软件查询方式
雏菊链法
1) 软件查询方式
专用硬件方式
2) 雏菊链法 3) 专用硬件方式
3、DMA控制方式
DMA控制方式：是一种成块传送数据的方式。
8237A的数据 传送速率可 达1.6M字节/s； 8257A的数据 传送速率可 达1．25M字 节/s。
§2.3 I/O接口设计
§2.3.1 I／0接口的编址方式
1. 地址译码器的扩展
► 使用译码器的目的 ► 译码器 常用的译码器有：四中选一、八中选一、十六中选一。
74LSl38扩展地址译码器
例：采用74LSl38作地址译码器设计的微机主机板接口子系 统地址译码电路。
输出
/Y0 /Y1 /Y2 /Y3 /Y4 /Y5 /Y67
2. 负载能力的扩展
1) 应用总线收发器提高总线驱动能力 总线收发器—— Intel8286
2、I／O信号的种类
通常有三类信息：
数字量
数据信息
模拟量
开关量
状态信息
控制信息
CPU
数据 状态 控制
外部 设备
3、计算机和外部的通信方式
并行通信： 把一个字符的各数位用几条线同时进行传输
串行通信： 数据按位进行传送的
串行通信
全双工方式
半双工方式
同步通信 异步通信
全双工方式: 数据信息能沿相反两个方向传送。
I／0接口与存储器独立编址方式
I／0接口与存储器统一编址方式
1. I／0接口与存 储器独立编址方式
译 码 器
...
去 存 储
/MRDC
器
/MWTC
Inel AB 8086 /IORC +8288 /IOWC
去
I/O
译
码 器
...
接 口
独立编址方式的优点：
► 可寻址256个端口，执行I／O指令时间短，译码电路简单 ► 程序清晰易读 ► 硬件设计简单
74LS245：
使能端/G
方向控制 端DIR
L
L
L
H
H
操作
B 数据至A总线 A数据至B总线
隔开
§2.3.3 I／O接口设计的方法、步骤及设计举例
1. I／O接口设计的方法、步骤
★ I／O接口设计步骤 ► 了解常用外围设备或被控设备与CPU之间信息交换的要求； ► 考虑硬件和软件的功能分配； ► 进行I／O端口的数量统计、数据流向安排和端口地址号分配； ► I／O接口硬件电路的扩展设计； ► I／O接口控制软件设计； ► 进行接口硬件和软件联调。
储 器
8086
+8288 /IORC 不
去
/IOWC 用
接 口
统一编址方式的优点：
► 数据处理能力强 ► 输入输出部分可以和存储器部分共用译码和控制电路 ► CPU不需区分访内操作及访问输入输出操作的控制信号， 可以相应减少引脚 ► I／O端口数目不受限制
统一编址方式的缺点：
► 每个I／O操作需全字长地址译码，整个指令执行时间较长 ► 程序中较难区分I／O操作 ► I／O端口占用了存储空间地址
8286
－ A0 － A1 － A2 － A3 － A4 － A5 － A6 － A7 － /OE
B0 － B1 － B2 － B3 － B4 － B5 － B6 － B7 － T－
2)应用接口芯片
常用的： 74LS244单向三态门 74LS373(74LS273)三态输出锁存器 74LS245三态输出八总线收发器
★ I／O接口扩展的方案选择: ► 购置多功能I／O接口板 ► 自行设计I／O接口电路
►采用通用的大规模集成电路接口芯片扩展I／O接口 电路
►采用普通的缓冲器、锁存器和译码器等集成电路扩 展I／O接口
2.I／O接口设计举例一 设计要求： 设计8088CPU微机系统I／O接口电路，有8
I／O通道：也称为过程通道。它是计算机和控制对 象之间信息传送和变换的连接通道。
信号的输入通路。
信号的输出通路。
输入和输出通路的主要功能 ——— 实现模拟量与数字量之间的信号 变换。
本章学习目的: 解决微型计算机和外部的 连接问题，使计算机和外部构成一个整体， 能正确、可靠、高效率的交换信息，这是设 计一个微机控制系统必须解决的基本问题。
独立编址方式的缺点：
► 专门I／O指令的功能有限，不如访问内存指令丰富； ► 增加了微处理器本身控制逻辑的复杂性。
2．I／0接口与存储器统一编址方式 又称存储器映像方式: 把所有的I／0端口作为存储单元，每个外围设备的端口都给来自相应的一个或几个16位地址号。
译
I/O
…
码
AB
器
去
/MRDC
存
Inel /MWTC
§2.3.2 I／O接口与系统的连接
通过I／O接口芯片与CPU和外围设备的连接
(a)
通过I／O接口芯片与CPU和外围设备的连接
(b)
接口芯片和CPU之间必须连接的信号有下列4类：
数据信号D0~D7
读／写控制信号
片选信号和地址线
时钟、复位、中断控制、联络信号
§2.3.3 I／O接口扩展
查询式输出接口电路
§2.2 2．中断控制I/O方式
1. 中断控制I/O时应解决的问题
外部中断：是通过I／O接口硬件向CPU发出中断请求信号， 从而引起一个中断处理过程。
多重中断处理时必须解决的四个问题： ► 保存现场和恢复现场。 ► 正确判断中断源。 ► 实时响应。 ► 按优先权顺序处理。
2. 中断优先级问题的解决
数据
发送
应答
A
数据
接收
应答
接收 B 发送
半双工方式: 数据信息可沿数据传输线的两个方向传送，但 同一时刻只能沿一个方向传送。
发送
A
K1
接收
接收
K2
B
发送
同步通信：
在一组字符前后加同步字符，标志一组数据 块的开始与结束，接收装置接收到同步字符 而开始接收数据，直到接收后同步字符，一 帧数据接收结束。
第二章 输入输出接口技术和输入输出通道
§2.1 概述
输入输出接口技术 —— 研究微处理器和外部设备之间信息交 换的技术。
输入输出接口 —— 简称“接口” 1、接口、通道及其功能
1)I／O接口电路 I／O接口电路：主机和外围设备之间交换信息的连接部件。
使主机和外设能够协调工作，有效地完成信 息交换。
2)I／O通道
SYN SYN
...
SYN
控制字符
数据字符
控制字符
异步通信：要传送的字符代码前加一起始位，以示该字 符代码开始，在字符代码后面加一停止位， 以示该字符代码结束。
§2.2 输人／输出的控制方式
§2.2 1．程序控制方式
1. 无条件传送方式
2. 查询传送方式（条件传送方式） 查询式输入的接口电路