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微机原理与接口技术 周荷琴第五版课件 第六章 IO接口和总线

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微机原理与接口技术课件PPT

微机原理与接口技术课件PPT

汇编语言的优点
汇编语言具有高效、可移植性、 可维护性等优点，适用于编写操 作系统、编译器等关键软件。
汇编语言的缺点
汇编语言编写复杂，容易出错， 且可移植性较差，需要针对不同 的计算机体系结构进行修改。
高级语言
01
高级语言的定义
高级语言是一种抽象程度更高的 编程语言，它使用更接近自然语 言的语法和语义。
实验提供参考。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
串行接口的数据传输速率比并行 接口慢，但只需要一根数据线， 因此成本较低。
03
串行接口的常见标准包括RS-232 、RS-422和USB。
04
中断控制器
中断控制器是微机中的一 种重要组件，它负责管理 计算机系统中断的处理。
中断控制器可以管理硬件 设备的中断请求，例如键 盘、鼠标和计时器等。
ABCD
并行接口通常用于连接打印机、磁盘驱动器等高速设备， 因为这些设备需要快速传输大量数据。
并行接口的常见标准包括ECP、EPP和USB。
串行接口
01
串行接口是一种数据传输方式， 它通过单个数据线逐位传输数据 。
02
串行接口通常用于连接鼠标、调 制解调器等低速设备，因为这些 设备不需要快速传输大量数据。
语音识别和图像处理
利用微机原理与接口技术，可以实现语音识 别和图像处理等功能，提高办公自动化水平 。
在家用电器中的应用
1 2 3
智能家居控制
微机原理与接口技术可以用于智能家居控制，实 现家用电器的远程控制和自动化控制。
电视和音响设备控制
通过微机原理与接口技术，可以实现电视和音响 设备的智能控制，提供更加便捷和智能的娱乐体 验。

微机原理周荷琴版第六、七章

微机原理周荷琴版第六、七章

外设 接口
总 线
外设
CPU
①
②
存储器
两种不同的数据传送路径
3
DMA控制方式的工作过程
• 外设向DMA控制器发出“DMA传送请求”信 号DRQ
• DMA控制器收到请求后，向CPU发出“总线 请求”信号HOLD • CPU在完成当前总线周期后会立即发出HLDA
信号，对HOLD信号进行响应
• DMA控制器收到HLDA信号后，就开始控制总 线，并向外设发出DMA响应信号DACK
mov ah,9
int 21h dec n mov count,182 Exit: cli ； 显示次数减1 ；重新设置计数值
…
；中断返回
44
DMA控制方式的工作过程
• DMA控制器送出地址信号和相应的控制信号， 实现外设与内存或内存与内存之间的直接数据 传送 例：从外设向内存传送一个字节 DMAC向I/O接口发出读信号，同时往地址总 线上发出存储器的地址和存储器写信号和AEN 信号。
DMA控制方式的工作过程
• DMA控制器自动修改地址和字节计数器， 并判断是否需要重复传送操作。当规定的数 据传送完后，DMA控制器就撤销发往CPU 的HOLD信号。CPU检测到HOLD失效后， 紧接着撤销HLDA信号，并在下一时钟周期 重新开始控制总线。
00H～04H――系统专用 08H～0FH――硬件中断 10H～1FH――BIOS用 20H～3FH――DOS用 40H～FFH――用户用
28
中断向量表的初始化
• 将用户自定义的中断服务程序入口地址放 入向量表 • 例：将中断向量码为60H的服务程序入口地 址放入向量表
29
中断向量表的初始化（直接装入法） （与P267页的例7.4类似） MOV AX，0000H MOV DS，AX MOV SI，0180H MOV BX，OFFSET INT1 MOV [SI]，BX MOV BX，SEG INT1 MOV [SI+2]，BX

