1、T,拓寬教育網(wǎng),開始,學(xué)習(xí)愉快,畫面寧靜,使人可以安靜的進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài),喚醒人的學(xué)習(xí)意識. 寧靜以致遠(yuǎn),新編16/32位微型計算機原理及應(yīng)用,李繼燦 主編,微機與外設(shè)交換信息, 都必須通過接口電路來實現(xiàn)。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已生產(chǎn)了各種各樣通用的可編程接口芯片，不同系列的微處理器都有其標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的接口芯片可供選用。因此，學(xué)會典型通用接口芯片的工作原理和使用方法，是掌握微機接口技術(shù)的重要基礎(chǔ)。 本章主要介紹Intel系列的8255A、8250、8253-5、8259A等幾種典型通用的接口芯片,第7章 可編程接口芯片及應(yīng)用,7.1 接口的分類及功能,7.2 可編程計數(shù)器/定時器825

2、3-5,7.3 可編程中斷控制器8259A,7.4 可編程并行通信接口芯片8255A,7.5 可編程串行異步通信接口芯片8250,7.6 新型通用I/O接口標(biāo)準(zhǔn),7.1 接口的分類及功能 一、 接口的分類 按接口的功能可分為通用接口和專用接口兩類。通用接口適用于大部分外設(shè)，如行式打印機、電傳打字機和鍵盤等都可經(jīng)通用接口與CPU相連。通用接口又可分為并行接口和串行接口。并行接口是按字節(jié)傳送的；串行接口和CPU之間按并行傳送，而和外設(shè)之間是按串行傳送的。專用接口僅適用于某臺外設(shè)或某種微處理器，用于增強CPU的功能。 此外，在微機控制系統(tǒng)中專為某個被控制的對象而設(shè)計的接口，也是專用接口。,二、接口的

3、功能 接口的功能很豐富，視具體的接口芯片而定，其主要的功能有： (一)緩沖鎖存數(shù)據(jù) 通常CPU與外設(shè)工作速度不可能完全匹配,在數(shù)據(jù)傳送過程中難免有等待的時候。為此，需要把傳輸數(shù)據(jù)暫存在接口的緩沖寄存器或鎖存器中，以便緩沖或等待；而且，要為CPU提供有關(guān)外設(shè)的狀態(tài)信息，如外設(shè)“準(zhǔn)備好”、“忙”，或緩沖器“滿”、“空”等。 (二) 地址譯碼 在微機系統(tǒng)中，每個外設(shè)都被賦予一個相應(yīng)的地址編碼，外設(shè)接口電路能進(jìn)行地址譯碼，以選擇設(shè)備。,(三) 傳送命令 外設(shè)與CPU之間有一些聯(lián)絡(luò)信號,如外設(shè)的中斷請求，CPU的響應(yīng)回答等信號都需要接口來傳送。 (四) 碼制轉(zhuǎn)換 在一些通信設(shè)備中，其信號是以串行方式傳輸

4、的，而計算機的代碼是以并行方式輸入輸出的，這就需要進(jìn)行并行碼與串行碼的互相轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換中，根據(jù)通信規(guī)程還要加進(jìn)一些同步信號等，這些工作也是接口電路要完成的任務(wù)之一。 (五) 電平轉(zhuǎn)換 一般CPU輸入輸出的信號都是TTL電平，而外設(shè)的信號就不一定是TTL電平。為此，在外設(shè)與CPU連接時，要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，使CPU與外設(shè)的電壓(或電流)相匹配。,7.2 可編程計數(shù)器/定時器8253-5,8253-5是可編程計數(shù)器/定時器。 一、 8253-5的引腳與功能結(jié)構(gòu) 8253-5是一種24腳封裝的雙列直插式芯片。,8253-引腳的定義如下: D0D7: 數(shù)據(jù)線。 A0、A1: 地址線，用于選擇3個計數(shù)器中的

5、一個及選擇 控制字寄存器。 RD: 讀控制信號，低電平有效。 WR： 寫控制信號，低電平有效。 CS： 片選端，低電平有效。 CLK02： 計數(shù)器0#、1#、2#的時鐘輸入端。 GATE02: 計數(shù)器0#、1#、2#的門控制脈沖輸入端, 由外部設(shè)備送入門控脈沖。 OUT02： 計數(shù)器0#、1#、2#的輸出端，由它接至 外部設(shè)備以控制其啟停。 8253-5的功能體現(xiàn)在兩個方面,即計數(shù)與定時。兩者的工作原理在實質(zhì)上是一樣的，都是利用計數(shù)器作減1計數(shù)，減至0發(fā)信號；兩者的差別只是用途不同。,二、8253-5的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和尋址方式,(一) 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8253-5的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有3個獨立結(jié)構(gòu)完全相同的16位計

6、數(shù)器和1個8位控制字寄存器。在每個計數(shù)器內(nèi)部,又可分為計數(shù)初值寄存器CR、計數(shù)執(zhí)行部件CE和輸出鎖存器OL 3個部件，它們都是16位寄存器，也可以作8位寄存器來用。在計數(shù)器工作時,通過程序給初值寄存器CR送入初始值，該值再送入執(zhí)行部件CE作減1計數(shù)；而輸出鎖存器OL則用來鎖存CE的內(nèi)容，該內(nèi)容可以由CPU進(jìn)行讀出操作。 (二) 尋址方式 8253-5內(nèi)部有3個計數(shù)器和1個控制字寄存器,可通過地址線A0、A1，讀寫控制線RD、WR與選片CS進(jìn)行尋址,并實現(xiàn)相應(yīng)的操作,三、8253-5的6種工作方式及時序關(guān)系 8253-5的方式控制字格式如圖7.4所示，各計數(shù)器有6種可供選擇的工作方式，以完成定時

7、、計數(shù)或脈沖發(fā)生器等多種功能。,(一) 方式 計數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷8253-5在方式0工作時，有以下特點： (1) 當(dāng)寫入控制字后，OUT端輸出低電平作為起始電平，計數(shù)初值裝入計數(shù)器后,輸出仍保持低電平。若GATE端的門控信號為高電平，當(dāng)CLK端每來一個計數(shù)脈沖，計數(shù)器就作減1計數(shù)，當(dāng)計數(shù)值減為0時，OUT端輸出變?yōu)楦唠娖?，若要使用中斷，則可以用此電平變化向CPU發(fā)中斷請求。,(2) GATE為計數(shù)控制門。 方式0的計數(shù)過程可由門控信號GATE控制暫停，即當(dāng)GATE=1時，允許計數(shù)；GATE=0時，停止計數(shù)。GATE信號的變化并不影響輸出OUT端的狀態(tài)。 (3) 計數(shù)過程中可重新裝入計數(shù)初值。 如

