第六章 数据传送方式.ppt

输入/输出设备和I/O接口 输入输出设备是微机系统的重要组成部分。输入设备是将外界信息（如数据、程序、命令）送入计算机的装置。如键盘、鼠标器、扫描仪、数字化仪、条码读入器等。输出设备则是将计算机运算处理结果信息，以人们熟悉的形式打印、显示出来的装置。如显示器、打印机、绘图仪等。 另外还有一类设备既可输入信息又可输出信息，称为输入/输出设备。如磁盘、磁带、通信设备等。 I/O接口 外部设备与CPU相比，工作速度较低，信息处理多样（如数字量、开关量、模拟量等），不同外设的工作时序不一致等。由于以上原因，外设与CPU之间一般不能直接连接，而需要一个“接口电路”来作为外设与CPU之间的桥梁，这种接口电路称为I/O接口。 I/O接口的基本功能 (为什么要用I/O接口电路) 总的来说，I/O接口具有下述三方面功能： （1）速度的匹配 （2）信息格式的变换：包括串并转换，A/D,D/A转换，电平转换等。 （3）提供主机和外设间传送数据所必须的状态和控制信息。 主机（CPU）和I/O设备之间传送的信息格式 1.数据信息： （1）数字量（计算机可以直接接收和处理的数据） （2）模拟量 2.状态信息 例如：对于输入设备的“Ready” 对于输出设备的“Busy” 特点：①CPU?外设接口 ②可读（不可写） 3.控制信息： 特点①CPU?外设接口 ②可写（不可读） I/O接口的基本结构 由图可见，外设通过I/O接口电路与CPU相连。每个接口电路包含一组寄存器：数据输入寄存器、数据输出寄存器、状态寄存器、控制寄存器、 通常称这些寄存器为I/O端口(I/O PORT)，每个端口有一个端口地址 I/O端口的编址方式 1. I/O端口和存储器统一编址（Memory Mapped I/O） 优点：可以用访问存储器的指令来访问I/O端口。 例如 :ADD AL, [2000H] I/O端口的编址方式 2. I/O端口和存储器分开编址（I/O Mapped I/O） 指令系统中分别设立面向存储器的指令和面向I/O操作的指令。（IN指令和OUT指令） 在微型计算机中，地址总线为存储器和I/O端口所共享，那么，CPU输出的地址信号究竟是给谁的？是给M，还是I/O? 在CPU芯片上设置专门的控制信号线M/IO（80x86均如此）。 优缺点：P164 I/O接口的地址译码及片选信号的产生 系统中由多台外设，当CPU与外设进行通信时（IN AL, XXH 或 OUT XXH, AL）,需要对各个设备所对应的接口电路进行逻辑选择，即产生相应的片选（Chip Select－－CS）信号。这种逻辑选择功能是由系统中I/O接口部分的地址译码器来实现的。所以，地址译码器是I/O接口电路的基本组成部分。 通常采用“3－8”译码器（74LS138） I/O指令 第二节 CPU与外设数据传送方式 一、CPU与I/O设备之间的接口信息 （一）CPU与I/O设备之间的接口信息 1、CPU与一个外设交换信息，通常需要有以下一些信息： （1）数据 ① 数字量 ② 模拟量 ③ 开关量 （2）状态信息 （3）控制信息 2、CPU与外设之 间的接口 （二）无条件传送方式 无条件传送方式有称同步方式，较少使用，只有在外部控制过程的各种动作时间是固定的，且是已知的条件下才能够应用。 1、无条件传送的输入方式。见图6-3所示： 2、无条件传送的输出方式。见图6-4所示： 3、无条件传送方式的举例。见图 6-5所示： STA:MOV DX,0100H LEA BX,DSIOK XOR AL,AL AGN:MOV AL,DL OUT [20H],AL CALL NEAR DELAY1 MOV AL,DH OUT [20H],AL CALL NEAR DELAY2 IN AX,[10H] MOV [BX],AX INC BX INC BX RCL DH,1 JNC AGN （三）查询传送方式 1、查询式输入 与无条件传送方式不一样，这种方式，在传送前，必须去查询一下外设的状态，当外设准备好了才传送；若未准备好，则CPU就等待。 （1）查询示输入的接口电路。见图6-6所示： （2）查询式输入时的数据和状态信息和程序流程图见6-7和图6-8所示： POLL：IN AL，STATUS——PORT ；从状态端口输入状态信息 TEST AL，80H ；检查READY是否1