1、第6章輸入輸出與接口技術(shù),微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),6.1.1微型計(jì)算機(jī)接口簡介,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),接口的的概念在微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，與外部設(shè)備之間的聯(lián)系，需要有特定的硬件連接和相應(yīng)的軟件控制。完成這一任務(wù)的軟硬件綜合稱為接口。,為什么要在和外設(shè)之間設(shè)置接口？要想回答這個(gè)問題，讓我們先來看看外部設(shè)備外部設(shè)備是構(gòu)成微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分,6.1.1微型計(jì)算機(jī)接口簡介,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),外部設(shè)備種類繁多，從工作原理來講，可分為機(jī)械、電動式和其它形式等幾類，它們所傳輸?shù)男畔⑷鐢?shù)字量、模擬量、開關(guān)量、脈沖量要求也各不相同。這就給計(jì)算機(jī)和外設(shè)之間的信息交換帶來以下一些問題

2、：速度不匹配：信號電平不匹配：信號格式不匹配：時(shí)序不匹配,6.1.1微型計(jì)算機(jī)接口簡介為什么要在和外設(shè)之間設(shè)置接口？,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),所以各種外設(shè)都有自己的定時(shí)和控制邏輯，與計(jì)算機(jī)的時(shí)序不一致。因此，輸入輸出設(shè)備不能直接與的系統(tǒng)總線相連，必須在與外設(shè)之間設(shè)置專門的接口（Interface）電路來解決這些問題。,6.1.1微型計(jì)算機(jī)接口簡介為什么要在和外設(shè)之間設(shè)置接口？,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),6.1.2微型計(jì)算機(jī)接口功能,、數(shù)據(jù)緩沖功能：實(shí)現(xiàn)速度匹配設(shè)置數(shù)據(jù)緩沖器或鎖存器，以解決高速主機(jī)與低速外設(shè)之間的速度匹配問題。、設(shè)備選擇功能：生成接口的選擇信號要與多個(gè)外設(shè)打交道，一個(gè)

3、外設(shè)又往往要與交換幾種信息，因此，一個(gè)外設(shè)接口中通常包含若干個(gè)端口，而在同一時(shí)刻，只能與某一個(gè)端口交換信息。、信號轉(zhuǎn)換功能：實(shí)現(xiàn)電平、邏輯、時(shí)序匹配信號轉(zhuǎn)換包括信號與外設(shè)之間的邏輯關(guān)系，功能定義、電平的高低，工作時(shí)序匹配等。、數(shù)據(jù)寬度與數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換功能：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)位數(shù)的匹配。,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),、設(shè)置時(shí)序控制電路來同步和外設(shè)的工作（）、執(zhí)行CPU命令功能：寄存和解析CPU命令可以認(rèn)為是端口執(zhí)行了來自CPU的命令。（）、返回外設(shè)狀態(tài)功能：寄存和編碼外設(shè)狀態(tài)接口電路接收送來的命令或控制信號，定時(shí)信號實(shí)施對外設(shè)的控制管理，外設(shè)的工作狀態(tài)和應(yīng)答信號也通過接口及時(shí)返回給，以握手聯(lián)絡(luò)（hands

4、haking）信號來保證主機(jī)和外部操作實(shí)現(xiàn)同步。,6.1.2微型計(jì)算機(jī)接口功能,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),6.1.3微型計(jì)算機(jī)接口組成簡單的輸入輸出接口的組成,把地址譯碼、數(shù)據(jù)鎖存與緩沖、狀態(tài)寄存器、命令寄存器各個(gè)電路組合起來，構(gòu)成簡單輸入輸出接口接口連接的信號：與系統(tǒng)總線連接：地址總線A0A15數(shù)據(jù)總線D0D7控制總線M/IO#、RD#、WR#（最小模式時(shí)）或IOWC#、IORC#（最大模式時(shí)）相連接與外部設(shè)備相連：數(shù)據(jù)口、狀態(tài)口、命令口。,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),6.1.3微型計(jì)算機(jī)接口組成,一個(gè)能夠?qū)嶋H運(yùn)行的接口，應(yīng)由硬件和軟件兩部分組成。硬件電路端口：接口內(nèi)通常設(shè)置有若干寄存