8、果在計數(shù)過程中，重新寫入某一計數(shù)初值，則在寫完新的計數(shù)值后，計數(shù)器將從該值重新開始作減1計數(shù)。,(二)方式1 可編程單穩(wěn)觸發(fā)器,(1)寫入控制字后，OUT端輸出高電平作為起始電平。當(dāng)計數(shù)初值送到計數(shù)器后，若無GATE的上升沿，不管此時GATE輸入的觸發(fā)電平是高電平還是低電平,都不開始減1計數(shù)，必須等到GATE端輸入正跳變觸發(fā)脈沖時,計數(shù)過程才會開始。 (2)工作時,由GATE輸入觸發(fā)脈沖的上升沿使OUT變?yōu)榈碗娖?，每來一個計數(shù)脈沖，計數(shù)器作減1計數(shù)，當(dāng)計數(shù)值減為0時, OUT再變?yōu)楦唠娖?。OUT端輸出的單穩(wěn)負(fù)脈沖的寬度為計數(shù)器的初值乘以CLK端輸入脈沖周期。 (3)如果在計數(shù)器未減到0時,門控

9、端GATE又來一觸發(fā)脈沖,則由下一個時鐘脈沖開始,計數(shù)器將從初始值重新作減1計數(shù).當(dāng)減至0時，輸出端又變?yōu)楦唠娖?。這樣,使輸出脈沖寬度延長。,(三)方式2 分頻器 （又叫分頻脈沖產(chǎn)生器） 此方式是n分頻計數(shù)器,n是寫入計數(shù)器的初值。寫入控制字后，OUT端輸出高電平作為起始電平。當(dāng)計數(shù)初值寫入計數(shù)器后，從下一個時鐘脈沖起，計數(shù)器開始作減1計數(shù)。當(dāng)減到1時，OUT端輸出將變?yōu)榈碗娖?。?dāng)計數(shù)端CLK輸入n個計數(shù)脈沖后,在輸出端OUT輸出一個n分頻脈沖,其正脈沖寬度為（n-1）個輸入脈沖時鐘周期,而負(fù)脈沖寬度只是一個輸入脈沖時鐘周期。 GATE用來控制計數(shù),GATE=1,允許計數(shù)；GATE=0，停止計

10、數(shù)。因此，可以用GATE來使計數(shù)器同步。要注意的是，在方式2下，不但高電平的門控信號有效，上升跳變的門控信號也是有效的。,(四)方式3 方波頻率發(fā)生器 此方式類似于方式2，但輸出為方波或者為對稱的矩形波。當(dāng)寫入控制字后,OUT端輸出低電平作為起始電平，裝入計數(shù)值n后，OUT端輸出變?yōu)楦唠娖?。如果?dāng)前GATE為高電平，則立即開始作減1計數(shù)。當(dāng)計數(shù)值n為偶數(shù)時，每當(dāng)計數(shù)值減到n/2時，則OUT端由高電平變?yōu)榈碗娖?，并一直保持計?shù)到0，故輸出的n分頻波為方波;當(dāng)n為奇數(shù)時，輸出分頻波高電平寬度為(n+1)/2計數(shù)脈沖周期，低電平寬度為(n-1)/2計數(shù)脈沖周期。,(五)方式4 軟件觸發(fā)選通脈沖 按方

11、式4工作時，寫入控制字后，輸出OUT變?yōu)楦唠娖?。?dāng)由軟件觸發(fā)寫入初始值后，計數(shù)器作減1計數(shù)，當(dāng)計數(shù)器減到0時,在OUT端輸出一個寬度等于一個計數(shù)脈沖周期的負(fù)脈沖。若GATE=1,允許計數(shù);GATE=0，停止計數(shù)。 (六)方式5 硬件觸發(fā)選通脈沖 此方式類似于方式4，所不同的是GATE端輸入信號的作用不同。按方式5工作時，由GATE輸入觸發(fā)脈沖，從其上升沿開始，計數(shù)器作減1計數(shù)，計數(shù)結(jié)束時，在OUT端輸出一個寬度等于一個計數(shù)脈沖周期的負(fù)脈沖。在此方式中，計數(shù)器可重新觸發(fā)。在任何時刻，當(dāng)GATE觸發(fā)脈沖上升沿到來時，將把計數(shù)初值重新送入計數(shù)器，然后開始計數(shù)過程。,中斷控制器是專門用來處理中斷的控制

12、芯片。它的功能是在有多個中斷源的系統(tǒng)中,協(xié)助CPU實現(xiàn)對外部中斷請求的管理，對它們進(jìn)行優(yōu)先權(quán)排隊后選中當(dāng)前優(yōu)先權(quán)最高的中斷請求向CPU發(fā)出中斷請求信號；并且，當(dāng)CPU響應(yīng)中斷請求進(jìn)入中斷服務(wù)子程序之后，如果有某個新的外部中斷請求的優(yōu)先權(quán)高于當(dāng)前正在處理的最低優(yōu)先權(quán)時, 中斷控制器還能讓此中斷通過而到達(dá)CPU的可屏蔽中斷請求信號INTR端,從而實現(xiàn)中斷嵌套。8259A就是一個可編程的輸入端中斷控制器，其功能很強，也很靈活，但使用時比較復(fù)雜。Intel 8259A芯片有以下工作特點：,7.3 可編程中斷控制器8259A,Intel 8259A芯片有以下工作特點： （1）單片8259A能管理8級中斷

13、。若采用級聯(lián)工作方式，可 用9片8259A構(gòu)成64級主從式中斷系統(tǒng)。 （2）8259A可以通過編程工作于多種不同的方式，從而能方 便地滿足多種類型微機中斷系統(tǒng)的需要。 （3）8259A采用NMOS工藝制造，只需要一組5V電源。,一、8259A的引腳與功能結(jié)構(gòu) 一 8259A的引腳與功能結(jié)構(gòu) 芯片片腳定義如下： D0D7：8根雙向數(shù)據(jù)線。在小系統(tǒng)中,它們直接和CPU的數(shù)據(jù)總線相連；在大系統(tǒng)中，它們一般通過總線驅(qū)動器間接與CPU相連。 WR ：寫控制信號，低電平有效。它用來通知8259A準(zhǔn)備從數(shù)據(jù)線上接收數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)實際上就是CPU發(fā)往8259A的命令字。 RD：讀控制信號,低電平有效。它用來通

