输入输出及中断技术

单片机指令的中断输入和输出控制在单片机的程序设计中，中断输入和输出控制是非常重要的一部分。

中断输入可以使得单片机能够在特定的事件发生时立即做出相应的处理，而输出控制则可以让单片机与外部设备进行有效的交互。

本文将详细介绍单片机指令的中断输入和输出控制相关的知识。

1. 中断输入中断输入是指当特定的事件发生时，单片机可以立即中断正在执行的程序，执行特定的中断服务程序。

这样可以提高系统的实时响应能力，使得单片机可以及时地对外部事件做出相应。

在单片机的中断输入中，有两个重要概念，即中断源和中断向量表。

中断源是指能够触发中断的事件或信号源，比如定时器溢出、外部中断引脚状态改变等。

当中断源发生时，会向单片机发送中断请求信号，让单片机进入中断服务程序。

中断向量表则是一张记录不同中断源对应的中断服务程序地址的表格。

当中断请求发生时，单片机会根据中断源的编号在中断向量表中查找对应的中断服务程序的入口地址，并跳转到该地址开始执行中断服务程序。

2. 输出控制输出控制是指通过单片机的输出端口，控制与之连接的外部设备的状态或行为。

利用单片机的输出控制，可以实现对灯光、蜂鸣器、电机等外部设备的控制。

在单片机的输出控制中，需要了解的概念是输出端口和控制寄存器。

输出端口是单片机上的一个或多个引脚，通过这些引脚可以向外部设备发送电平信号。

每个输出端口都有一个对应的控制寄存器，用于设置引脚输出的电平值。

控制寄存器中的位控制引脚的输出状态，一般包括设置引脚为输出模式或输入模式，设置引脚输出高电平还是低电平等功能。

通过对输出端口的设置和控制寄存器的配置，可以实现对外部设备的状态或行为进行控制。

3. 单片机指令的中断输入和输出控制在单片机的编程中，为了实现中断输入和输出控制功能，需要掌握一些相关的指令和编程技巧。

首先是中断输入方面，单片机一般提供了一些专门的中断指令，如"使能中断"、"屏蔽中断"、"清除中断标志位"等指令。

第7章输入/输出与中断一、自测练习题㈠选择题1．一微机系统有10根地址线用于I／O端口寻址，因而具有I／O空间的范围是( )字节。

A) 1024 B) 10K C) 0.5M D) 1M2．8086CPU读／写一次存储器或I／O端口所需的时间称为一个( )。

A) 总线周期 B) 指令周期 C) 时钟周期 D) 基本指令执行时间3．微型计算机的输入／输出有三种不同的控制方法，其中以( )控制的输入／输出是微机进行I／O的一种最主要的控制方式。

A) 程序控制 B) 中断控制C) DMA控制D) 以上均可4．程序查询I／O方式的工作流程是按( )的次序完成一个字符的传输。

A) 写数据端口，读／写控制端口B) 读状态端口，读／写数据端口C) 写控制端口，读状态端口，写数据端口D) 随I／O接口的具体要求而定5．在CPU与外设的I／O传送控制方式中，效率高、实时性强的方式是( )。

A) 同步传送 B) 查询传送 C) 无条件传送 D) 中断传送6．在CPU与外设的I／O传送控制方式中，传送速度最快的方式是( )。

A) 无条件传送 B) 查询传送 C) 中断传送 D) DMA传递7．用具有两个状态(“0”和“1”态)的一组开关作简单输入设备时，应采用( )传送方式来输入信息。

A) 无条件B) 查询C) 中断D) DMA8．用一组发光二极管作为简单输出设备时，应采用( )传送方式来输出信息。

A) DMA B) 无条件C) 查询D) 中断9．在微机系统中引入中断技术，可以( )。

A) 提高外设速度B) 减轻主存负担C) 提高处理器的效率D) 增加信息交换的精度10．CPU响应中断请求的时刻是在( )。

A) 执行完成正在执行的程序以后 B) 执行完正在执行的指令以后C) 执行完本时钟周期以后D)执行完正在执行的机器周期以后11．8086／8088CPU向应两个硬中断INTR和NMI时，相同的必要条件是( )。