微机原理和接口技术-6 IO接口 62页PPT文档

微机原理和接口技术-6 IO接口 62页PPT文档
设
硬件结构
Zuo 华中科技大学计算机学院
微机原理与接口技术---Chapter6 I/O接口
硬件结构
数据输入
暂存输入的数据,必须具有三态输出能力，以便与总线 挂接
外设有数据保持能力时—可用三态门实现 外设无数据保持能力时—用三态输出的锁存器实
现 输出寄存器
暂存输出的数据,常用锁存器实现
第6章 输入输出接口
微机原理与接口技术 2019.10
本章目录
微机原理与接口技术---Chapter6 I/O接口
6.1 I/O接口基本概念 6.2 I/O端口及其寻址方式 6.3 CPU与外设间的数据传输方式
Zuo 华中科技大学计算机学院
6.1 I/O接口基本概念
微机原理与接口技术---Chapter6 I/O接口
定义：接口是CPU与“外部世界”的连接电路，负 责“中转”各种信息。
图6-1微机系统各类接口框图
Zuo 华中科技大学计算机学院
为什么需要I/O接口
微机原理与接口技术---Chapter6 I/O接口
微机的外部设备多种多样。
工作原理、驱动方式、信息格式和类型、时序方面彼此 差别很大。
微机和I/O设备信号传输处理的速度可能不匹配。 不用接口， I/O直接接CPU，随着外设增加，会大大降
为增加通用性，I/O接口电路一般均具有可编程功能
微机的应用离不开外部设备接口的设计、选用和连
接。
可能是单向的
数据
数据
CPU
控制信号 状态信号
接口
控制信号 状态信号
外设
Zuo 华中科技大学计算机学院
微机原理与接口技术---Chapter6 I/O接口

微机原理与接口技术_第6章 IO接口

微机原理与接口技术_第6章 IO接口

三、I/O端口编址 （续） 2.I/O独立编址(续)
缺点： 专用I/O指令增加指令系统复杂性，且I/O指 令类型少，程序设计灵活性较差； 要求处理器提供MEMR#/MEMW#和IOR#/IOW#两 组控制信号，增加了控制逻辑的复杂性。

三、I/O端口编址 （续）
PC系列微机I/O端口访问 1.I/O端口地址空间
程序控制方式
程序控制方式是指CPU与外设之间的数据传送由程序 控制完成。 程序控制方式又分为无条件传送和条件传送两种 1.无条件传送方式（同步传送） 特点：输入时假设外设已准备好，输出时假设外设 空闲。 要求：输入接口加缓冲器，输出接口加锁存器。 应用：对简单外设的操作。
1. 无条件传送方式（同步传送） 输入接口的设计要求:
寻 址 确定输入端口地址 AB、M/ IO、ALE、DT/R 等待数据输入 等待数据输入 输入缓冲器 读入数据 输入缓冲器 DB CPU
一、 I/O 接口的功能 （续）
3. I/O接口应具有的功能（解决的方案）
1） 设置数据缓冲器以解决两者速度差异所带来的 不协调问题； 输出时： CPU DB 锁存器 输出设备数据线
以上三类信息分别通过各自的寄存器和相应的控制逻辑 来完成信息的传送。通常将这类寄存器和相应的控制逻辑称 为I/O端口。CPU与一个外设之间通常有三个端口。数据端口 (输入/输出)；状态端口；控制端口。
二、I/O接口的一般结构 （续） I/O接口组成：接口由接口硬件和接口软件组成。 1.接口硬件
接口

这类接口面对总线，因此要使用三态输出器件； 对于输入信号有记忆功能的一般使用三态门； 对于输入信号无记忆功能的一般还要增加锁存功能；
1. 无条件传送方式（同步传送）