14、知8259A將其內(nèi)部某個寄存器的內(nèi)容讀到CPU的數(shù)據(jù)總線上。 CS：片選信號端，低電平有效。它通過地址譯碼邏輯電路與地址總線相連，用于選通8259A。,A0：地址線。它用來指出當(dāng)前8259A的兩個端口中被訪問的是奇地址（較高8位地址）還是偶地址（較低8位地址）。在8088中，由CPU的A0接入8259的A0端；而在8086中，則由CPU的A1接入8259的A0端。這樣連接是為了能同時滿足在8位或16位兩種系統(tǒng)中，都能使所有的數(shù)據(jù)傳輸利用16位總線的低8位。 IR0IR7：8級中斷請求輸入端。它用于接收來自I/O設(shè)備的外部中斷請求。在主從級聯(lián)方式的復(fù)雜系統(tǒng)中，主片的IR0IR7端分別與各從片的I

15、NT端相連，用來接收來自從片的中斷請求。 INT：中斷請求信號（輸出）。它連至CPU的INTR端，用來向發(fā)中斷請求信號。,INTA：中斷應(yīng)答線(輸入)。它連至CPU的INTA端，用于接收來自CPU的中斷應(yīng)答信號。當(dāng)接收CPU的應(yīng)答信號后，8259A就把中斷向量類型號送到數(shù)據(jù)總線。并且，CPU將在中斷應(yīng)答信號的第2個INTA負(fù)脈沖結(jié)束時，讀取數(shù)據(jù)總線上的中斷類型號。 SP/EN：此引腳是一個雙功能的雙向信號線，分別表示兩種工種方式。 當(dāng)8259A片采用緩沖方式時，則SP/EN端作為輸出信號線EN；當(dāng)8259A片采用主從工作方式（即非緩沖方式）時,則SP/EN端作為輸入信號線SP。在緩沖工作方式中

16、，當(dāng)EN有效時，作為輸出信號允許數(shù)據(jù)總線緩沖器選通，使數(shù)據(jù)由8259A通過緩沖器讀出至CPU。當(dāng)EN無效時，表示CPU將使數(shù)據(jù)寫入8259A。,在主從工作方式中，作為輸入信號，由該輸入引腳的電平來區(qū)分“主”或“從”8259A，若輸入高電平,即SP=1，則本片為“主”8259A,若輸入低電平,即SP=0,則為”從”8259A。 CAS0CAS2：3根級聯(lián)控制信號。系統(tǒng)中最多可以把8級中斷請求擴展為64級主從式中斷請求，對于“主”8259A, CAS0CAS2為輸出信號，對于“從”8259A，CAS0CAS2為輸入信號。在主從級聯(lián)方式系統(tǒng)中，將根據(jù)“主” 8259A的這3根引線上的信號編碼來具體指

17、明是哪一個8259A“從”片。,二、8259A內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖和中斷工作過程,8259A的8個功能部件組成一個有機的整體，共同協(xié)調(diào)處理它的整個中斷工作過程，其中斷過程執(zhí)行步驟如下： (1) 當(dāng)外部中斷源使8259A的一條或幾條中斷請求線(IR0 IR7)變成高電平時，則先使IRR的相應(yīng)位置“1”。 (2) 系統(tǒng)是否允許某個已鎖定在IRR中的中斷請求進(jìn)入ISR寄 存器的對應(yīng)位,可用IMR對IRR設(shè)置屏蔽或不屏蔽來控制. 如果已有幾個未屏蔽的中斷請求鎖定在ISR的對應(yīng)位,還 需要通過優(yōu)先級判別器即進(jìn)行裁決，才能把當(dāng)前未 屏蔽的最高優(yōu)先級的中斷請求從INT輸出，送至CPU的 INTR端。,(3) 若是處

18、于開中斷狀態(tài)，則它在執(zhí)行完當(dāng)前指 令,就用INTA作為響應(yīng)信號送至8259A的INTA。8259A 在收到CPU的第1個中斷應(yīng)答INTA信號后，先將ISR 中的中斷優(yōu)先級最高的那一位置“1”，再將IRR中剛才 置“1”的相應(yīng)位復(fù)位成“0”。 (4) 8259A在收到第2個INTA信號后，將把與此中斷相對應(yīng) 的一個字節(jié)的中斷類型n從一個名為中斷類型寄存器 的內(nèi)部部件中送到數(shù)據(jù)線，CPU讀入該中斷類型號n， 并根據(jù)它從中斷向量表中取得相對于該中斷類型號n 的中斷向量及其指定的中斷入口地址，隨即可轉(zhuǎn)入執(zhí) 行相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序。,(5) 當(dāng)CPU對某個中斷請求做出的中斷響應(yīng)結(jié)束后，8259A將 根據(jù)

19、一個名為方式控制器的結(jié)束方式位的不同設(shè)置，在 不同時刻將ISR中置1“的中斷請求位復(fù)“0”。具體地說， 在自動結(jié)束中斷(AEOI)方式下，8259A會將ISR中原來在 第1個INTA負(fù)脈沖到來時設(shè)置的“1”(即響應(yīng)此中斷請求 位)在第2個INTA脈沖結(jié)束時，自行復(fù)位成“0”。若是非 自動結(jié)束中斷方式(EOI)，則ISR中該位的“1”狀態(tài)將一 直保持到中斷過程結(jié)束，由CPU發(fā)EOI命令才能復(fù)位成 “0”。,三、8259的控制字格式 8259A的強大中斷處理功能和各種靈活的工作方式,都是通過編程來設(shè)置的，具體地說,是對8259A內(nèi)部有關(guān)寄存器寫入控制命令字來實現(xiàn)控制的。按照控制字功能及設(shè)置的要求不

20、同，可分為兩種類型的命令字： (1)初始化命令字ICW（Initialization Command Word）：ICW1ICW4，它們必須在初始化時分別寫入4個相應(yīng)的寄存器。并且，一旦寫入，一般在系統(tǒng)運行過程中就不再改變。 (2)工作方式命令字或操作命令字OCW（Operation Command Word）:OCWOCW3，它們必須在設(shè)置初始化命令后方能分別寫入3個相應(yīng)的寄存器。它們用來對中斷處理過程進(jìn) 行動態(tài)的操作與控制。在一個系統(tǒng)運行過程中，操作命令字可以被多次設(shè)置。,四、8259A應(yīng)用舉例 在IBM PC/XT機中，只用1片8259A中斷控制器，用來提供8級中斷請求，其中IR0優(yōu)先級

