微型计算机原理与接口技术(冯博琴第二版第6章

发布时间：2021-06-08

输入输出及中断技术

第6章输入输出及中断技术章

输入输出及中断技术

主要内容： I/O端口及其编址方式端口及其编址方式简单接口芯片及其应用基本输入输出方法中断的基本概念及工作过程中断控制器8259 中断控制器

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6.1 输入输出接口

主要内容：主要内容：I/O接口与端口的概念接口与I/O端口的概念接口与 I/O端口的编址方式端口的编址方式端口地址译码数据传送方式

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一、I/O接口与端口接口与端口 I/O接口：接口：接口将外设连接到总线上的一组逻辑电路的总称实现外设与主机之间的信息交换实现外设与主机之间的信息交换 I/O端口：端口：端口接口中的寄存器

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I/O接口要解决的问题接口要解决的问题速度匹配(Buffer) 电平转换器、信号的驱动能力(电平转换器、驱动器) 信号形式和电平的匹配(A/D、D/A) 字节流、数据包、信息格式(字节流、块、数据包、帧) 时序匹配(定时关系) 总线隔离(三态门)

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接口的功能数据的缓冲与暂存信号电平与类型的转换增加信号的驱动能力对外设进行监测、控制与管理，对外设进行监测、控制与管理，中断处理

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二、I/O端口的编址方式端口的编址方式

数据端口端口状态端口控制端口

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I/O端口端口

数据外设

CPU

状态控制

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I/O端口的编址方式端口的编址方式

统一编址独立编址

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端口与内存的统一编址

特点：特点：指令及控制信号统一内存地址资源减少

00000H 内存地址 960KB F0000H I/O地址地址 FFFFFH 64KB

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端口的独立编址特点：特点：内存地址资源充分利用能够应用于端口的指令较少00000H 内存地址 FFFFFH 0000H FFFFH

I/O 地址

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端口的独立编址

8 0 8 8 总线

MEMR、MEMW 、 A19-A0IOR、IOW 、AEN 、

存储器

A15-A0

输入/输出输入输出

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8088/8086的I/O端口编址的端口编址采用I/O独立编址方式但地址线与存储器共用采用独立编址方式(但地址线与存储器共用独立编址方式但地址线与存储器共用) 地址线上的地址信号用IO/M来区分来区分地址线上的地址信号用 I/O操作只使用根地址线中的根：A15~A0 操作只使用20根地址线中的操作只使用根地址线中的16根可寻址的I/O端口数为可寻址的端口数为64K(65536)个端口数为个 I/O地址范围为 ~FFFFH 地址范围为0~ 地址范围为 IBM PC只使用了只使用了1024个I/O地址 ~3FFH) 地址(0~ 只使用了个地址

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三、I/O地址的译码地址的译码目的：目的：确定端口的地址参加译码的信号：参加译码的信号： IOR,IOW,A15 ~ A0 , , OUT指令将使总线的指令将使总线的IOW信号有效指令将使总线的信号有效 IN指令将使总线的指令将使总线的IOR信号有效指令将使总线的信号有效

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I/O地址的译码地址的译

码当接口只有一个端口时，位地址线位地址线一当接口只有一个端口时，16位地址线一般应全部参与译码，译码输出直接选择全部参与译码，该端口；当接口具有多个端口时，则16 该端口；当接口具有多个端口时，位地址线的高位参与译码( 位地址线的高位参与译码(决定接口的参与译码基地址),而低位则用于确定要访问哪基地址),而低位则用于确定要访问哪 ), 一个端口

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I/O地址的译码地址的译码某外设接口有4个端口，地址为某外设接口有个端口，地址为2F0H~ 个端口 ~ 2F3H,则其基地址为，则其基地址为2F0H,由A15~A2 , 译码得到，而A1、A0用来确定4个端口中译码得到，用来确定个端口中、的某一个连接

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四、I/O数据的传送方式数据的传送方式

并行—— 一个数据单位同时传送并行串行——数据按位传送数据按位传送串行

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6.2 简单接口电路

掌握：掌握：接口电路的分类及特点两类简单接口芯片的应用

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一、接口的基本构成

AB DB CB

译码电路