A) 允许中断B) 当前I／O操作执行结束C) 总线空闲D) 当前访问内存操作结束12．在微型计算机系统中，高速外设与内存储器进行批量数据传送时，应采用( )。

第七章输入输出系统第一节基本的输入输出方式一、外围设备的寻址1．统一编址：将输入输出设备中控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等与内存单元一样看待，将它们和内存单元联合在一起编排地址，用访问内存的指令来访问输入输出设备接口的某个寄存器，从而实现数据的输入输出。

2．单独编址：将输入输出设备中控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器单独编排地址，用专门的控制信号进行输入输出操作。

3．CPU与外围设备进行通信有三种类型：（1）CPU向外围设备发出操作控制命令。

（2）外围设备向CPU提供状态信息。

（3）数据在CPU与外围设备之间的传递。

历年真题1．对外设统一编址是指给每个外设设置一个地址码。

（2002年）【分析】CPU与外设之间的信息传送是通过硬件接口来实现的，各种外设的硬件接口上又都包含有多个寄存器，如控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等。

统一编址是将外设接口上的各种寄存器等同于内存储器的存储单元，通过使用访问内存单元的指令来访问外设接口上的各个寄存器，这样就可以使用访存指令来访问外设，输入输出操作简单，程序设计比较简便。

由于外设接口上的寄存器种类和数量通常不止一个，所以一个外设至少对应一个以上的内存地址。

【答案】对外设统一编址是将外设接口上的寄存器等同内存单元，给每个外设设置至少一个地址码。

二、外围设备的定时1．外围设备的定时方式有异步传输方式和同步定时方式两种。

2．实现输入输出数据传输的方式主要有：程序控制方式、直接存储访问（DMA）方式、通道方式。

程序控制方式又可分为程序查询方式和中断方式两种。

历年真题1．对I/O数据传送的控制方式，可分为程序中断控制方式和独立编址传送控制方式两种。

（2001年）【分析】对1/O数据传送的控制方式，可分为程序直接控制方式、程序中断控制方式、DMA控制方式、通道控制方式等。

程序中断控制方式只是其中的一种方法，独立编址是指对1/O设备的控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等单独进行地址编排，使用专门的指令对其进行操作，可用在各种数据传送的控制方式中。