5、器，用來暫存和外設(shè)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，狀態(tài)和命令，這些寄存器被稱為端口（port）。根據(jù)寄存器內(nèi)暫存信息的種類，在接口芯片中包括：數(shù)據(jù)端口（數(shù)據(jù)寄存器）傳送數(shù)據(jù)的功能。命令端口（控制端口或命令寄存器）接收執(zhí)行命令的功能。狀態(tài)口（狀態(tài)寄存器）返回狀態(tài)的功能端口地址譯碼電路:(獨(dú)立于接口芯片)端口地址譯碼的作用是完成設(shè)備選擇的功能，是接口中不可缺少的部分。,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),為了增強(qiáng)接口適用范圍，半導(dǎo)體廠商一般按照通用型、可編程模式設(shè)計(jì)制作接口芯片。因此，為了使用接口，需要為CPU編寫專門的接口程序。接口程序多由匯編語言編程實(shí)現(xiàn)，一般包括初始化接口芯片、確定數(shù)據(jù)傳輸方式、控制接口硬件動作等

6、主要功能?；窘Y(jié)構(gòu)：如圖所示。,6.1.3微型計(jì)算機(jī)接口組成,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),6.1.4端口的編址方式,兩種端口編址方式：統(tǒng)一編址和獨(dú)立編址，統(tǒng)一編址，稱為存儲器映射方式。,定義：把系統(tǒng)中的每一個(gè)I/O端口看作一個(gè)存儲單元，與存儲單元一樣統(tǒng)一編址。優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)指令集中，不必包含專門的I/O指令，簡化指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)；可以使用種類多、功能強(qiáng)的存儲器指令訪問外設(shè)端口；I/O地址空間可大可小，靈活性強(qiáng)。缺點(diǎn)：I/O地址具有與存儲器地址相同的長度，增大了譯碼復(fù)雜程度，延長了譯碼時(shí)間，降低了輸入輸出效率。,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),兩種端口編址方式：統(tǒng)一編址和獨(dú)立編址，獨(dú)立編址，稱為I/O映

7、射方式。,定義：對系統(tǒng)中的I/O端口單獨(dú)編址，構(gòu)成獨(dú)立的I/O地址空間。優(yōu)點(diǎn)：采用專門的I/O指令來訪問具有獨(dú)立空間的I/O端口；I/O地址較短，I/O指令長度短，譯碼電路簡單，指令執(zhí)行速度快，程序清晰，可讀性好；缺點(diǎn)：指令系統(tǒng)必須設(shè)置專門的I/O指令，其功能不如存儲器指令強(qiáng)大。,6.1.4端口的編址方式,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),獨(dú)立編址方式的端口訪問,80 x86CPU采用內(nèi)存與IO端口獨(dú)立編址方式，設(shè)置了一套獨(dú)立的輸入/輸出指令。輸入指令I(lǐng)N把外部設(shè)備接口輸入端口（數(shù)據(jù)、狀態(tài)）的信息讀入累加器AL、AX。輸出指令OUT把累加器的內(nèi)容向外部接口的輸出端口（數(shù)據(jù)、命令）輸出。IN/OUT

8、指令有兩種尋址方式。端口地址在0255之間，使用直接地址，端口地址以“立即數(shù)”的形式出現(xiàn)在指令中。端口地址大于255時(shí)，必須把地址事先送入DX寄存器，通過該寄存器進(jìn)行間接尋址。,6.1.4端口的編址方式,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),獨(dú)立編址方式的端口訪問,IN（輸入）指令指令格式：INACC,PORTINACC,DX操作：AL/AX（PORT）AL/AX（DX）功能：把指定端口中的數(shù)據(jù)讀入AL或AX中,6.1.4端口的編址方式,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),獨(dú)立編址方式的端口訪問,IN（輸入）指令端口地址在0255之間：INAL，35H;將地址為35H的8位端口數(shù)據(jù)送AL.INAX，0A8H