21、最高，IR7優(yōu)先級最低。它們分別用于日歷時鐘中斷、鍵盤中斷、保留、網(wǎng)絡(luò)通信、異步通信中斷、硬盤中斷、軟盤中斷及打印機中斷。8259A片選地址為20H、21H。 8259A使用步驟如下： 1 初始化 MOV AL， 13H ；寫ICW1，單片，邊沿觸發(fā)，要ICW4 OUT 20H，AL MOV AL，8；寫ICW2，中斷類型號從8開始 OUT 21H，AL MOV AL，0DH；寫ICW4，緩沖工作方式，8088/8086配置 OUT 21H，AL MOV AL，0；寫OCW1，允許IR0IR7全部8級中斷請求 OUT 21H，AL,2 送中斷向量入口地址 例如，異步通信中斷IR4，其中斷向量類

22、型號為8+4=12(0CH)，則中斷入口地址的偏移量（IP值）與段地址（CS）在入口地址表中的存放地址為124=48(30H)，49(31H)，50(32H)，51(33H)。其中30H、31H存放指令指針I(yè)P；32H，33H存放指令段碼CS。 3 中斷子程序結(jié)束 由于8259A采用中斷工作方式，且ICW4中的位（即）為，這意味著采用正常結(jié)束中斷，因此，在中斷子程序結(jié)束前必須發(fā)EOI命令和IRET命令。 MOV AL，20H：寫OCW2命令，使ISR相應(yīng)位復(fù)位(即發(fā)EOI命令)。 OUT 20H，ALIRET；開放中斷允許，并從中斷返回 4 中斷嵌套 為了使中斷嵌套，即在中斷響應(yīng)過程中，允許比

23、本中斷優(yōu)先級高的中斷進(jìn)入，只要在進(jìn)入中斷處理程序后，執(zhí)行開中斷指令STI即可達(dá)到此目的。,.4 可編程并行通信接口芯片8255A,8255A是一種可編程并行通信接口芯片，其功能與通用性更強。 一、 8255A芯片引腳定義與功能,.數(shù)據(jù)端口、 8255A的3個8位數(shù)據(jù)端口A、B、C各有不同特點，可以由設(shè)計者用軟件使它們分別作為輸入端口或輸出端口。在實際使用中，A口與B口常常作為獨立的輸入端口或者輸出端口，C口則配合A口和B口工作。具體地說，C口常常通過控制命令分成為2個4位端口，每個4位端口包含1個4位的輸入緩沖器和1個4位的輸出鎖存器/緩沖器，它們分別用來為A口和B口輸出控制信號和輸入狀態(tài)信號

24、。 .A組控制和B組控制部件 這兩組控制部件有兩個功能: 一是接收來自芯片內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上的控制字；二是接收來自讀寫控制邏輯電路的讀/寫命令,以此來決定兩組端口的工作方式和讀/寫操作.,.讀/寫控制邏輯電路 讀/寫控制邏輯電路的功能是負(fù)責(zé)管理8255A的數(shù)據(jù)傳輸過程。它接收CS及來自地址總線的信號A1、A0（在8086總線中為A2、A1）和控制總線的信號RESET、WR、RD,將它們組合后,得到對A組控制部件和B組控制部件的控制命令,并將命令送給這兩個部件，再由它們完成對數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息和控制信息的傳輸。 .數(shù)據(jù)總線緩沖器 它是一個雙向三態(tài)的8位數(shù)據(jù)緩沖器，8255A正是通過它與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連。

25、輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)、CPU發(fā)給8255A的控制字都是通過該部件傳遞的。,二、8255A尋址方式 8255A內(nèi)部有3個I/O端口和一個控制字端口,通過地址線A0、A1，讀寫控制線RD、WR與片選端CS進(jìn)行尋址并實現(xiàn)相應(yīng)的操作。,三、8255A的3種工作方式 (一) 方式0方式0是基本的輸入輸出工作方式 方式0有以下特點：(1) 任何一個端口都可用作輸入或輸出。(2) 由A口、B口、C口高4位與C口低4位4組組合成16種不同的輸入/輸出組態(tài)。 (二) 方式1方式1和方式0不同，它要利用端口C所提供的選通信號和應(yīng)答信號，來控制輸入/輸出操作。 所以,方式1又稱為選通輸入輸出方式,(三) 方式2此方式

26、稱為選通雙向傳輸，僅適用于端口A。 INTRA： 中斷請求信號，高電平有效。端口A完成一次輸入或輸出數(shù)據(jù)操作后，可通過INTRA向CPU發(fā)中斷請求。 STBA： 輸入選通信號，低電平有效。當(dāng)STBA有效時，把外設(shè)輸入的數(shù)據(jù)信號鎖存入端口A。 IBFA： 輸入緩沖器滿，高電平有效。當(dāng)IBFA有效時，表示已有一個數(shù)據(jù)送入端口A，等待CPU讀走。此信號可供CPU作輸入查詢用。 OBFA： 輸出緩沖器滿，低電平有效。當(dāng)OBFA有效時，表示CPU已將一個數(shù)據(jù)寫入端口A，通知外設(shè)，可以將其取走。 ACKA： 外設(shè)應(yīng)答信號，低電平有效。當(dāng)ACKA有效時，表示端口A輸出的數(shù)據(jù)已送到外設(shè)。 INTE1： A口輸

27、出中斷允許信號(在片內(nèi))?？梢杂绍浖ㄟ^對PC6的置位或復(fù)位來加以允許或禁止。 INTE2： A口輸入中斷允許信號(在片內(nèi))?？梢杂绍浖C4的置位或復(fù)位來加以允許或禁止,四、時序關(guān)系 按方式0工作時，因為外設(shè)與8255A之間的數(shù)據(jù)交換沒有時序控制，所以只能作為簡單的輸入輸出和用于低速并行數(shù)據(jù)通信。而按方式1工作時，設(shè)與CPU可以進(jìn)行實時數(shù)據(jù)通信。,從時序圖上，可以把它們的工作過程歸納如下： (1)當(dāng)數(shù)據(jù)端口作為輸入工作時，在STB有效時，外設(shè)輸入數(shù)據(jù)存入端口，并發(fā)出IBF有效信號，該信號可供外設(shè)作通信聯(lián)絡(luò)信號，也可以由CPU查詢C口相應(yīng)位獲得。當(dāng)CPU對該數(shù)據(jù)口進(jìn)行讀入操作后，由RD上升沿