微机原理与接口技术试题库第七章输入输出及中断一、填空1、接口的基本功能是输入输出。

3、外设和接口之间传送的数据可以是行数据和行数据。

4、三种I/O传送方式是指：传送、传送和传送。

5、程序控制传送方式又分为：传送和传送方式。

6、DMA传送方式是指：。

7、8237芯片是一种高性能的可编程控制器。

8、DMAC是指。

9、外部中断也称为中断，由CPU某一引脚信号引起。

10、内部中断又称中断，是在程序运行过程中，为处理意外情况或调试程序而提供的中断。

11、中断处理包括中断、中断、中断和中断。

12、CPU每次只能响应中断源的请求。

13、CPU响应外部中断请求的条件是：现行指令周期内，中断允许标志，现行指令。

14、中断处理要完成的操作有：关中断，保存，形成，执行，恢复。

15、中断返回的指令是，关中断的指令是。

16、8086可以处理种不同类型的中断源。

每一个中断源都有一个唯一的码，CPU用其识别不同的中断源。

17、硬件中断由外部硬件产生，分为中断和中断。

18、INTR引脚上来的中断是中断，NMI引脚引入的中断是中断。

19、中断不受中断允许标志位IF的屏蔽。

20、存放中断向量的内存空间被称为。

8086中这段空间为1kB，被安排在到的空间。

21、0型中断指中断，中断类型码为。

22、1型中断指中断，中断类型码为。

23、3型中断指中断，中断类型码为。

24、4型中断指中断，中断类型码为。

25、8086每响应一次中断，需要连续执行个中断响应总线周期，产生中断响应信号。

26、8086系统中，中断的优先级最高，中断的优先级最低。

27、8259是一个可编程的，用来管理的中断请求。

28、8259芯片中，IRR是寄存器，IMR是寄存器，ISR是寄存器，PR是。

29、一片8259可以管理级中断，两片8259可用来管理级中断。

30、全嵌套方式中，中断优先权是的，IR0，IR7。

31、特殊全嵌套与全嵌套的不同之处在于：开放，只屏蔽的中断请求。

单片机接口技术一、概述单片机接口技术是指将单片机与外部设备进行连接和通信的技术。

单片机作为控制器，需要通过接口与外部设备进行数据的输入和输出，实现对外部设备的控制和操作。

本文将介绍单片机接口技术的基本原理、常用接口类型以及实现方法。

二、基本原理1. 串行通信串行通信是指在单根线路上，按照一定的时间间隔传输数据的方式。

串行通信可以分为同步串行通信和异步串行通信两种方式。

同步串行通信需要发送方和接收方在时钟上保持同步，而异步串行通信则不需要。

2. 并行通信并行通信是指在多根线路上同时传输数据的方式。

并行通信可以分为标准模式和高速模式两种方式。

标准模式下，每个数据线都只能传输一个比特位；而高速模式下，则可以同时传输多个比特位。

3. 中断技术中断技术是指当某个事件发生时，会引起CPU中断，并执行相应的中断服务程序。

中断技术可以有效地提高系统效率，使CPU能够及时地响应外部事件。

三、常用接口类型1. 串口接口串口接口是指将单片机与外部设备通过串行通信进行连接的接口。

串口接口可以分为RS232、RS485、TTL等多种类型，其中RS232是最为常用的一种。

2. 并口接口并口接口是指将单片机与外部设备通过并行通信进行连接的接口。

并口接口可以分为标准模式和高速模式两种类型，其中标准模式下使用的最为广泛的是Centronics接口。

3. USB接口USB接口是指将单片机与外部设备通过USB总线进行连接的接口。

USB接口具有传输速度快、数据稳定性好等优点，因此在许多应用中得到了广泛应用。

四、实现方法1. 软件实现软件实现是指通过编写程序来实现单片机与外部设备之间的通信。

软件实现需要掌握相应的编程语言和单片机控制器的操作方法，对于一些简单的应用场景来说效果较好。

2. 硬件实现硬件实现是指通过电路设计来实现单片机与外部设备之间的通信。

硬件实现需要掌握相应的电路设计技术和电子元器件知识，对于一些复杂或高速传输要求较高的应用场景来说效果较好。

微型计算机原理与接口技术(第四版)（冯博琴版） 第六章 输入输出和中断技术~ 1 ~ 宁德师范学院 信息与机电工程学院 王良 习 题6.10 INTR 中断和NMI 中断有什么区别？解: INTR 中断为可屏蔽中断，它受中断允许标志位IF 的约束。

只有当IF ＝1时，CPU 才会响应INTR 中断请求。

NMI 中断为非屏蔽中断，它不受中断允许标志位IF 的限制，CPU 接收到非屏蔽中断请求后，在执行完成当前指令后立即响应NMI 中断请求进入相应的中断处理。

6.11 试说明8088 CPU 可屏蔽中断的处理过程。

解: 当8088收到INTR 的高电平信号时，在当前指令执行完且IF=1的条件下，8088在两个总线周期中分别发出INTA ——----有效信号，在第二个INTA ——----期间，8088收到中断尖发来的1B 中断类型码；8086完成保护现场的操作，CS ，IP 内容进入堆栈，清除TF ，IF ；8088将类型码乘４后得到中断向量表的入口地址，从此地址开始读取４B 的中断处理程序的入口地址，8088从此地址开始执行程序，完成INTR 中断请求的响应过程。

6.13 8259A 有哪几种优先级控制方式? 一个外中断服务程序的第一条指令通常为STI ，其目的是什么?解: 8259A 提供了两类优先级控制方式：固定优先级和循环优先级方式。

一个外中断服务程序的第一条指令通常为STI(开中断指令)，其目的允许高一级的中断产生。

6.15 单片8259A 能够管理多少级可屏蔽中断? 若用3片级联能管理多少级可屏蔽中断?解: 8259A 有８位可屏蔽中断请求输入信号端IR 0～IR 7，所以8259A 能够管理8级可屏蔽中断。