《微机原理与接口技术》教学课件 第6章

《微机原理与接口技术》教学课件 第6章

6.2 随机存取存储器
2 动态RAM 2164的工作过程
① 将要读出单元的行地 址送到地址线A0～A7上， RAS 信号有效时，在下 降沿将地址锁存在行地 址锁存器中。
② 将要读出单元的列地 址 送 到 地 址 线 A0 ～ A7 上 ， CAS 信号有效时，在下降 沿将地址锁存在列地址 锁存器中。
目录 CONTENTS
存储器入门 随机存取存储器
只读存储器 高速缓冲存储器
外部存储器
3
引子
计算机之所以能自动、连续地工作，是因为采用了存储程序的原理。计算机中的所有程序和数 据都存放在存储器中，存储器是计算机必不可少的组成部件之一。存储器的性能对整个计算机 系统的性能起着至关重要的作用。本章主要介绍存储器的分类、结构和主要性能指标，并通过 典型的存储器芯片来介绍存储器的工作原理及与CPU的连接方法。
6.1 存储器入门
连续两次读写操作之间所需的最短时间间隔称为存储周期。存储器每秒钟可读写的 数据量称为存储器带宽或数据传输速率，单位为bps（或bit/s）。存取周期和存储器带宽 也常作为存储器的性能指标。
提示
6.2 随机存取存储器
随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）也称随机读/写存储器或随机存储器，它既可以直接 从任何一个指定的存储单元中读出数据，也可以将数据写入任何一个指定的存储单元中。
6.1.2 存储器的性能指标
存储器容量：存储器中所包含存储单元的总数，单位是字节（B）。存储 器容量越大，存储的信息越多，计算机的性能也就越强。
01
02
存取时间：存储器完成一次读写操作所需的时间，单位为ns（纳秒，
1 ns＝10-9 sБайду номын сангаас。

微机原理与接口技术周荷琴第5版课件

微机原理与接口技术周荷琴第5版课件

内容结构
课件特点：介绍课件的特色 和亮点
适用对象：说明课件适用于 哪些学生或人群
课件概述：介绍课件的基本 内容和结构
学习目标：明确通过学习该课 件，学生能来自达到的学习目标和能力提升
微机原理部分
微机基本结构
微处理器：计 算机的“大
脑”，负责执 行指令
存储器：存储 程序和数据， 分为内存和外
存
输入/输出接口： 实现微机与外 部设备之间的
指令系统与汇编语言的优缺点：指令系统效率高，但可读性差；汇编语言可读性强，但效率低
接口技术部分
I/O接口基本概念
I/O接口定义： 输入/输出接口是 计算机与外部设 备之间的连接器， 实现数据传输和 控制信号的传递。
I/O接口功能： 缓冲、转换、隔 离和编址等功能， 确保计算机与外 部设备之间的正
实验操作规范：按照实验指导书的要求进行操作，确保实验结果的准确性和可靠性
实验后整理：清理实验现场，关闭实验设备，整理实验数据和报告
实验报告撰写要求
实验目的和要求： 明确实验目的和 要求，确保实验 内容与课程目标
一致。
实验原理和步骤： 详细阐述实验原 理和步骤，包括 实验设备、操作
流程等。
实验数据记录和 分析：记录实验 数据，并对数据 进行整理、分析 和解释，以得出
实验结论。
实验结果讨论和 总结：对实验结 果进行讨论和总 结，指出实验的 优缺点，并提出
改进意见。
实验报告格式和规 范：遵循实验报告 的格式和规范，包 括标题、摘要、目 录、正文等部分， 确保报告清晰、整
洁、易于理解。
习题与答案解析
习题集锦
习题1：微机原理 与接口技术基础题
习题2：微机原理 与接口技术应用题

微机原理周荷琴版第六章

部参与译码，译码输出直接选择该端口；当接 口具有多个端口时，则16位地址线的高位参与
译码（决定接口的基地址），而低位则用于确
定要访问哪一个端口。
74LS138
A5 A6
A7
A B C
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4
Y5 Y6 Y7
DMACS INTRCS T/C CS PPICS
（8237） （8259A） （8253） （8255A）
• 能实现中断优先权排队
• 能实现中断嵌套
56
外部中断响应的一般过程
• 中断请求
• 中断判优及中断源识别 • 中断响应 • 中断处理（服务） • 中断返回
状态端口
程序段？
三、中断控制方式
特点：
• 外设在需要时向CPU提出请求，CPU再去为它 服务。服务结束后或在外设不需要时，CPU可 执行自己的程序 • 优点：CPU效率高，实时性好，速度快 • 缺点：程序编制较为复杂 要有中断控制电路，硬件电路复杂
以上三种I/O方式的共性
均需CPU作为中介：
• 软件： 外设与内存之间的数据传送是通过CPU执行
0060～007FH 0080～009FH
00A0～00BFH 00C0～00FFH
并行接口片8255A DMA页面寄存器（ 74LS670）
NMI寄存器 未用
60～63H 80～83H
A0H
18
扩展槽I/O端口地址分配
地址空间 200～20FH 210～217H 218～2F7H 2F8～2FFH 300～31FH 器件/接口适配器 游戏卡 扩充部件 未用 地址空间 380～38FH 390～3AFH 3B0～3BFH 器件/接口适配器 SDLC通信卡 未用 单显/打印卡 未用 彩显/图形卡