28、使IBF復(fù)位, 為下一次輸入數(shù)據(jù)做好準(zhǔn)備。如果該數(shù)據(jù)端口中斷允許INTE置位，則在STB信號回復(fù)到高電平時，8255A通過INTR向CPU發(fā)中斷請求。若CPU響應(yīng)該中斷請求，讀取該數(shù)據(jù)端口的輸入數(shù)據(jù)，則由RD下降沿使INTR復(fù)位,為下一次數(shù)據(jù)輸入請求中斷做好準(zhǔn)備。,(2)當(dāng)數(shù)據(jù)端口作為輸出口時,在CPU把數(shù)據(jù)寫入端口后，由WR的上升沿使OBF有效并使INTR復(fù)位。OBF輸出通知外設(shè)可以取走端口的輸出數(shù)據(jù)。當(dāng)外設(shè)取走一個數(shù)據(jù)時, 應(yīng)向8255A發(fā)回應(yīng)答信號ACK。ACK的有效低電平可以使OBF復(fù)位，為下一次輸出做好準(zhǔn)備。如果該端口輸出中斷允許INTE位置位，則當(dāng)ACK回到高電平時，8255A可以

29、通過INTR發(fā)輸出中斷請求。若CPU響應(yīng)該中斷請求,又可以把下一次輸出數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)端口。 (3)當(dāng)數(shù)據(jù)端口既作輸入又作輸出選通雙向傳送時,其時序圖上所表示的工作過程將是以上輸入時序與輸出時序的綜合，故不再詳述。,五、8255A應(yīng)用舉例 8255A作為通用的并行輸入/輸出接口芯片，常用于CPU與外設(shè)之間，CPU可以通過8255A將數(shù)字量送往外設(shè)，也可以通過8255A將數(shù)字量從外設(shè)讀入CPU。當(dāng)8255A用作矩陣鍵盤接口時，既有輸入操作，又有輸出操作，用一片8255A構(gòu)成4行4列的非編碼鍵盤電路,7.5 可編程串行異步通信接口芯片8250,8250是一種可編程的串行異步通信接口芯片。它支持異步通信

30、規(guī)程；芯片內(nèi)部設(shè)置時鐘發(fā)生電路，并可以通過編程改變傳送數(shù)據(jù)的波特率；它提供MODEM所需的控制信號和接收來自MODEM的狀態(tài)信息，極易通過MODEM實現(xiàn)遠(yuǎn)程通信；它具有數(shù)據(jù)回送功能，為調(diào)試自檢提供方便。,一、串行異步通信規(guī)程(PROTOCOL) 在詳細(xì)介紹可編程串行異步通信接口芯片8250之前，首先要了解串行異步通信規(guī)程。 行異步通信規(guī)程是把一個字符看作一個獨立的信息單元，每一個字符中的各位是以固定的時間傳送。因此，這種傳送方式在同一字符內(nèi)部是同步的，而字符間是異步的。在異步通信中收發(fā)雙方取得同步的方法是采用在字符格式中設(shè)置起始位和停止位的辦法。在一個有效字符正式發(fā)送之前，先發(fā)送一個起始位,而

31、在字符結(jié)束時發(fā)送1個2個停止位。當(dāng)接收器檢測到起始位時，便能知道接著是有效的字符位，于是開始接收字符，檢測到停止位時，就將接收到的有效字符裝載到接收緩沖器中。,串行異步通信格式如下： (1) 起始位，它一定是邏輯0電平。 (2) 數(shù)據(jù)位(5到8位)。它緊跟在起始位后，是要被傳送的數(shù) 據(jù)。傳送時，先傳送低位，后傳送高位。 (3) 奇偶校驗位。占1位，奇校驗或偶校驗。 (4) 停止位。可以是1位、1.5位或2位，它一定是邏輯1電 平。,二、8250芯片引腳定義與功能 D7D0：數(shù)據(jù)線，CPU和8250通過此 數(shù)據(jù)線傳送數(shù)據(jù)或命令。 A2，A1，A0：地址選擇線，用來選擇8250內(nèi)部寄存器。它們通常

32、接地址線A2，A1，A0。 ADS： 地址鎖存輸入引腳，當(dāng)ADS=0時，選通地址A、A1、A0和片選信號，當(dāng)ADS=1時，便鎖存A2、A1、A0和片選信號。實用中,ADS接地便可。,CS0，CS1，CS2： 片選輸入引腳。當(dāng)CS0，CS1為高電平，CS2為低電平時，則選中8250。 DISTR，DISTR： 數(shù)據(jù)輸入選通引腳。當(dāng)DISTR為高電平或DISTR為低電平時，CPU就能從8250中讀出狀態(tài)字或數(shù)據(jù)信息。 MR： 復(fù)位信號,高電平有效。一般接系統(tǒng)復(fù)位信號RESET。 DDIS： 禁止驅(qū)動器輸出引腳。當(dāng)CPU讀8250時，DDIS輸出低電平。在PC/XT異步適配器上，DDIS懸空不用。

33、CS OUT： 片選中輸出信號。當(dāng)CS OUT為高電平時，表示CS0，CS1，CS2信號均有效，即8250被選中。,XTAL1，XTAL2： 時鐘信號輸入和輸出引腳。如果外部時鐘從XTAL輸入，則XTAL可懸空不用；也可在XTAL和XTAL之間接晶體振蕩器。 RCLK： 接收時鐘輸入引腳。通常直接連到BAUD OUT輸出引腳，保證接收與發(fā)送的波特率相同。 BAUDOUT： 波特率輸出引腳。由8250內(nèi)部時鐘發(fā)生器分頻后輸出. SIN： 串行數(shù)據(jù)輸入引腳。 SOUT： 串行數(shù)據(jù)輸出引腳。,INTRPT： 中斷請求輸出引腳。當(dāng)中斷允許寄存器IER相應(yīng)位置1時，若有下列中斷事件出現(xiàn)，則INTRPT引

34、腳會輸出有效高電平： (1) 接收器數(shù)據(jù)錯； (2) 接收器數(shù)據(jù)有效； (3) 發(fā)送緩沖器空； (4) 調(diào)制解調(diào)器(MODEM)狀態(tài)寄存器的低2位中有置1位。 中斷服務(wù)結(jié)束或系統(tǒng)復(fù)位后，INTRPT被置為低電平。,RTS： 請求發(fā)送輸出引腳。當(dāng)RTS為低電平時，通知MODEM或數(shù)據(jù)裝置，8250已準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)了。 CTS： 清除發(fā)送(即允許發(fā)送)的輸入引腳。當(dāng)CTS為低電平時，表示本次發(fā)送結(jié)束，而允許發(fā)送新的數(shù)據(jù)。 DTR： 數(shù)據(jù)終端就緒輸出引腳。當(dāng)DTR為低電平時，就通知MODEM或數(shù)據(jù)裝置，8250已準(zhǔn)備好可以通信了。 DSR： 數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好輸入引腳。當(dāng)DSR為低電平時，表示MODEM或

