微机接口技术第二章第一节 IO接口的读写技术
微机原理与接口技术(第三版)课本习题答案
第二章 8086体系结构与80x86CPU1．8086CPU由哪两部分构成？它们的主要功能是什么？答：8086CPU由两部分组成：指令执行部件(EU，Execution Unit)和总线接口部件(BIU，Bus Interface Unit)。
指令执行部件（EU）主要由算术逻辑运算单元(ALU)、标志寄存器FR、通用寄存器组和EU控制器等4个部件组成，其主要功能是执行指令。
总线接口部件(BIU)主要由地址加法器、专用寄存器组、指令队列和总线控制电路等4个部件组成，其主要功能是形成访问存储器的物理地址、访问存储器并取指令暂存到指令队列中等待执行，访问存储器或I／O端口读取操作数参加EU运算或存放运算结果等。
2．8086CPU预取指令队列有什么好处？8086CPU内部的并行操作体现在哪里？答：8086CPU的预取指令队列由6个字节组成，按照8086CPU的设计要求，指令执行部件（EU）在执行指令时，不是直接通过访问存储器取指令，而是从指令队列中取得指令代码，并分析执行它。
从速度上看，该指令队列是在CPU内部，EU从指令队列中获得指令的速度会远远超过直接从内存中读取指令。
8086CPU内部的并行操作体现在指令执行的同时，待执行的指令也同时从内存中读取，并送到指令队列。
5．简述8086系统中物理地址的形成过程。
8086系统中的物理地址最多有多少个？逻辑地址呢？答：8086系统中的物理地址是由20根地址总线形成的。
8086系统采用分段并附以地址偏移量办法形成20位的物理地址。
采用分段结构的存储器中，任何一个逻辑地址都由段基址和偏移地址两部分构成，都是16位二进制数。
通过一个20位的地址加法器将这两个地址相加形成物理地址。
具体做法是16位的段基址左移4位(相当于在段基址最低位后添4个“0”)，然后与偏移地址相加获得物理地址。
由于8086CPU的地址线是20根，所以可寻址的存储空间为1M字节，即8086系统的物理地址空间是1MB。
《微机原理与接口技术》课后习题答案
《微机原理与接⼝技术》课后习题答案第⼀章1．在计算机中为什么使⽤⼆进制数存储数据⽽不使⽤⼗进制数存储数据？答：计算机是由⼤量的电⼦器件组成的，在这些电⼦器件中，电路的通和断、电位的⾼和低，⽤两个数字符号“1”和“0”分别表⽰容易实现。
同时⼆进制的运算法则也很简单，因此，在计算机内部通常⽤⼆进制代码来作为内部存储、传输和处理数据。
2．完成下列数制之间的转换。
(1)01011100B=92D (2)0.10110011B=0.41D(3)135D=1111101B (4)99.4375D=1100011.0111B3．组合型BCD码和⾮组合型BCD码有什么区别？写出⼗进制数254的组合型BCD数和⾮组合型BCD数答：1）BCD码是通常的8421码，它⽤4个⼆进制位表⽰⼀个⼗进制位，⼀个字节可以表⽰两个⼗进制位，即00~992）⾮组合BCD码⽤8个⼆进制位表⽰⼀个⼗进制位，实际上只是⽤低4个⼆进制位表⽰⼀个⼗进制位0~9，⾼4位任意，但通常默认为03）254（10）=0010 0101 0100（BCD）254（10）=00100101 00000100（BCD）4．ASCII码的编码⽅法是什么？写出⼗进制数205和字符串A+B=C的ASCII码。
答：1）ASCII码的编码⽅法是使⽤7 位⼆进制数来表⽰所有的⼤写和⼩写字母，数字0 到9、标点符号，以及在美式英语中使⽤的特殊控制字符2）⼗进制205的ASCII码是：011 000 1013)字符串A+B=C的ASCII码是：412B423D435．机器数与真值有什么区别？机器数有哪些特点？答：1）真值是所表⽰的数的⼤⼩，⼀般⽤⼗进制表征。
机器数原码，补码，反码都是机器数⼀种表现形式，或说都属于机器数2）机器数的特点：⼀：数的符号数值化。
实⽤的数据有正数和负数，由于计算机内部的硬件只能表⽰两种物理状态（⽤0和1表⽰），因此实⽤数据的正号“+”或负号“-”，在机器⾥就⽤⼀位⼆进制的0或1来区别。
第二章第一节 IO接口的读写技术
D
Oct 7, 2008
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第二章 轮机系统常用接口技术 第一节 I/O接口的读写技术
与门 M/IO WR 地址译码 +5V 存储器 M D0 数据总线 DB0 D R
