)2974LS244含8個三態(tài)門的集成電路芯片在外設(shè)具有數(shù)據(jù)保持能力時用來輸入接口74LS244應(yīng)用例教材p238P238圖30四、鎖存器接口通常由D觸發(fā)器構(gòu)成；特點(diǎn)：具有對數(shù)據(jù)的鎖存能力；不具備對數(shù)據(jù)的控制能力31常用鎖存器芯片74LS2738D觸發(fā)器，不具備數(shù)據(jù)的控制能力74LS373含三態(tài)的8D觸發(fā)器，具有對數(shù)據(jù)的控制能力。既可以做輸入接口，也可以做輸出接口。P240圖32I/O接口綜合應(yīng)用例根據(jù)開關(guān)狀態(tài)在7段數(shù)碼管上顯示數(shù)字或符號設(shè)輸出接口的地址為F0H設(shè)輸入接口地址為F1H當(dāng)開關(guān)的狀態(tài)分別為0000～1111時，在7段數(shù)碼管上對應(yīng)顯示’0’～’F’7段數(shù)碼管圖見教材p242O1I1O2I2O3I3O4I4E1

K0～K3+5VGG2AG2BCBA≥174LS244D0Q0|Q1D7Q2Q3Q4CPQ5Q6Q7

abcdefgDP7406反相器74LS273Rx8≥174LS138D0～D7IOWIORY0Y1F0H=11110000F1H=11110001&A6～A4A3A2A1A0D0D1D2D3譯碼器A7A01符號形狀7段碼.gfedcba符號形狀7段碼.gfedcba’0’00111111’8’01111111’1’00000110’9’01100111’2’01011011’A’01110111’3’01001111’B’01111100’4’01100110’C’00111001’5’01101101’D’01011110’6’01111101’E’01111001’7’00000111’F’0111000135I/O接口綜合應(yīng)用例——

程序段

……Seg7DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,67H,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H

……LEABX,Seg7 MOVAH,