35、數(shù)據(jù)裝置與8250已建立通信聯(lián)系，傳送數(shù)據(jù)已準(zhǔn)備就緒。,RLSD： 載波檢測輸入引腳。當(dāng)RLSD為低電平時，表示MODEM或數(shù)據(jù)裝置已檢測到通信線路上送來的信息，指示應(yīng)開始接收。 RI： 振鈴指示輸入引腳。當(dāng)RI為低電平時，表示MODEM或數(shù)據(jù)裝置已接收到了電話線上的振鈴信號。 OUT1： 用戶指定的輸出引腳?？梢酝ㄟ^對8250的編程使OUT1為低電平或高電平。,OUT2： 用戶指定的另一輸出引腳。也可以通過對8250的編程使OUT2為低電平或高電平。 DOSTR,DOSTR: 數(shù)據(jù)輸出選通的輸入引腳。當(dāng)DOSTR為高電平或DOSTR為低電平時，CPU就能將數(shù)據(jù)或命令寫入8250。,8250芯

36、片內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由10個內(nèi)部寄存器 , 數(shù)據(jù)緩沖器和寄存器選擇與I/O 控制邏輯組成.通過微處理器的輸入/輸出指令可以對10個內(nèi)部寄存器進(jìn)行操作, 以實現(xiàn)各種異步通信的要求.,三、8250芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和尋址方式,需要說明的是表7.5中I/O口地址(3F8H3FEH)是由IBM PC/XT機的地址譯碼器提供的(串行口1)。當(dāng)8250用于其他場合時,表中I/O的口地址應(yīng)由8250所在電路的地址譯碼器決定。,四、8250內(nèi)部控制狀態(tài)寄存器的功能 1.發(fā)送保持寄存器(3F8H)發(fā)送時，CPU將待發(fā)送的字符寫入發(fā)送保持寄存器中，其中第0位是串行發(fā)送的第1位數(shù)據(jù)。 2.接收數(shù)據(jù)寄存器(3F8H) 該寄存器用

37、于存放接收到的1個字符。 3.線路控制寄存器(3FBH) 該寄存器規(guī)定了異步串行通信的數(shù)據(jù)格式。,4. 波特率因子寄存器(3F8H，3F9H) 8250芯片規(guī)定當(dāng)線路控制寄存器寫入D7=1時，接著對口地址3F8H、3F9H可分別寫入波特率因子的低字節(jié)和高字節(jié)，即寫入除數(shù)寄存器(L)和除數(shù)寄存器(H)中。而波特率為1.8432MHz/(波特率因子16)。,5.中斷允許寄存器(3F9H) 該寄存器允許8250 4種類型中斷(相應(yīng)位置1)，并通過IRQ4向8088CPU發(fā)中斷請求。 6.中斷標(biāo)識寄存器(3FAH) 可以用來判斷有無中斷與哪一類中斷請求。 7.線路狀態(tài)寄存器(3FDH) 該寄存器向CP

38、U提供有關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)信息。 讀入時，各數(shù)據(jù)位等于1有效，讀入操作后各位均復(fù)位。除D位外，其他各位還可被CPU寫入，同樣可以產(chǎn)生中斷請求。 8.Modem控制寄存器(3FCH) 該寄存器控制與調(diào)制解調(diào)器或數(shù)傳機的接口信號。,9. Modem狀態(tài)寄存器(3FEH) 該寄存器反映了調(diào)制解調(diào)器控制線的當(dāng)前狀態(tài)，同時提供了4位控制輸入的狀態(tài)變化信息。各數(shù)據(jù)等于1為有效。各位含義如下：,五、 8250通信編程 對8250編制通信軟件時，首先應(yīng)對芯片初始化，然后按程序查詢或中斷方式實現(xiàn)通信。 1. 8250初始化 8250的初始化需完成以下工作： (1)設(shè)置波特率。 例如，設(shè)波特率為9600，則波特率因

39、子N=12 MOV DX，3FBH MOV AL，80H；設(shè)置波特率 OUT DX，AL MOV DX，3F8 MOV AL，12 OUT DX，AL INC DX MOV AL，0 OUT DX，AL；3F9H送0,(2) 設(shè)置串行通信數(shù)據(jù)格式 例如，數(shù)據(jù)格式為8位，1位停止位，奇校驗。 MOV AL，BH MOV DX，3FBH OUT DX，AL (3) 設(shè)置工作方式 無中斷： MOV AL，3 ；OUT、OUT均為1 MOV DX，3FCH OUT DX ，AL 有中斷： MOV AL，BH ；OUT2=0,允許INTRT去申請中斷 MOV DX，3FCH OUT DX，AL 循環(huán)測試

40、： MOV AL，13H MOV DX，3FCH OUT DX，AL,2. 程序查詢方式通信編程 采用程序查詢方式工作時，CPU可以通過讀線路狀態(tài)寄存器(3FDH)查相應(yīng)狀態(tài)位(D0與D5位)，來檢查接收數(shù)據(jù)寄存器是否就緒(D0=1)與發(fā)送保持器是否空(D5=1)。 發(fā)送程序： TR： MOV DX，3FDH I AL，DX TEST AL，20H JZ TR MOV AL，SI；從SI中取出發(fā)送數(shù)據(jù) MOV DX，3F8H OUT DX，AL 接收程序 RE：MOV DX，3FDH I AL，DX TEST AL，1,JZ RE MOV DX，3F8H I AL，DX MOV DI，AL；讀

41、入數(shù)據(jù)存入DI中 3. 用中斷方式編程 在IBM PC 機中使用8250中斷方式進(jìn)行通信編程要完成以下幾個步驟： (1)對8259A中斷控制器進(jìn)行初始化，允許中斷優(yōu)先級4。 MOV AL，13H ；單片使用，需要ICW MOV DX，20H OUT DX，AL;ICW MOV AL，8；中斷類型號為08H0FH IC DX OUT DX，AL；ICW IC AL；緩沖方式，/8086 OUT DX，AL；ICW MOV AL，8CH；允許0，1，4，5，6級中斷 OUT DX，AL；送中斷屏蔽字OCW,(2)設(shè)置中斷向量IRQ4 對IRQ4，中斷類型號為0CH，0CH4=30H。因此，應(yīng)在30