9、;將地址為0A8H的16位端口數(shù)據(jù)送AX.端口地址在065535之間：MOVDX，21H；端口地址放入DXINAL，DX；把地址為21H的端口數(shù)據(jù)（8位）送AL中MOVDX，312H；端口地址放入DXINAX，DX；把地址為312H的端口數(shù)據(jù)（16位）送AX中,6.1.4端口的編址方式,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),獨(dú)立編址方式的端口訪問,OUT（輸出）指令端口地址在0255之間：OUT40H，AL；將AL中數(shù)據(jù)送到地址為40H的8位端口中OUT30H，AX；將AX中數(shù)據(jù)送到地址為30H的16位端口中端口地址在065535之間：MOVDX，21HOUTDX，AL；將AL中數(shù)據(jù)向DX所指定的8位

10、端口輸出MOVDX，310HOUTDX，AX；將AX中數(shù)據(jù)向DX所指定的16位端口輸出,6.1.4端口的編址方式,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),80 x86的I/O端口編址方式采用獨(dú)立編址方式，I/O端口地址為16位，最大數(shù)尋址范圍為64K個(gè)地址。IBM-PC機(jī)I/O端口編制方式：主板上只應(yīng)用了10位I/O端口地址線，因此支持的I/O端口數(shù)為1024個(gè)，地址空間為0003FFH，有效地址線為A0A9。IBM-PC機(jī)I/O端口分配方式，把I/O接口硬件分為兩類：板內(nèi)接口-前256個(gè)（0000FFH）擴(kuò)展接口-后768個(gè)（1003FFH）,6.1.4端口的編址方式,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),板

11、內(nèi)I/O端口主板(系統(tǒng)板)上的I/O接口板內(nèi)接口即主板上的I/O接口。尋址到的都是可編程大規(guī)模集成電路，完成相應(yīng)的板內(nèi)接口操作。在IBMPC/T機(jī)中，主板上主要有實(shí)時(shí)時(shí)鐘、協(xié)處理器、Intel公司開發(fā)82xx系列的接口芯片等，這些接口芯片一般是獨(dú)立焊接在主板上的。,6.1.4端口的編址方式,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),擴(kuò)展卡上的I/O接口擴(kuò)展卡主要是指插接在主板插槽上的接口卡，通過系統(tǒng)總線與CPU系統(tǒng)相連。這些擴(kuò)展卡一般由若干個(gè)集成電路按一定的邏輯組成一個(gè)部件，如圖形卡、串行通訊卡、網(wǎng)絡(luò)接口卡等。,6.1.4端口的編址方式,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),擴(kuò)展卡上的I/O接口用戶端口選用原則對

12、于進(jìn)行接口設(shè)計(jì)卡設(shè)計(jì)的用戶了解機(jī)器的端口地址配置是很重要的。因?yàn)橐O(shè)計(jì)接口卡，就必然要使用端口地址，在選定端口地址時(shí)，要注意如下幾點(diǎn)：,系統(tǒng)配置已經(jīng)使用的地址不能使用；未被系統(tǒng)使用，但廠家申明保留的地址不要使用；用戶可以使用PC微機(jī)30031FH的地址。,6.1.4端口的編址方式,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),6.2I/O端口地址譯碼與讀寫技術(shù),CPU是通過地址對不同的接口或端口加以區(qū)分的。把CPU送出的地址轉(zhuǎn)變?yōu)樾酒x擇和端口區(qū)分的依據(jù)就是地址譯碼電路。譯碼電路結(jié)構(gòu),6.2.1I/O端口地址譯碼,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),I/O端口地址譯碼電路在接口電路中的作用:,是地址信號和某些控制信