微机原理与接口课件第六章IO接口和总线


AB
DB 控制 逻辑
CB
控制线
三、接口部件的结构及功能
微机原理与接口 6.1 I/O接口
数据输入/输出寄存器——暂存输入/输出的数据 命令寄存器——存放控制命令，用来设定接口功能、 工作参数和工作方式。 状态寄存器——保存外设当前状态，以供CPU读取。 数据输入接口 必须具有三态输出能力，以便与总线挂接。 外设有数据保持能力时—可用三态门实现 外设无数据保持能力时—用三态输出的锁存器实现 数据输出接口 常用锁存器实现
(2) I/O 端口单独编址 这种编址方式不占用存储地址空间，所有的I/O端 口单独构成一个I/O地址空间，靠专门的I/O指令进行端 口访问。 8086将I/O端口单独编址，从0000H~FFFFH 64K空间。
微机原理与接口 I/O接口 四、接口设计的基本方法 2. I/O接口的译码方法 可编程I/O接口电路芯片一般都占有两个以上的端 口地址。因此，要寻找某个端口除了要找到该接口芯 片，还要区分该接口芯片的不同端口.也就是说，即要 对接口芯片外部译码，也要进行芯片内部端口地址译 码。 常用来作为芯片外部译码地址选片的译码器有: 2:4译码器74LS139, 3:8 译码器74LS138等。 3. 分析和设计接口两侧的情况 CPU一侧: 弄清CPU管脚的含义,数据总线宽度、地址总 线宽度、控制总线的逻辑定义等。 数据总线高8位？低8位? 地址总线参与译码方式? 外设一侧: 应重点考虑外设与接口之间数据线、控制线、 和状态信号线的连接。
微机原理与接口 I/O接口 四、接口设计的基本方法 由于大规模集成电路的飞速发展，目前微机系统 所采用的接口电路芯片都是可编程的，也就是说CPU 通过向接口芯片输出不同的控制字，就可以改变接口 的工作方式，这样就可以使同一接口芯片尽量适应尽 可能多的工作环境。 因此在使用接口芯片设计微机系统时，应熟练掌 握并深入了解每一种芯片的工作原理以及外部特性， 特别是它的使用方法和编程技巧，只有这样，才能设 计出合理、实用的接口电路。

微机原理与接口技术-第6章-输入输出与中断技术(1)教材

当设备处于空闲状态或者外设数据准备好时，接口向CPU发 出中断请求信号，CPU收到申请后及时响应接口的中断请求， 暂停执行主程序，转入执行I/O操作程序（中断服务子程序）， 完成数据传输之后再返回到主程序继续执行，这种数据传送 方式称为中断方式。
31
中断传送流程图
优点：
实时性好 处理迅速
缺点：
1A3
74LS244
1A4
2A1
2A2
≥1
1G 2A3 2G 2A4
+5V K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8
43
NEXT: GOON:
MOV DX, 0FFC1H IN AL, DX TEST AL, 0FFH JZ GOON … MOV AX, BX ADD AX, CX …
44
测试K3的状态，K3断开时转到Label处执行，程序段如 下： TEST AL, 4 JNZ Label ……
不适用于 大量数据 的高速传输
执行主程序 输入/输出指令
执行主程序 一条指令执行结束
有中断请求？ 否
执行主程序
是 中断响应
中断处理，执行数据输入/输出
中断返回
32
程序控制下的输入输出方式
无条件传送方式、程序查询传送方式和中断传送方式在数据 传送过程中，CPU从内存读出数据，再输出到外部设备，因 此，这三种方式被统称为程序控制下的输入输出方式 （Programmed input and output），简称PIO方式。
25
6.3.1 无条件传送方式
又称为同步方式，适合简单外设的数据输入输出。 常用外设：开关、继电器、步进电机、发光二极管等。 优点：控制程序简单，软、硬件开销都少。
26