42、H，31H存放IP值，32H，33H存放CS值。 設(shè)中斷服務(wù)程序入口地址為2000：100 XO AX，AX MOV DS，AX MOV AX，100H MOV OD T0030H，AX ；送100H到00030H和 00031H內(nèi)存單元中 MOV AX，2000H MOV OD T0032H，AX ；送2000H到00032H和00033H內(nèi)存單元中,(3)對8250送中斷允許寄存器(3F9H)設(shè)置允許/屏蔽位。 例如，允許發(fā)送與接收中斷請求。 MOV AL，3 MOV DX，3F9H OUT DX，AL (4)在中斷結(jié)束返回時，需要對8259A發(fā)EOI命令，保證8250可以重新響應(yīng)中斷請求

43、。 MOV AL， 20H MOV DX，20H OUT DX，AL ；發(fā)EOI命令，OCW IRET；開中斷允許，并從中斷返回,隨著外設(shè)發(fā)展趨勢的日益多樣化，原有接口標(biāo)準(zhǔn)各自獨立、互不兼容的狀況顯得越來越不適應(yīng)共享的需求，迫切需要設(shè)計和使用一些具有廣泛兼容性的通用外設(shè)接口標(biāo)準(zhǔn)。這里介紹目前已獲得廣泛應(yīng)用并具有很好發(fā)展前景的3種通用外設(shè)接口標(biāo)準(zhǔn)：USB、IEEE1394和SCSI。 一、 USB USB (universal serial bus)是通用串行總線的簡稱，它是一種新型的外設(shè)接口標(biāo)準(zhǔn)。從1994年推出以來，現(xiàn)已有USB1.0、USB1.1和USB2.0等幾個版本。,7.6 新型通用

44、I/O接口標(biāo)準(zhǔn),1.USB的性能特點 （1） 通用性強 USB采用一種通用的連接器來連接多種類型的外設(shè)，其外型為4針插頭，可替代主機箱后板上的各種串行/并行接口，直接實現(xiàn)對各種常規(guī)I/O設(shè)備、部分多媒體設(shè)備、通信設(shè)備以及家用電器的插接。在設(shè)計上，允許1個USB主控機連接多達(dá)127個外設(shè)。 （2） 連接簡便 USB支持熱插拔連接和即插即用。也就是說，在主機不切斷電源的情況下，可直接插拔外設(shè)，并且，USB還能自動識別設(shè)備的接入和移走。,（3） 數(shù)據(jù)傳輸速度較快 USB的數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)到普通接口的10倍（并口）或100倍（串口）以上。例如，USB2.0 在高速方式下，其數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)到480MB

45、/s。 （4） 自備電源 USB為低功耗USB設(shè)備（如USB鍵盤、USB鼠標(biāo)等）提供了5V、500mA的自備電源，同時還采用了APM(先進(jìn)電源管理)技術(shù)，有效地節(jié)省了系統(tǒng)能源。,2.USB系統(tǒng)組成 USB系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。,USB硬件部分: USB主機是一個帶有USB主控制器的PC機（宿主），它是USB系統(tǒng)的主控者。主控制器通過根Hub（集線器）分別完成對數(shù)據(jù)傳輸?shù)某跏蓟驮O(shè)備的接入。當(dāng)每一次外設(shè)與USB交換數(shù)據(jù)時，都是由根Hub來組織的。 根Hub有USB硬件部分的組成兩個端口：一個可直接連接USB功能設(shè)備（如打印機）；另一個是USB Hub，通過它可以將更多的USB 功能設(shè)備串在

46、一起再并接到根Hub上。各種功能設(shè)備就是插在Hub上的幾種外設(shè)，它們都是通過USB總線來傳輸數(shù)據(jù)或控制信息的。,USB軟件部分: 主要包括3個驅(qū)動程序模塊： 一.USB設(shè)備驅(qū)動程序，它負(fù)責(zé)處理USB設(shè)備的I/0請求，并完成對目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)置； 二.USB驅(qū)動程序，它負(fù)責(zé)在設(shè)備設(shè)置時獲取描述符寄存器中有關(guān)USB設(shè)備的特征信息, 并據(jù)此在請求發(fā)生時組織數(shù)據(jù)傳輸； 三.主控制器驅(qū)動程序，它完成對USB交換的調(diào)度，并通過Hub完成對交換的初始化。,3. USB的傳輸類型 USB的傳輸類型實質(zhì)上是指USB的數(shù)據(jù)流類型。USB支持4種數(shù)據(jù)流類型，即控制信號流、塊數(shù)據(jù)流、中斷數(shù)據(jù)流和實時數(shù)據(jù)流。與

47、數(shù)據(jù)流類型相對應(yīng)，USB有4種基本的傳輸類型，即控制傳輸、批傳輸、中斷傳輸和等時傳輸。 （1） 控制傳輸 控制傳輸是指控制信號流的傳輸，它是雙向的。當(dāng)USB設(shè)備加入系統(tǒng)時，USB系統(tǒng)軟件與設(shè)備之間將建立起控制信號流以發(fā)送控制信號。它的傳輸通常會經(jīng)歷Setup、Data與Status 3個階段。在Setup階段，主機給設(shè)備發(fā)出命令；在Data階段，將傳輸由Setup階段所設(shè)定的數(shù)據(jù)；在Status階段，設(shè)備將向主機發(fā)回聯(lián)絡(luò)（握手）信號。 控制傳輸主要用作配置設(shè)備，如給數(shù)碼相機傳送繼續(xù)、暫停或停止等控制信號。,(2) 批傳輸 批傳送是指對塊數(shù)據(jù)流的傳輸，它可以是單向的，也可以是雙向的，用于傳送對時

48、間性要求不強而對正確性卻要求很高的塊數(shù)據(jù)流。在批傳輸過程中，如出現(xiàn)錯誤，會自動重傳。例如，掃描儀、打印機以及靜態(tài)圖片輸入等。 (3) 中斷傳輸 中斷傳輸是指對中斷數(shù)據(jù)流的傳輸，它是一種僅由設(shè)備輸入到主機的單向數(shù)據(jù)流。例如，像鍵盤、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備即采用這種方式。USB的中斷是查詢類型，主機要不斷地查詢端點是否有中斷請求輸入：如有，則處理；如無，則繼續(xù)查詢。其查詢速度可達(dá)到1KHz。 (4) 等時傳輸 等時（同步）傳輸是指對實時數(shù)據(jù)流的傳輸，它可以是單向的，也可以是雙向的，用于傳輸連續(xù)性、實時性的數(shù)據(jù)。這種傳輸方式的特點是速率固定、時間性強，不要求出錯時重傳，其傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)包為1024B/ms。