13、號進(jìn)行組合,從而產(chǎn)生對接口芯片的選譯信號.在微機(jī)系統(tǒng)中，I/O譯碼電路除了受A0A9這10根地址線所確定的地址范圍的限制之外，還要用到其他一些控制信號。如：利用IOR或IOW信號控制對端口的讀寫。利用AEN信號控制非DMA傳送。用I/OCS控制對8位還是16位端口操作。用信號BHE控制端口的奇偶地址?？梢?，在設(shè)計(jì)地址譯碼電路時(shí)，不僅要選擇地址范圍，還要根據(jù)CPU與I/O端口交換數(shù)據(jù)時(shí)的流向（讀/寫）、數(shù)據(jù)寬度（8位/16位），以及是否采用奇偶地址等要求來引入相應(yīng)的控制信號，從而形成地址譯碼電路。,6.2.1I/O端口地址譯碼,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),6.2.1I/O端口地址譯碼,6.2.

14、1I/O端口地址譯碼,端口地址譯碼電路從形式上可分為:固定式譯碼和可選式譯碼；按譯碼采用的元器件來分，則可分為:門電路譯碼和譯碼器譯碼；按端口與地址的對應(yīng)關(guān)系，則可分為:全譯碼方式與部分譯碼方式。,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),最終目標(biāo)是唯一確定一個(gè)端口或寄存器的地址，需要所有地址線都參加譯碼。,地址譯碼-全譯碼法,A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0=1011110000=2F0H3：8輸入端與非門：個(gè)輸入端與非門;：個(gè)輸入端或門,6.2.1I/O端口地址譯碼,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),分析：、由于接口芯片內(nèi)部包含個(gè)端口地址，應(yīng)先選中芯片，再從選中的芯片內(nèi)部選端口，因此，需要產(chǎn)生片選

15、信號，故采用部分譯碼法。這理：只有高位地址線參加譯碼，產(chǎn)生片選信號，而低位地址線不經(jīng)過譯碼電路，直接引入接口芯片，作為產(chǎn)生多個(gè)端口（地址范圍）之用。,地址譯碼-部分譯碼用片內(nèi)尋址外的高位地址的一部分譯碼產(chǎn)生片選信號。,例：設(shè)計(jì)一片內(nèi)擁有個(gè)端口的接口電路的地址譯碼電路，其端口地址為。,6.2.1I/O端口地址譯碼,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),用片內(nèi)尋址外的高位地址的一部分譯碼產(chǎn)生片選信號。,地址譯碼-部分譯碼法,例：設(shè)計(jì)一片內(nèi)擁有個(gè)端口的接口電路的地址譯碼電路，其端口地址為。,、題目要求端口地址范圍是可知，其輸入地址線的取值為：0？其中，低位地址不參加譯碼電路譯碼。其值可變，用？表示。,6.2

16、.1I/O端口地址譯碼,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),用片內(nèi)尋址外的高位地址的一部分譯碼產(chǎn)生片選信號。,地址譯碼-部分譯碼法,例：設(shè)計(jì)一片內(nèi)擁有個(gè)端口的接口電路的地址譯碼電路，其端口地址為。,是地址變化范圍。正好滿足在接口芯片內(nèi)部尋址個(gè)端口的要求。高位地址的取值為，并且是固定不變的，作為門電路的輸入。因此保證這根輸入線取值不變的條件下，輸出線為低電平（即）的任何一種邏輯組合電路，都能滿足本例設(shè)計(jì)要求。,6.2.1I/O端口地址譯碼,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),用片內(nèi)尋址外的高位地址的一部分譯碼產(chǎn)生片選信號。,地址譯碼-部分譯碼法,例：設(shè)計(jì)一片內(nèi)擁有個(gè)端口的接口電路的地址譯碼電路，其端口地址為