若用3版级联，其中一片为主控制芯片，其他均为从属芯片。

每一片可管理8级，则3片级联可管理22（３×８－２个主控制芯片输入端作为从属芯片中断请求输出信号端）级可屏蔽中断。

单片机的输入输出口编程技巧在单片机的开发领域中，输入输出口编程技巧是非常重要的，它直接影响到单片机与外部设备的数据交互和控制。

本文将为大家介绍一些常用的单片机输入输出口编程技巧，帮助读者更好地掌握这方面的知识。

一、引言单片机的输入输出口是与外部世界进行数据交互的关键接口，其主要功能是将单片机内部的数据与外部设备进行传输和控制。

因此，合理、高效地编程输入输出口是进行单片机开发的重要一环。

二、配置输入输出口的引脚方向为了实现单片机的输入输出功能，首先要配置相应引脚的方向。

对于输入口，需要将相应引脚设置为输入模式；对于输出口，需要将相应引脚设置为输出模式。

这样，单片机才能够正确地接收外部设备的输入或者将内部数据输出到外部设备。

三、读取输入口的状态在实际应用中，我们经常需要读取某一输入口的状态，以判断外部设备的状态或者进行相应的控制。

单片机通常提供了相应的函数或指令来读取输入口的状态，通过读取引脚的电平高低来判断输入的状态。

读取输入口的状态是单片机输入输出操作中的基础，需要在合适的时机进行，并注意合理处理读取结果。

四、设置输出口的状态为了将内部数据输出到外部设备，我们需要设置相应输出口的状态。

单片机通常提供了相应的函数或指令来设置输出口的状态，通过控制引脚的电平高低实现输出数据。

设置输出口的状态需要在合适的时机进行，并注意合理处理输出数据的有效性。

五、引脚的连接方式在实际应用中，我们还需要关注单片机引脚与外部设备的连接方式。

通常有并行连接、串行连接等方式。

不同的连接方式对于输入输出口编程有着不同的要求和技巧，需要根据具体应用场景进行选用。

六、中断技术的应用在一些需要及时响应外部事件的应用中，我们可以使用中断技术来实现输入输出口的编程。

通过配置相应的中断源和中断服务程序，当外部事件发生时，单片机会自动跳转到中断服务程序进行相应的处理。

中断技术可以提高单片机的响应速度和系统的实时性，是输入输出口编程中的一种重要技巧。

第五章　中断系统5. 1 输入/输出数据的传输控制方式一、输入/输出的一般概念1．引言输入/输出是微机系统与外部设备进行信息交换的过程。

输入/输出设备称为外部设备，与存储器相比，外部设备有其本身的特点，存储器较为标准，而外部设备则比较复杂，性能的离散性比较大，不同的外部设备，其结构方式不同，有机械式、电动式、电子式等；输入/输出的信号类型也不相同，有数字信号，也有模拟信号；有电信号，也有非电信号；输入/输出信息的速率也相差很大。

因此，CPU与外部设备之间的信息交换技术比较复杂。

CPU与外设之间的信息交换，是通过它们之间接口电路中的I/O端口来进行的，由于同一个外部设备与CPU之间所要传送的信息类型不同，方向不同，作用也不一样（例如数据信息、状态信息、控制信息、输入/输出等），所以接口电路中可以设置多个端口来分别处理这些不同的信息。

2．输入/输出端口的寻址方式微机系统采用总线结构形式，即通过一组总线来连接组成系统的各个功能部件（包括CPU、内存、I/O端口），CPU、内存、I/O端口之间的信息交换都是通过总线来进行的，如何区分不同的内存单元和I/O 端口，是输入/输出寻址方式所要讨论解决的问题。

根据微机系统的不同，输入/输出的寻址方式通常有两种形式：(1)．存储器对应的输入、输出寻址方式这种方式又称为存储器统一编址寻址方式或存储器映象寻址方式。

方法：把外设的一个端口与存储器的一个单元作同等对待，每一个I/O 端口都有一个确定的端口地址，CPU与I/O端口之间的信息交换，与存储单元的读写过程一样，内存单元与I/O端口的不同，只在于它们具有不同的的地址。

优点：①CPU对I/O端口的读/写操作可以使用全部存储器的读/写操作指令，也可以用对存储器的不同寻址方式来对I/O端口中的信息，直接进行算术、逻辑运算及循环、移位等操作。

②内存与外设地址的分配，可以用统一的分布图。

③不需要专门的输入、输出操作指令。

缺点：1 内存与I/O端口统一编址时，在地址总线根数一定的情况下，使系统中实际可以直2 接寻址的内存单元数减少。