《微机原理及应用》课程教学资源（PPT课件）第6章 输入输出与中断

第6章车输入输出与中断6.1输入/输出接口概述6.2CPU与外设之间的数据传送方式6.3中断技术6.4中断控制器8259A

第6章 输入输出与中断 6.1 输入/输出接口概述 6.2 CPU与外设之间的数据传送方式 6.3 中断技术 6.4 中断控制器8259A

6.1输入/输出接口概述O接口CPU设备电路在CPU与外部设备进行信息交换时至少有两方面的困难：CPU和外设的速度差异非常大CPU不能和外设直接通过引脚连接>CPU和外设之间必须要设置输入/输出接口(I/O接口），作为CPU与外设进行信息交换的桥梁6.1.1输入/输出接口的功能6.1.2CPU与输入/输出接口之间的信息6.1.3输入/输出接口的编址方式

6.1 输入/输出接口概述 ➢在CPU与外部设备进行信息交换时至少有两方面的困难： ◼ CPU和外设的速度差异非常大 ◼ CPU不能和外设直接通过引脚连接 ➢CPU和外设之间必须要设置输入/输出接口(I/O接口)，作为 CPU与外设进行信息交换的桥梁。 CPU 接口 电路 I/O 设备 6.1.1 输入/输出接口的功能 6.1.2 CPU与输入/输出接口之间的信息 6.1.3 输入/输出接口的编址方式

6.1.1输入/输出接口的功能(1)I/O地址译码与设备选择(2)信息的输入/输出命令、数据和状态的缓冲与锁存(3)(4)信息转换

6.1.1 输入/输出接口的功能 (1) I/O地址译码与设备选择 (2) 信息的输入/输出 (3) 命令、数据和状态的缓冲与锁存 (4) 信息转换

(1)I/O地址译码与设备选择所有外设都通过I/O接口挂接在系统总线上，在同一时刻，总线只充允许一个外设与CPU进行数据传送

(1)I/O地址译码与设备选择 所有外设都通过I/O接口挂接在系统总线上，在 同一时刻，总线只允许一个外设与CPU进行数 据传送

(2)信息的输入/输出>通过I/O接口，CPU可以从外部设备输入各种信息，也可将处理结果输出到外设；>CPU可以通过向I/O接口写入命令字来控制I/O接口的工作，还可以随时监测与管理I/O接口和外设的工作状态；>I/O接口还可以通过接口向CPU发出中断请求

(2)信息的输入/输出 ➢ 通过I/O接口，CPU可以从外部设备输入各种 信息，也可将处理结果输出到外设； ➢ CPU可以通过向I/O接口写入命令字来控制I/O 接口的工作，还可以随时监测与管理I/O接口 和外设的工作状态； ➢ I/O接口还可以通过接口向CPU发出中断请求

(3)命令、数据和状态的缓冲与锁存因为CPU与外设之间的时序和速度差异很大为了能够确保计算机和外设之间可靠地进行信息传送，要求接口电路应具有信息缓冲能力。接口不仅应缓存CPU送给外设的信息，也要缓存外设送给CPU的信息。以实现CPU与外设之间信息交换的同步

(3)命令、数据和状态的缓冲与锁存 ➢ 因为CPU与外设之间的时序和速度差异很大， 为了能够确保计算机和外设之间可靠地进行 信息传送，要求接口电路应具有信息缓冲能 力。 ➢ 接口不仅应缓存CPU送给外设的信息，也要 缓存外设送给CPU的信息。以实现CPU与外 设之间信息交换的同步

(4)信息转换I/O接口还要实现信息格式变换、电平转换、码制转换、传送管理以及联络控制等功能

(4)信息转换 I/O接口还要实现信息格式变换、电平转换、码 制转换、传送管理以及联络控制等功能

6.1.2CPU与输入/输出接口之间的信息地址信号数据信号1数据信息1/O数据信号状态信号CPU接口外设2状态信息控制信号控制信号3控制信息图6.1CPU和外设之间的接口★ 注意

6.1.2 CPU与输入/输出接口之间的信息 1 数据信息 2 状态信息 3 控制信息 ★ 注意

1.数据信息①数字量：以二进制形式表示的数据信息②模拟量：当计算机处理现场连续变化的非电量的物理量时，需通过传感器把这些非电量的物理量转化为连续变化的模拟电压或电流一模拟量。模拟量再经过A/D转换器转换为数字量，才能输入计算机处理。③开关量：是指可用2个状态表示的信息，如开关的开和闭、电机的起和停等。一个开关量只需要一位二进制数表示

1.数据信息 ①数字量:以二进制形式表示的数据信息。 ②模拟量:当计算机处理现场连续变化的非电量 的物理量时，需通过传感器把这些非电量的 物理量转化为连续变化的模拟电压或电流— 模拟量。模拟量再经过A/D转换器转换为数 字量，才能输入计算机处理。 ③开关量:是指可用2个状态表示的信息，如开 关的开和闭、电机的起和停等。一个开关量 只需要一位二进制数表示

2.状态信息表示外设当前所处的状态：■·输入时，输入设备是否准备好(READY)输出时，输出设备是否处于忙(BUSY)

2.状态信息 表示外设当前所处的状态： ◼ 输入时，输入设备是否准备好(READY) ◼ 输出时，输出设备是否处于忙(BUSY)