17、。,設(shè)計(jì)：符合上述譯碼要求的電路有許多，考慮到是單個(gè)接口（芯片），只需一個(gè)片選信號，故采用門電路來組成譯碼電路。,：輸入端與非門：個(gè)三輸入端或非門,6.2.1I/O端口地址譯碼,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),用片內(nèi)尋址外的高位地址的一部分譯碼產(chǎn)生片選信號。,地址譯碼-部分譯碼法,例：設(shè)計(jì)一片內(nèi)擁有個(gè)端口的接口電路的地址譯碼電路，其端口地址為。,設(shè)計(jì)：如果我們用，和（個(gè)非門芯片）來實(shí)現(xiàn)可以嗎,6.2.1I/O端口地址譯碼,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),地址譯碼電路結(jié)構(gòu)形式及常見的端口地址譯碼方法,、固定式端口地址譯碼電路：硬件電路不改動，譯碼輸出的地址或地址范圍不變。例如：門電路組合法、譯碼器譯

18、碼法。、可選式（開關(guān)式）端口地址譯碼：電路中有若干個(gè)開關(guān)，硬件電路不改動，只改變開關(guān)的狀態(tài)，就可以使譯碼輸出的地址或地址范圍發(fā)生變化。,端口地址譯碼電路一般有兩種結(jié)構(gòu)形式：,6.2.1I/O端口地址譯碼,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),、門電路組合法（門電路譯碼法）：門電路譯碼就是采用與門、與非門、反相器及或非門等簡單邏輯門器件構(gòu)成譯碼電路。,常見的端口地址譯碼方法,例：設(shè)計(jì)一個(gè)端口地址為的譯碼電路,分析：由于是單個(gè)端口地址的譯碼電路，不需要產(chǎn)生片選信號，故采用全譯碼方法。根地址線全部作為譯碼電路的輸入線，參加譯碼。題目要求的端口地址是，可知，位輸入地址線的取值是：,地址譯碼電路結(jié)構(gòu)形式及常見的

19、端口地址譯碼方法,6.2.1I/O端口地址譯碼,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),設(shè)計(jì)：能實(shí)現(xiàn)上述地址線取值的譯碼電路有很多種，一般采用門電路有與門、或門、非門及與非、或非等。本設(shè)計(jì)的地址譯碼電路如圖所示：這樣的譯碼電路稱為：固定式單個(gè)端口地址譯碼電路,例：設(shè)計(jì)一個(gè)端口地址為的譯碼電路,地址譯碼電路結(jié)構(gòu)形式及常見的端口地址譯碼方法,6.2.1I/O端口地址譯碼,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),例：設(shè)計(jì)一個(gè)能執(zhí)行讀寫操作的端口地址的譯碼電路。,設(shè)計(jì)：0,6.2.1I/O端口地址譯碼,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),、譯碼器譯碼電路：如果接口電路需要使用多個(gè)端口地址，則采用譯碼器譯碼比較方便。如：雙2-4

20、譯碼器74LS139；3-8譯碼器74LS138，4-16譯碼器74LS154，等,PC機(jī)中3-8譯碼器74LS138的譯碼實(shí)例,常見的端口地址譯碼方法,地址譯碼電路結(jié)構(gòu)形式及常見的端口地址譯碼方法,6.2.1I/O端口地址譯碼,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),地址譯碼電路結(jié)構(gòu)形式及常見的端口地址譯碼方法,、比較器比較法,例：設(shè)計(jì)一個(gè)地址可以改變的端口地址譯碼電路，并且在范圍內(nèi)可以任意選譯某一個(gè)端口地址。,設(shè)計(jì)：確定地址開關(guān)的位數(shù)題目要求種選譯，故采用位地址開關(guān)，其次，地址開關(guān)不能直接在系統(tǒng)地址線上，需通過中介元件（比較器或異或門）進(jìn)行地址轉(zhuǎn)移，我們采用比較器。從題目要求的地址范圍可知，譯碼電路