CLK Q B
D
Oct 7, 2008
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第二章 轮机系统常用接口技术 第一节 I/O接口的读写技术
MOV AL , 0 MOV DX , 发光二极管地址 OUT DX , AL ; M/IO = 0 ，
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第二章 轮机系统常用接口技术 第一节 I/O接口的读写技术 答：地址总线输出的地址是100，用二进制数表示为 100=1100100B，因8086系统输出的16位的I/O地址，所以， 8086从地址总线上输出的地址为： 0000，0000，0110，0100 从右至左，依次为：从A0线输出0，从A1线输出0，从A2线输出 1，……。 以上地址信号在地址总线上保持到本指令结束。
+5V
K0 RD M/IO 数据总线 DB0 缓冲器 外设 数据
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第二章 轮机系统常用接口技术 第一节 I/O接口的读写技术 此电路的外设地址为： 011110000B=1E0H 此电路的外设地址也是： 011110001B=1E1H
Oct 7, 2008
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第二章 轮机系统常用接口技术 第一节 I/O接口的读写技术 [例]8086CPU从地址为100H的端口输入一个字节数据，写出所用 指令。 答：因端口地址为100H>FFH，所以100H端口地址由寄存器DX间 接给出： MOV DX, 100H IN AL, DX
计算机接口技术练习题
第一章微机接口技术概述1. 8086微处理器可寻址访问的最大I/O空间是（）。
A.1KBB.64KBC.640KBD.1MB参考答案：B2. CPU的控制总线提供（）。
A.数据信号流B.所有存储器和I/O设备的时序信号及控制信号C.来自I/O设备和存储器的响应信号D.前面B和C两项参考答案：D3. CPU的数据总线提供（）。
A.数据信号流B.所有存储器和I/O设备的时序信号及控制信号C.来自I/O设备和存储器的响应信号D.地址信号流参考答案：A4. CPU的地址总线提供（）。
A.数据信号流B.所有存储器和I/O设备的时序信号及控制信号C.来自I/O设备和存储器的响应信号D.地址信号流参考答案：D5. CPU在执行OUT DX，AL指令时，CPU往控制总线上送出的有效信号是（）。
A. B C D.参考答案：A6. CPU在执行OUT DX，AL指令时，CPU往地址总线上送出的有效信号是（）。
A.DX寄存器所存放的地址B AL寄存器所存放的数据C D.参考答案：A7. CPU在执行OUT DX，AL指令时，CPU往数据总线上送出的有效信号是（）。
A.DX寄存器所存放的地址B AL寄存器所存放的数据C D.参考答案：B8. 8086 CPU寄存器中,能在操作数内存寻址时用作地址寄存器的是（）。
A.AX B BX C CX D. DX参考答案：B9. 8086CPU在作外设输入时，控制信号M/ ，DT/ 必须是（）。
A.11 B 00 C 01 D. 10参考答案：B10. 8086CPU基本总线周期中，地址信号在（）时间发生。
A.T1 B T3 C T2 D. T4参考答案：A11. 8086CPU在作总线操作时，遇到READY=L后可插入（）。
A.1个等待周期 B 等待周期个数由具体情况所定C 2个等待周期 D. 3个等待周期参考答案：B12. 8086系统中，SP（）。
A.只能指向奇地址单元 B 只能指向偶地址单元C最好指向偶地址单元 D. 最好指向奇地址单元参考答案：B13. 8086 系统配置在最大方式比最小方式增加的一片专用芯片是（）。
微机接口技术概述PPT课件
第1章 微机接口技术概述
I/O端口分两类： 1、系统主板上的I/O芯片
A9=0端口(512个)为系统板所用，0000H——01FFH 2、I/O扩展槽上的接口适配器占用地址
A9=1端口(512个)为系统板所用，0200H——03FFH
A15 -----A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