微机原理与接口技术第6章_IO接口和总线

在微型计算机系统中，CPU通过接口和外设交换数据时，只有输 入（IN）和输出（OUT）两种指令，所以只能把状态信息和命 令信息当作数据来传送，并且将状态信息作为输入数据，控制信 息作为输出数据，于是三种信息都可以通过数据总线来传送了。 这三种信息被送入三种不同端口的寄存器，因而能实施不同的功 能。
6.1、 I/O接口
查询式输入代码片段
6.1、 I/O接口
查询式输出
6.1、 I/O接口
查询式输出时，状态寄存器的状态指示输出设备是否空 闲。
外设
数据线
状态线
6.1、 I/O接口
查询式输出工作过程
当输出设备将数据输出后，会发出一个ACK信号，使D触 发器翻转为0。
CPU查询到这个状态信息后，便知道外设空闲，可以执行 输出指令，将新的输出数据发送到数据总线上，同时 把数据口地址发送到地址总线上。
由地址译码器产生的译码信号和WR相“与”后，发出选 通信号，将输出数据送至8位锁存器。同时，将D触发 器置为1，并通知外设进行数据输出操作。
6.1、 I/O接口 查询式输出流程图
6.1、 I/O接口
常用的状态线有empty，busy 功能： 1、输出设备空闲，BUSY无效； 2、CPU写数据端口，输出设备输出数据，
缓冲器74LS244和74LS245 锁存器74LS373
6.1、 I/O接口 二、简单的输入输出接口芯片 1. 缓冲器74LS244和74LS245
连接在总线上的缓冲器都具有三态输出能力。 在CPU或I/O接口电路需要输入输出数据时，在它 的使能控制端EN（或G）作用一个低电平脉冲，使它的 内部的各缓冲单元接通，即处在输出0或1的透明状态。 数据被送上总线。 当使能脉冲撤除后，它处于高阻态。这时，各缓冲单元 像一个断开的开关，等于将它所连接的电路从总线脱开。 74LS244和74LS245就是最常用的数据缓冲。除缓冲作用 外，它们还能提高总线的驱动能力。
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第六章：输入/输出接口和数据传输——数据传送方式 查询传送方式
查询传送也称条件方式传送，用查询方式传送时，CPU通过执行 程序不断读取并测试外设的状态，如果外设处于准备好状态(输入设 备)或者空闲状态(输出设备)，则CPU执行输入指令或输出指令与外设 交换信息。因此，接口电路除了有传送数据的端口，还要求有传送 状态的端口。对于条件传送来说，一个数据传送过程由3个环节组成： ⑴ CPU从接口中读取状态字； ⑵ CPU检测状态字的对应位是否满足“就绪”的条件，如果不满足，
74244 D0
E
BUSY
D0
D0
Q0
D0
IOR
A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15
IOW
~
D7
1
~~D7源自74LS273~Q7
D7 外设
&
1 1
CP
1
23
第六章：输入/输出接口和数据传输——数据传送方式 查询传送方式
START: MOV AX,4000H MOV DS,AX MOV SI,8000H MOV CX,100 MOV DX,00FFH IN AL,DX AND AL,01H JZ WAIT MOV AL,[SI] OUT DX,AL INC SI LOOP GOON RET
1. 2. 3. 4. 输入/输出接口功能 CPU和输入输出设备间的信号 接口部件的I/O端口和寻址方式 CPU和外设间的数据传送方式
8
第六章：输入/输出接口和数据传输——CPU和I/O设备间的信号
CPU和外设之间需要交换三种信息
1. 数据信息：送入CPU进行加工处理的信息或输出到外设的运算结果。
4
第六章：输入/输出接口和数据传输——接口功能 输入/输出设备与CPU信息交换时有什么问题？
外部设备种类繁多，从工作原理来讲，可分为机械式、电动式、 电子式和其它形式等几类。它们对所传输的信息的要求也各不相同， 这就给计算机和外设之间的信息交换带来以下一些问题： (1)速度不匹配：CPU的速度很高，而外设的速度要低得多，而且不同的 外设速度差异甚大，它们之中既有每秒钟能传送兆位数量级的硬磁 盘，也有每秒钟只能打印百位字符的串行打印机或速度更慢的键盘。 (2)信号电平不匹配：CPU所使用的信号都是TTL电平，而外设大多是复 杂的机电设备，往往不能用TTL电平所驱动，必须有自己的电源系统 和信号电平。 (3)信号格式不匹配：CPU系统总线上传送的通常是8位、16位或32位的 并行数据，而各种外设使用的信息格式各不相同。有些设备上用的 是模拟量，而有些是数字量或开关量；有些设备上的信息是电流量， 而有些却是电压量，有些设备采用串行方式传送数据，而有些则用 并行方式。 (4)时序不匹配：各种外设都有自己的定时和控制逻辑，与计算机的CPU 时序不一致。