21、的輸入地址的取值為：,6.2.1I/O端口地址譯碼,常見的端口地址譯碼方法,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),地址譯碼電路結(jié)構(gòu)形式及常見的端口地址譯碼方法,、比較器比較法,例：設(shè)計(jì)一個(gè)地址可以改變的端口地址譯碼電路，并且在范圍內(nèi)可以任意選譯某一個(gè)端口地址。,6.2.1I/O端口地址譯碼,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),、另外我們也可以采用的開關(guān)式多個(gè)接口電路地址譯碼電路的設(shè)計(jì)。可以根據(jù)的特點(diǎn)，把它運(yùn)用到譯碼電路中。除了進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)外，還要根據(jù)所要求的邏輯功能和編程工具所要求的格式，編寫的編程輸入源文件。確定邏輯關(guān)系，最后將編程代碼“燒：到內(nèi)部。然后進(jìn)行使用。,常見的端口地址譯碼方法,地址譯碼電路結(jié)構(gòu)

22、形式及常見的端口地址譯碼方法,6.2.1I/O端口地址譯碼,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),6.2.2I/O端口的讀寫控制技術(shù),CPU在向外部輸出數(shù)據(jù)或向控制端口寫控制命令時(shí)要進(jìn)行端口寫操作（即執(zhí)行OUT指令）。,1.端口寄存器的寫操作,2.端口寄存器的讀操作,通常會有一些狀態(tài)信息或數(shù)據(jù)信息需要輸入給CPU，這些數(shù)據(jù)已存放于寄存器中，通過端口讀操作可以讀入微處理器，這些寄存器不能直接接到系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線上，以免長時(shí)間占用總線，需通過三態(tài)緩沖器接至數(shù)據(jù)總線。只有對該寄存器使用的端口進(jìn)行讀操作時(shí)才打開三態(tài)門，將數(shù)據(jù)送上總線；其他時(shí)間三態(tài)門處于高阻狀態(tài)。,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),數(shù)據(jù)鎖存器與緩沖器例

23、:輸入設(shè)備接口的數(shù)據(jù)鎖存和緩沖電路如圖左下所示，輸出鎖存電路如圖右下所示。,6.2.2I/O端口的讀寫控制技術(shù),微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),CPU與外部主要進(jìn)行兩種類型的數(shù)據(jù)傳送：與內(nèi)存儲器的數(shù)據(jù)傳輸和與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸。使用一個(gè)總線周期就可以與內(nèi)存儲器進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳輸，而且這個(gè)過程可以連續(xù)進(jìn)行。與外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸則要復(fù)雜得多。從輸入設(shè)備讀入一個(gè)數(shù)據(jù)之后，要等到該設(shè)備完成了第次數(shù)據(jù)輸入之后，才能讀入第個(gè)數(shù)據(jù)。等待時(shí)間不但與該設(shè)備的工作速度有關(guān)，有時(shí)也帶有許多隨機(jī)的成分。例如：用戶在鍵盤輸入過程中，兩次擊鍵的間隔時(shí)間往往是不確定的。因此，較之與內(nèi)存儲器的數(shù)據(jù)傳輸，與外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸有著不同的特點(diǎn)

24、，因而也有著不同的處理方式。概括起來有以下種傳送方式：無條件傳送方式、查詢方式、中斷方式、控制方式。,6.3微型計(jì)算機(jī)接口數(shù)據(jù)傳輸控制方式,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),6.3微型計(jì)算機(jī)接口數(shù)據(jù)傳輸控制方式,無條件傳送方式：無條件傳送方式又稱為同步方式，是最簡單的一種控制方式。多用于與低速接口之間的信息交換。如開關(guān)、繼電器、顯示器，它們總是被認(rèn)為處于“待命”狀態(tài)。對它們的操作可以隨時(shí)進(jìn)行。,無條件輸入輸出傳送接口,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),條件傳送方式條件傳送也稱為查詢方式傳送。使用條件傳送方式時(shí)，通過程序不斷讀取并測試外設(shè)的狀態(tài)。如果輸入設(shè)備處于準(zhǔn)備好的狀態(tài)，或者輸出設(shè)備處于空閑狀態(tài)，則