源RAM地址用ES:DI / DS:SI 指定。EFLAG寄存器中 DF位来决定地址加和减。
输入：
输出：
MOV DX，port
MOV DX，port
LES DI，Buffer In
LDS SI，Buffer out
INSB
OUTSB
或 INSW
或 OUTSW
第1章 微机接口技术概述
1.5 PC系列I/O端口地址配置
第1章 微机接口技术概述
1.1.2 微机接口的概念
1.为什么要引入接口
❖ 外部设备种类繁多，其工作原理、工作速度、 采用的信号形式、数据传送形式不同。由于种种的 多样性，外设不能直接连在系统总线上; ❖ 不用接口， I/O直接接CPU，随着外设增加，会 大大降低CPU的效率。 ❖ I/O直接接CPU，会使外设硬件结构过于依赖 CPU，对外设本身发展不利。
第1章 微机接口技术概述
1.1 微机接口的基本概念
1.1.1 微型计算机系统结构
通用的微型计算机硬件系统是由中央处理器、 存储器、I/O（输入/输出）设备及其接口电路组成。 处理器由运算器、控制器和寄存器三部分组成。CPU 通过数据总线、地址总线和控制总线与其他部件之间 进行联系。 （如图所示）。
第1章 微机接口技术概述
微机原理基本IO接口共39页文档
微机原理基本IO接口ຫໍສະໝຸດ 56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
微机原理和接口技术(第三版)课本习题答案解析
第二章 8086 体系结构与80x86CPU1．8086CPU 由哪两部份构成？它们的主要功能是什么？答：8086CPU 由两部份组成：指令执行部件<EU,Execution Unit>和总线接口部件<BIU,Bus Interface Unit>。
指令执行部件〔EU 主要由算术逻辑运算单元<ALU>、标志寄存器F R、通用寄存器组和E U 控制器等4个部件组成,其主要功能是执行指令。
总线接口部件<BIU>主要由地址加法器、专用寄存器组、指令队列和总线控制电路等4个部件组成,其主要功能是形成访问存储器的物理地址、访问存储器并取指令暂存到指令队列中等待执行,访问存储器或者I／O 端口读取操作数参加E U 运算或者存放运算结果等。
2．8086CPU 预取指令队列有什么好处？ 8086CPU 内部的并行操作体现在哪里？答： 8086CPU 的预取指令队列由6个字节组成,按照8086CPU 的设计要求, 指令执行部件〔EU 在执行指令时,不是直接通过访问存储器取指令,而是从指令队列中取得指令代码,并分析执行它。
从速度上看,该指令队列是在C PU 内部,EU 从指令队列中获得指令的速度会远远超过直接从内存中读取指令。
8086CPU 内部的并行操作体现在指令执行的同时,待执行的指令也同时从内存中读取,并送到指令队列。
5．简述8086 系统中物理地址的形成过程。
8086 系统中的物理地址最多有多少个？逻辑地址呢？答： 8086 系统中的物理地址是由20 根地址总线形成的。
8086 系统采用分段并附以地址偏移量办法形成20 位的物理地址。
采用分段结构的存储器中,任何一个逻辑地址都由段基址和偏移地址两部份构成,都是16 位二进制数。
通过一个20 位的地址加法器将这两个地址相加形成物理地址。
具体做法是16 位的段基址左移4位<相当于在段基址最低位后添4个"0">,然后与偏移地址相加获得物理地址。
(完整版)《微型计算机原理与接口技术》清华大学出版社冯博琴吴宁主编课后答案
《微型计算机原理与接口技术》清华大学出版社冯博琴吴宁主编课后答案第1章基础知识1。
1 计算机中常用的计数制有哪些？解:二进制、八进制、十进制(BCD）、十六进制。
1。
2 什么是机器码？什么是真值？解：把符号数值化的数码称为机器数或机器码，原来的数值叫做机器数的真值。
1.3 完成下列数制的转换。
微型计算机的基本工作原理汇编语言程序设计微型计算机接口技术建立微型计算机系统的整体概念，形成微机系统软硬件开发的初步能力。
解：(1）166，A6H （2)0。
75（3)11111101.01B, FD。
4H(4 ）5B.AH, （10010001.011000100101）BCD1.4 8位和16位二进制数的原码、补码和反码可表示的数的范围分别是多少？解：原码（—127～+127）、（-32767~+32767）补码（—128~+127）、（-32768~+32767）反码(—127~+127）、(—32767~+32767）1。
