第7章常用芯片的接口技術(shù)

⑴接口 接口指CPU和外設(shè)之間通過系統(tǒng)總線進(jìn)行連接的電路部分，是CPU與外界進(jìn)行信息交換的中轉(zhuǎn)站。⑵接口技術(shù) 接口技術(shù)是研究CPU如何與外部世界進(jìn)行最佳耦合與匹配，實現(xiàn)雙方高效、可靠地交換信息的一門技術(shù)，是軟件、硬件結(jié)合的體現(xiàn)，是微機(jī)應(yīng)用的關(guān)鍵。§7.1概述⑶為什么要用接口電路？ 外設(shè)是用來實現(xiàn)人機(jī)交互的一些機(jī)電設(shè)備。外設(shè)處理信息的類型、速度、通信方式與CPU不匹配，不能直接掛在總線上，必須通過接口和系統(tǒng)相連。⑷輸入/輸出系統(tǒng)計算機(jī)中完成輸入/輸出（簡稱I/O）操作部件稱為輸入/輸出系統(tǒng)，包括I/O軟件I/O硬件兩部分。而I/O硬件和軟件的綜合設(shè)計稱為I/O接口技術(shù)。§7.1概述§7.1概述⑹I/O硬件§7.1概述⑺I/O接口的主要功能地址選擇控制功能狀態(tài)指示速度匹配轉(zhuǎn)換信息格式電平轉(zhuǎn)換可編程性§7.1概述⑻I/O接口的分類按照與I/O設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送方式可以分為并行接口和串行接口，它們與I/O設(shè)備之間分別以并行和串行方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。§7.1概述不同的接口可以支持不同的輸入/輸出控制方式（程序直接控制的I/O方式、I/O中斷方式、DMA方式等）。為了方便起見，有些接口也能夠同時支持多種輸入/輸出控制方式，比如Intel8255A既能支持程序直接控制的I/O方式，也能支持I/O中斷方式。⑻I/O接口的分類§7.1概述⑼

I/O接口的組成I/O接口的邏輯組成1.I/O端口 I/O端口就是指I/O接口內(nèi)部可由CPU進(jìn)行讀寫操作的各種寄存器，根據(jù)存放信息的不同，這些寄存器分別稱為數(shù)據(jù)端口、控制端口和狀態(tài)端口。

§7.2外設(shè)接口的編址方式§7.2外設(shè)接口的編址方式對I/O端口安排地址的方式稱為I/O端口的編址方式。

I/O端口的編址方式有以下兩種：端口與存儲器分別獨(dú)立編址端口與存儲器統(tǒng)一編址(1)獨(dú)立編址方式

獨(dú)立編址方式是指I/O端口與存儲器有相互獨(dú)立的地址空間（如8086CPU）。兩者之間所以有相互獨(dú)立的地址空間，是因為訪問I/O端口和存儲器時采用了不同類型的讀寫信號。CPU對存儲器的讀或?qū)懞蛯/O讀或?qū)懙闹噶钜膊幌嗤！?.2外設(shè)接口的編址方式 8086/8088系統(tǒng)是典型的獨(dú)立編址方式，這是因為雖然它們只提供一種讀RD、寫WR信號，但是用存儲器和I/O選擇信號M/IO（8088是IO/M信號）可以區(qū)分是進(jìn)行存儲器讀寫操作還是I/O端口的讀寫操作，如下圖所示。§7.2外設(shè)接口的編址方式(1)獨(dú)立編址方式獨(dú)立編址方式優(yōu)點(diǎn)存儲器的容量可以達(dá)到與地址總線所決定的地址空間相同。訪問I/O端口時的地址位數(shù)可以較少，提高總線的利用率。獨(dú)立編址方式缺點(diǎn)必須設(shè)置專門的I/O指令，增加了指令系統(tǒng)和有關(guān)硬件的復(fù)雜性。

§7.2外設(shè)接口的編址方式(2)統(tǒng)一編址方式(或稱為存儲器映射編址)

I/O端口與存儲器共享同一個地址空間，所有的存儲單元只占用其中一部分地址，而I/O端口則占用另外一部分地址。

訪問I/O端口和存儲器可以使用相同的讀寫信號，在這種情況下，要求給各個存儲單元和各個I/O端口分配互不相同的地址，CPU通過不同地址來選擇某一個存儲單元或I/O端口進(jìn)行訪問。

§7.2