25、執(zhí)行輸入指令或輸出指令與外設(shè)交換數(shù)據(jù)。為此，接口電路除了有傳送數(shù)據(jù)的端口以外，還應(yīng)有傳送狀態(tài)的端口。、對于輸入過程來說，當(dāng)外設(shè)將數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好時(shí)，則使接口的狀態(tài)端口中的“準(zhǔn)備好”標(biāo)志置“”。、對于輸出過程來說，外設(shè)取走一個(gè)數(shù)據(jù)后，接口便將狀態(tài)端口的對應(yīng)標(biāo)志清“”，表示當(dāng)前輸出寄存器已經(jīng)處于空狀態(tài)，可以接收下一個(gè)數(shù)據(jù)。,6.3微型計(jì)算機(jī)接口數(shù)據(jù)傳輸控制方式,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),條件傳送方式對于條件傳送來說，一個(gè)數(shù)據(jù)的傳送過程由個(gè)環(huán)節(jié)組成。CPU從接口中讀取狀態(tài)字；CPU檢測狀態(tài)字的對應(yīng)位是否滿足“就緒”條件，如果不滿足，則回到前一步重新讀取狀態(tài)字；如狀態(tài)字表明外設(shè)已處于“就緒”狀態(tài)，則傳送

26、數(shù)據(jù)。如查詢方式流程圖：查詢式輸入流程,6.3微型計(jì)算機(jī)接口數(shù)據(jù)傳輸控制方式,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),條件傳送方式查詢方式的特點(diǎn)：操作由啟動，即是主動的，是被動的，所有的傳送都是與程序的執(zhí)行同步。應(yīng)用：不太忙碌，傳送速度不高的情況下采用。缺點(diǎn)：解決了與外設(shè)工作速度的協(xié)調(diào)問題，但是卻大大降低了的使用效率。,6.3微型計(jì)算機(jī)接口數(shù)據(jù)傳輸控制方式,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),條件傳送方式,例：查詢方式輸入接口電路如圖所示查詢方式輸入接口電路工作原理,6.3微型計(jì)算機(jī)接口數(shù)據(jù)傳輸控制方式,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),條件傳送方式,查詢方式輸入接口電路工作原理,輸入設(shè)備在數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好后向接口發(fā)一

27、個(gè)選通信號。選通信號一方面將外設(shè)的數(shù)據(jù)送到接口的鎖存器中，另一方面使接口中的觸發(fā)器置“”，它的輸出端經(jīng)過三態(tài)緩沖器和數(shù)據(jù)總線的某一根相連。數(shù)據(jù)信息和狀態(tài)信息從不同端口經(jīng)過數(shù)據(jù)總線送到。按照數(shù)據(jù)傳送過程的個(gè)步驟：先讀取狀態(tài)字，（本例中狀態(tài)字一位有效）檢查狀態(tài)字是否表明數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒。如準(zhǔn)備就緒，則執(zhí)行輸入指令讀取數(shù)據(jù)，同時(shí)把觸發(fā)器清“”，設(shè)備又恢復(fù)到未就緒狀態(tài)，本次數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱私Y(jié)束,6.3微型計(jì)算機(jī)接口數(shù)據(jù)傳輸控制方式,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù),條件傳送方式,查詢方式輸入接口電路工作原理,相應(yīng)的匯編語言指令段如下：匯編語言程序：AGAIN:INAL,STAT_PORT;讀狀態(tài)端口，D7=1表示“數(shù)據(jù)就緒”TESTAL，80H;測試“數(shù)據(jù)就緒”位JZAGAIN;未就