清华大学出版社：《计算机硬件技术基础》课程电子教案（PPT教学课件）第8章 外围设备接口

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目 录 8.1 接口的基础知识 8.2 串行接口 8.3 并行接口 8.4 IDE接口 8.5 SCSI接口 8.6 USB接口 8.7 数据采集系统接口D/A和A/D转换器 本章小结 上一页

8.1.1 接口的概念 8.1.2 接口的功能 8.1.3 CPU与外围设备之间传送的信息 8.1.4 I/O接口寻址及I/O指令 8.1.5 接口类型 8.1 接口的基础知识 上一页

接口（Interface）是计算机的CPU、存储器与外围 设备，或者两种外围设备之间，或者两种机器之 间通过系统总线进行连接的逻辑电路（逻辑部 件），它是CPU与外界进行信息交换的中转站。 一台微机中有多个不同的接口。接口的基本功能 有两条：一是为信息传输操作选择外围设备，二 是在选定的外围设备和主机之间交换信息，保证 外围设备用计算机系统特性所要求的形式发送或 接收信息。一般接口由接口电路、连接电缆和接 口软件组成。 8.1.1 接口的概念 上一页

外设接口在微型计算机和外围设备之间起着桥梁的作 用，主要有以下功能： ⑴寻址功能：选择多个I/O接口中的其中一个端口 ⑵数据的寄存和缓冲功能 ⑶数据转换功能 ⑷联络功能 ⑸中断管理或DMA管理功能 ⑹命令控制 8.1.2 接口的功能 上一页

计算机CPU与外围设备之间传送的信息有三种： ⒈数据信息：是CPU和外围设备传送的基本信息， 它可分为数字量、模拟量和开关量三种。 ⒉状态信息：反映外围设备的工作状态，由外围设 备通过接口传送给微型计算机。 ⒊控制信息：由CPU传送给外设，用来设置外围设 备的各种方式，产生相应的输入输出控制信号。 I/O接口有相应的端口存放数据信息、状态信息和控 制信息 。 8.1.3 CPU与外围设备之间传送的信息 上一页

CPU与外设之间的信息传送是通过I/O接口的端口来实现的， 对I/O接口的访问方式取决于这些端口的编址方式，通常 端口有两种编址方式：存储器影像的I/O编址方式和独立 的I/O编址方式。 ⒈存储器影像的I/O编址方式：用这种编址方式访问端口和 访问存储器单元相同，它用访问存储器的指令访问I/O端 口，用访问存储器的控制信号存储器读和存储器写作为 I/O端口的读写控制信号。 ⒉独立的I/O编址方式：CPU有专门的指令访问I/O端口，与 之对应，有专门的I/O读和I/O写作为I/O读写控制信号， I/O的地址空间和存储器的地址空间可以重叠。 8.1.4 I/O接口寻址及I/O指令 上一页

⒊ I/O指令：Intel80X系列微处理器设有专门的I/O指 令，寻址方式有直接寻址方式和间接寻址方式两 种，并且各有输入输出两种。 例：IN AL，10H为一条直接寻址方式的读指令； IN AL，DX为一条间接寻址方式的读指令； OUT 20H，AL为一条直接寻址方式的写指令； OUT DX，AL为一条间接寻址方式的写指令。 8.1.4 I/O接口寻址及I/O指令 （续1） 上一页

按数据的传送方式，接口有并行接口和串行接口两 类。 ⑴并行接口：主机与接口、接口与I/O设备之间以 并行的方式传送信息，即每次同时传送一个字节 （或一个字）的所有位。 ⑵串行接口：接口与I/O设备之间以串行的方式传 送数据，即每次传送一个字节（或一个字）的一 位。而接口与主机之间则是按字节或字并行传送 的。 上一页 8.1.5 接口类型

按功能选择的灵活性来分，有可编程接口和不可编 程接口两种。 ⑴可编程接口：这种接口的功能和操作方式可以通 过编程的方法用程序来改变或选择。 ⑵不可编程接口：这种接口的功能和操作方式不能 用程序来改变或选择，但可以通过硬接线逻辑来 实现不同的功能。 上一页 8.1.5 接口类型（续1）