2. 控制信息：是CPU发出的，用以控制外设的工作方式或外设的启动和 停止。 3. 状态信息：反映了外设当前所处的工作状态，是外设通过接口送给 CPU的信号。
9
第六章：输入/输出接口和数据传输——CPU和I/O设备间的信号
CPU和外设之间需要交换三种信息
CPU与外设之间不是直接交换数据、控制、状态信息，而是通过 接口间接传送的。以上三种信息在形式上都是二进制代码，它们都 是通过DB来传送的，分别放在接口内的不同端口中。而接口对DB上 数据识别其类型是根据相应的端口地址来进行。
5
第六章：输入/输出接口和数据传输——接口功能 什么是输入/输出接口？
因此，要实现外部设备与主机之间的连接(connection)和信息交 换，必须经过一个数据转换和传输的设备。这种设备，我们叫做I/O 接口(interface)。
6
第六章：输入/输出接口和数据传输——接口功能 输入/输出接口及其功能
则回到前一步读取状态字； ⑶ 如状态字表明外设已处于“就绪”状态，则传送数据。
20
第六章：输入/输出接口和数据传输——数据传送方式
开始
查询传送方式
开始
否 初始化
测试数据 是否准备好
初始化 否
外设是否准备好？
是 输入一个字节或字到CPU 对数据进行处理 传送到内存缓冲区 操作完成否？ 处理缓冲区中数据 后续处理 查询方式输入过程流程图
3
第六章：输入/输出接口和数据传输——接口功能 什么是输入/输出设备？
计算机有各种用途，但不论用于何种场合，都离不开信息处理。 所处理的信息，均要由输入设备提供，而处理后的结果数据，则要 送给输出设备，以各种形式报告给用户。例如，键盘、鼠标器、磁 盘和扫描仪等是大家熟悉的输入设备，而磁盘、CRT显示器、打印机、 X-Y绘图仪等则是最常见的输出设备。亦即能够完成输入/输出操作的 设备就叫输入/输出设备，简称外设或I/O设备。
是
输出一个字节或字到外设
操作完成否？ 后续处理 查询方式输出过程流程图
21
第六章：输入/输出接口和数据传输——数据传送方式 查询传送方式
CPU
D7~0 状态信息 （Busy）
地址线 地址译 码电路
数 据 锁 D7~0 存 器 状态信息 （Busy）
输 出 设 备
CPU
D7~0
数 据 缓 冲 器
D7~0
微型计算机原理及其应用
——第六章：输入/输出接口和总线
1
第六章：输入/输出接口和数据传输
1. 2. 3. 4. 输入/输出接口功能 CPU和输入输出设备间的信号 接口部件的I/O端口和寻址方式 CPU和外设间的数据传送方式
2
第六章：输入/输出接口和数据传输
1. 2. 3. 4. 输入/输出接口功能 CPU和输入输出设备间的信号 接口部件的I/O端口和寻址方式 CPU和外设间的数据传送方式
数据端口：数据端口是用来存放外设送往CPU的数据或CPU要输出到外 设去的数据。这些数据是主机和外设之间交换的最基本的信息，长度一 般为1-2字节，数据端口主要起数据缓冲的作用。 状态端口：状态端口是用来指示外设的当前状态。每种状态用1位表示， 每个外设可以有几个状态位，如准备就绪位，忙碌位，错误位，它们可 由CPU读取，以测试或检查外设的状态，决定程序的流程。 控制端口：它用来存放CPU向接口发出的各种命令和控制字，以便控制 接口或设备的动作。常见的命令信息位有启动位、停止位、允许中断位 等。接口芯片不同，控制字的格式和内容是各不相同的，常见的控制字 有方式选择控制字，操作命令字等。
16
第六章：输入/输出接口和数据传输——数据传送方式 无条件传送方式
无条件传送方式也称为同步传送方式，主要用于对简单外设进行 操作，或者外设的定时是固定的或已知的场合。也就是说，这类外 设在任何时刻均已准备好数据或处于接收数据状态，或者在某些固 定时刻，它们处在数据就绪或准备接收状态，因此程序可以不必检 查外设的状态，而在需要进行输入或输出操作时，直接执行输入输 出指令。 无条件传送方式一般用于控制CPU与低速接口之间的信息交换.例 如开关、温度、压力流量等(A/D)转换器。由于这些信号变换缓慢， 当需要采集这些数据时，外设已经将数据准备就绪了，因此无需检 查端口的状态，就可以立即采集数据。由于数据保持时间相对于CPU 的处理时间长得多，故输入端可直接用输入缓冲器与CPU的数据总线 相连。若外设是输出设备，一般要求接口有锁存能力，也就是CPU送 给外设的数据应该在接口中保持一段时间，其原因是外设的速度较 慢，所以要求CPU送到接口的数据能保持到外设动作相适应的时间。



