《微机原理》课程教学资源（PPT课件）第六章 微型计算机的输入/输出

第六章微型计算机的输入/输出 第六章微型计算机的输入/输出 6.1CPU与外设通讯的特点 6.2输入/输出方式 6.3CPU与外设通讯的接口 6.4可用于输入/输出接口的8212芯片 6.5CPU的输入/输出 6.6DMA传送方式与DMA控制器8237A

第六章 微型计算机的输入/输出 第六章 微型计算机的输入/输出 6.1 CPU与外设通讯的特点 6.2 输入/输出方式 6.3 CPU与外设通讯的接口 6.4 可用于输入/输出接口的8212芯片 6.5 CPU的输入/输出 6.6 DMA传送方式与DMA控制器8237A

第六章微型计算机的输入/输出 6.1CPU与外设通讯的特点 存储器与CPU交换信息:它们在数据格式、存取速度 等方面基本是匹配的,也就是说CPU要从存储 器读入指令,数据或向存储器写入新的结果和 数据,只要一条存储器访问指令就可完成,在 硬件连接方面是芯片与芯片之间的管脚连接。 CPU与外部设备通讯的困难: 1.CPU的运行速度要比外设的处理速度高得多 2.一台打印机不能直接与CPU的管脚连接, 个键盘或者其他外设也是如此

第六章 微型计算机的输入/输出 6.1 CPU与外设通讯的特点 存储器与CPU交换信息:它们在数据格式、存取速度 等方面基本是匹配的，也就是说CPU要从存储 器读入指令，数据或向存储器写入新的结果和 数据，只要一条存储器访问指令就可完成，在 硬件连接方面是芯片与芯片之间的管脚连接。 CPU与外部设备通讯的困难： 1.CPU的运行速度要比外设的处理速度高得多 2.一台打印机不能直接与CPU的管脚连接， 一个键盘或者其他外设也是如此

第六章微型计算机的输入/输出 6.1.1接口的用途 (1)地址译码 (2)状态信息的应答 (3)中断管理 (4)信息格式转换 (5)电平转换 (6)速度协调 (7)时序控制

第六章 微型计算机的输入/输出 6.1.1 接口的用途 (1)地址译码 (2)状态信息的应答 (3)中断管理 (4)信息格式转换 (5)电平转换 (6)速度协调 (7)时序控制

第六章微型计算机的输入/输出 6.1.2I/0端口的寻址方式 端口地址(定义) 存储器映像的I/0寻址 若把I/0端口的地址和存储单元统一编址,此时,一个 I/0口地址就是一个存储单元地址。对I/0端口的访问 只能用存储器访问指令。 、I/0映像的I/0寻址 若在系统中I/0端口地址与存储单元地址分开编址,它 们各自有自己的地址,可以使用不同的指令,对外设 通讯用IN或OUT指令,对存储单元用存储器访问指令

第六章 微型计算机的输入/输出 6.1.2 I/O端口的寻址方式 端口地址（定义） 一、 存储器映像的I/O寻址 若把I/O端口的地址和存储单元统一编址，此时，一个 I/O口地址就是一个存储单元地址。对I/O端口的访问 只能用存储器访问指令。 二、 I/O映像的I/O寻址 若在系统中I/O端口地址与存储单元地址分开编址，它 们各自有自己的地址，可以使用不同的指令，对外设 通讯用IN或OUT指令，对存储单元用存储器访问指令

第六章微型计算机的输入/输出 6.1.3I/0端口地址的形成 、系统中使用存储器映像的I/0寻址方式 Y。 M/IO 0 G A G RAM 1/O 2A AAAA CBA 译码器 CE CE

第六章 微型计算机的输入/输出 6.1.3 I/O端口地址的形成 一、 系统中使用存储器映像的I/O寻址方式

第六章微型计算机的输入/输出 二、系统中使用I/0映像I/0寻址方式 Y A A G AOAAAA 2A 1/0 I/O 2B 译码器 B

第六章 微型计算机的输入/输出 二、 系统中使用I/O映像I/O寻址方式

第六章微型计算机的输入/输出 6.2输入/输出方式 CPU与外设数据传送的控制方式有4种: 程序控制、中断控制、DMA、I/0处理机。 6.2.1程序控制传送方式(程序查询方式、纯软件) (适合慢速的外设) 1.同步传送方式(又称无条件传送方式) CPU直接与外设传送数据而不必预先检查外设状态, 因为这种外设的时序是已知的及固定的

第六章 微型计算机的输入/输出 6.2 输入/输出方式 CPU与外设数据传送的控制方式有4种： 程序控制、中断控制、DMA、I/O处理机。 6.2.1 程序控制传送方式(程序查询方式、纯软件) (适合慢速的外设) 1. 同步传送方式 (又称无条件传送方式) CPU直接与外设传送数据而不必预先检查外设状态， 因为这种外设的时序是已知的及固定的

第六章微型计算机的输入/输出 异步查询方式(又称条件传送方式) CPU与外设传送数据之前,先检查外设状态,只 有在状态满足条件的情况下才可以传送数据。 6.2.2中断控制传送方式 (适合中、慢速外设) CPU在没接到外设通知前只管做自己的事情,只 有接到通知时才执行与外设的数据传送工作,可大大 提高CPU的利用率,这种方式称中断方式

第六章 微型计算机的输入/输出 6.2.2 中断控制传送方式 (适合中、慢速外设) CPU在没接到外设通知前只管做自己的事情，只 有接到通知时才执行与外设的数据传送工作, 可大大 提高CPU的利用率，这种方式称中断方式。 2. 异步查询方式 (又称条件传送方式) CPU与外设传送数据之前，先检查外设状态，只 有在状态满足条件的情况下才可以传送数据

第六章微型计算机的输入/输出 6.2.3直接存储器存取方式DMA方式 (适合高速外设、成块交换数据) 用一个硬件DMAC(DMA控制器)芯片来完成软件的 工作。 在这种方式下,CPU放弃数据总线、地址总线及控 制总线的控制权,交给DMAC管理,使得外设和内存 的信息传送。 6.2.4I/0处理机方式(通道方式) 为了使CP完全摆脱管理和控制输入/输出设备的负担, 又提出了I/0处理机的方式。由I/0处理机承担输入/ 输出信息的操作与处理。I/O处理机是专用机

第六章 微型计算机的输入/输出 6.2.3直接存储器存取方式——DMA方式 (适合高速外设、成块交换数据) 用一个硬件DMAC (DMA控制器)芯片来完成软件的 工作。 在这种方式下，CPU放弃数据总线、地址总线及控 制总线的控制权，交给DMAC管理，使得外设和内存 的信息传送。 6.2.4 I/O处理机方式(通道方式) 为了使CPU完全摆脱管理和控制输入/输出设备的负担， 又提出了I/O处理机的方式。由I/O处理机承担输入/ 输出信息的操作与处理。I/O处理机是专用机

第六章微型计算机的输入/输出 6.3CPU与外设通讯的接口 6.3.1同步传送方式与接口 同步输入方式 1.同步输入过程 提供端口地址,以便CPU从指定的外设中取入数据。 执行IN指令或存储器读指令。 地址译码器输出,同时产生M和控制信号。 数据从端口中输入至CPU寄存器

第六章 微型计算机的输入/输出 6.3 CPU与外设通讯的接口 6.3.1同步传送方式与接口 一、 同步输入方式 1. 同步输入过程 . 提供端口地址，以便CPU从指定的外设中取入数据。 . 执行IN指令或存储器读指令。 . 地址译码器输出，同时产生M/ 和 控制信号。 . 数据从端口中输入至CPU寄存器