49、如數(shù)碼相機、數(shù)字聲音設(shè)備、視頻設(shè)備等就采用這種方式。,二、 SCSI SCSI（small comgputer system interface ）是小型計算機系統(tǒng)接口的簡稱，它是一種高智能接口，開始用于小型計算機系統(tǒng)中，后逐漸發(fā)展成為與采用SCSI接口標(biāo)準(zhǔn)的外部設(shè)備連接的接口標(biāo)準(zhǔn)，主要用于混接各種硬驅(qū)、光驅(qū)、磁帶機、打印機、掃描儀以及通信設(shè)備等?，F(xiàn)已發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工作站和Pentium系統(tǒng)中，成為ANSI(美國國家標(biāo)準(zhǔn)局)標(biāo)準(zhǔn)。,1SCSI的主要性能特點 （1） SCSI是一種通用性很強的系統(tǒng)級接口，它是連接主適配器和智能外設(shè)控制器之間的并行I/O接口，其接口總線由8條數(shù)據(jù)線、9條控制線

50、和1條奇偶校驗線組成。它采用50芯（對SCSI-1）或68芯（對SCSI-2）扁平電纜不等，數(shù)據(jù)寬度為16/32位。在通信時，它通過一組通用的命令去控制各種設(shè)備，不需要考慮外設(shè)的物理特性?？偩€上可以菊花鏈形式最多連接8個外設(shè)。在Pentium系統(tǒng)中，通常是由一個主適配器HBA連接最多7個外設(shè)。 （2） 接入SCSI的各設(shè)備之間無固定的主從關(guān)系，可根據(jù)I/O操作的不同情況而異，因此每一個設(shè)備既可以作為啟動設(shè)備，也可以作為目標(biāo)設(shè)備。 （3） SCSI的總線時鐘頻率為5MHz，可按同步方式或異步方式傳輸數(shù)據(jù)。其同步方式數(shù)據(jù)傳輸率是5MHz，異步方式數(shù)據(jù)傳輸率是2.5MHz。最多能支持32個硬盤。,(

51、4) SCSI可分為單端傳送方式和差分傳送方式。單端 SCSI的電纜不能超過6m，而采用差分方式時的傳送 距離可達(dá)25m. (5) 由于SCSI設(shè)備是智能設(shè)備，對SCSI總線乃至主機都屏蔽了實際外設(shè)的固有物理屬性（如磁盤柱面數(shù)、磁頭數(shù)等參數(shù)），因而，在各SCSI設(shè)備之間就可以用一套標(biāo)準(zhǔn)的命令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，這就為系統(tǒng)的升級或系列化提供了方便的條件。,(6)連接在SCSI總線上的智能設(shè)備稱為SCSI設(shè)備。對系統(tǒng)中 的每個SCSI設(shè)備都賦予了惟一的設(shè)備號ID7ID0，其中，ID7的設(shè)備具有最高優(yōu)先權(quán)，而ID0的設(shè)備則具有最低優(yōu)先權(quán)。當(dāng)幾個設(shè)備同時競爭總線時，則這些競爭的設(shè)備將在沖裁階段以自己的設(shè)備號

52、驅(qū)動數(shù)據(jù)線中相應(yīng)的位線（如ID7的設(shè)備就驅(qū)動DB7線），并與數(shù)據(jù)線上的值進(jìn)行比較，然后按優(yōu)先權(quán)進(jìn)行沖裁。在SCSI的總線選擇階段，啟動設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備的設(shè)備號能同時出現(xiàn)在數(shù)據(jù)線上。,2. SCSI的總線結(jié)構(gòu)配置和總線操作 （1）SCSI的總線結(jié)構(gòu)配置 SCSI的總線結(jié)構(gòu)一般分為3層：最底層是物理層，定義了所使用的電纜和連接器；中間層是協(xié)議層，描述信號應(yīng)如何組織和排隊以實現(xiàn)信息包的傳送；最高層是結(jié)構(gòu)層，描述命令請求的組織、編排和響應(yīng)。,（2）SCSI的總線操作階段 總線操作階段是指在完成I/O操作過程中所經(jīng)歷的各種不同階段或狀態(tài)。SCSI總線操作定義了8個階段:總線空閑階段、沖裁階段、選擇階段、重

53、選階段、命令傳送階段、數(shù)據(jù)傳送階段、狀態(tài)傳送階段和消息傳送階段。,在總線空閑階段，SCSI系統(tǒng)將指示當(dāng)前總線處于未被使用狀態(tài)。任何階段執(zhí)行結(jié)束后都可進(jìn)入此階段。當(dāng)SCSI接口的忙狀態(tài)信號BSY和選擇信號SEL為假時，則進(jìn)入此階段。在復(fù)位時，由于釋放總線，也進(jìn)入空閑階段。 沖裁階段是各設(shè)備競爭總線使用權(quán)的階段。所有設(shè)備均可在測出總線處于空閑階段并經(jīng)一定的穩(wěn)定延時后，啟動BSY有效來進(jìn)入沖裁階段，并同時將其ID號送上數(shù)據(jù)線。經(jīng)沖裁獲得總線控制權(quán)的設(shè)備，以啟動SEL信號有效來表示結(jié)束沖裁階段，并轉(zhuǎn)入選擇階段。 選擇階段是由啟動設(shè)備選擇目標(biāo)設(shè)備的階段。當(dāng)獲得總線控制權(quán)的SCSI設(shè)備是一個I/O進(jìn)程的啟動方，則在沖裁階段之后立即進(jìn)入選擇階段，并由啟動方選擇目標(biāo)方。當(dāng)選擇階段結(jié)束時，再由目標(biāo)方來決定下一步是進(jìn)入消息階段的哪一個階段。,重選階段是由為更有效地利用總線而設(shè)置的可選階段。在目標(biāo)設(shè)備執(zhí)行啟動設(shè)備指示的操作過程中，如果暫時不需要總線操作時（例如當(dāng)磁盤的尋道時間較長時），可將總線釋放（斷開），允許其他設(shè)備使用總線，自己則繼續(xù)忙于其內(nèi)部的I/O操作而暫時與啟動方脫