12
第六章：输入/输出接口和数据传输——I/O端口和寻址方式
I/O端口的寻址方式
CPU对外设的访问实质上是对I/O接口电路中相应的端口进行访 问，因此和存储器那样，也需要由译码电路来形成I/O端口地址。I/O 端口的编址方式有两种：存储器映象编址方式和独立编址方式。 存储器映像编制方式：在这种编址方式中，将外设接口地址和内部 存储器地址统一安排在内存的地址空间中。即把内存地址分配给外 设，由外设来占用这些地址。用于外设的这些地址，存储器不能再 使用。 独立编制方式：在这种编址方式中，内存地址空间和外设地址空间 是相互独立的。例如，在8086CPU中，内存地址是连续的1M字节，从 00000H～FFFFFH，而外设的地址范围从0000H～FFFFH。它们相互独 立，互不影响。


13
第六章：输入/输出接口和数据传输——I/O端口和寻址方式
I/O端口的寻址方式
220 1M
I/O端口 216 64K 存储 单元 存储器映像编址
内存单元 I/O端口 独立编址方式
14
第六章：输入/输出接口和数据传输
1. 2. 3. 4. 输入/输出接口功能 CPU和输入输出设备间的信号 接口部件的I/O端口和寻址方式 CPU和外设间的数据传送方式
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第六章：输入/输出接口和数据传输——数据传送方式 无条件传送方式
【例6-1】图中外设是简单的发光二极管.此外设的接口是用锁存器来实现的。锁存 器在打入脉冲CP上升沿将输入端D的数据锁存在它的输出Q端。编写点亮二极管 的程序。 （端口地址为0000H）
MOV MOV OUT
AL,81H DX,0000H;送端口地址 DX,AL ;点亮发光二极管
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第六章：输入/输出接口和数据传输——数据传送方式
在计算机的操作过程中，最基本的最大量的 操作是数据传送。在微机系统中，数据主要在 CPU、存储器和I/O接口之间传送，在数据传送过 程中，关键问题是数据传送的控制方式，微机系 统中的数据传送的控制方式主要有软件传送方式 (程序控制方式)和硬件传送方式(主要是DMA直接 存储器存取)方式。其中，程序控制方式又包括： 无条件传送方式、查询传送方式和中断传送方式。
地址线
地址译 码电路
数 输 据 入 锁 D7~0 设 存 备 器 状态信息 （Ready）