5 写出下列真值对应的原码和补码的形式。
（1)X= -1110011B （2)X= -71D（3)X= +1001001B 解：（1)原码：11110011 补码：10001101 （2)原码：11000111 补码：10111001 （3）原码：01001001 补码:01001001 1。
6 写出符号数10110101B的反码和补码。
解：11001010，110010111.7 已知X和Y的真值,求[X+Y］的补码。
（1）X=—1110111B Y=+1011010B （2）X=56D Y= —21D 解：（1）11100011 (2）001000111。
8 已知X= —1101001B，Y= -1010110B，用补码求X-Y的值。
解：111011011.9 请写出下列字符的ASCII码。
4A3- ！解：34H，41H,33H，3DH,21H1.10 若给字符4和9的ASCII码加奇校验，应是多少？解：34H，B9H1。
IO接口技术的基本知识
I/O接口技术的基本知识CPU与外部设备、存储器的连接和数据交换都需要通过接口设备来实现，前者被称为I/O接口，而后者则被称为存储器接口。
存储器通常在CPU的同步控制下工作，接口电路比较简单；而I/O设备品种繁多，其相应的接口电路也各不相同，因此，习惯上说到接口只是指I/O接口。
一、I/0接口的概念1.接口的分类I/O接口的功能是负责实现CPU通过系统总线把I/O电路和外围设备联系在一起，按照电路和设备的复杂程度，I/O接口的硬件主要分为两大类：1）I/O接口芯片这些芯片大都是集成电路，通过CPU输入不同的命令和参数，并控制相关的I/O电路和简单的外设作相应的操作，常见的接口芯片如定时／计数器、中断控制器、DMA控制器、并行接口等。
2）I/O接口控制卡有若干个集成电路按一定的逻辑组成为一个部件，或者直接与CPU同在主板上，或是一个插件插在系统总线插槽上。
按照接口的连接对象来分，又可以将他们分为串行接口、并行接口、键盘接口和磁盘接口等。
2.接口的功能由于计算机的外围设备品种繁多，几乎都采用了机电传动设备，因此，CPU 在与I/O设备进行数据交换时存在以下问题：速度不匹配:I/O设备的工作速度要比CPU慢许多，而且由于种类的不同，他们之间的速度差异也很大，例如硬盘的传输速度就要比打印机快出很多。
时序不匹配:各个I/O设备都有自己的定时控制电路，以自己的速度传输数据，无法与CPU的时序取得统一。
信息格式不匹配:不同的I/O设备存储和处理信息的格式不同，例如可以分为串行和并行两种；也可以分为二进制格式、ACSII编码和BCD编码等。
信息类型不匹配:不同I／O设备采用的信号类型不同，有些是数字信号，而有些是模拟信号，因此所采用的处理方式也不同。
基于以上原因，CPU与外设之间的数据交换必须通过接口来完成，通常接口有以下一些功能：1）设置数据的寄存、缓冲逻辑，以适应CPU与外设之间的速度差异，接口通常由一些寄存器或RAM芯片组成，如果芯片足够大还可以实现批量数据的传输；2）能够进行信息格式的转换，例如串行和并行的转换；3）能够协调CPU和外设两者在信息的类型和电平的差异，如电平转换驱动器、数／模或模／数转换器等；4）协调时序差异；5）地址译码和设备选择功能；6）设置中断和DMA控制逻辑，以保证在中断和DMA允许的情况下产生中断和DMA请求信号，并在接受到中断和DMA应答之后完成中断处理和DMA 传输。
微机原理与接口技术(第三版)课本习题答案
第二章 8086体系结构与80x86CPU1．8086CPU由哪两部分构成它们的主要功能是什么答：8086CPU由两部分组成：指令执行部件(EU，Execution Unit)和总线接口部件(BIU，Bus Interface Unit)。
指令执行部件（EU）主要由算术逻辑运算单元(ALU)、标志寄存器FR、通用寄存器组和EU控制器等4个部件组成，其主要功能是执行指令。
总线接口部件(BIU)主要由地址加法器、专用寄存器组、指令队列和总线控制电路等4个部件组成，其主要功能是形成访问存储器的物理地址、访问存储器并取指令暂存到指令队列中等待执行，访问存储器或I／O端口读取操作数参加EU运算或存放运算结果等。
2．8086CPU预取指令队列有什么好处8086CPU内部的并行操作体现在哪里答：8086CPU的预取指令队列由6个字节组成，按照8086CPU的设计要求，指令执行部件（EU）在执行指令时，不是直接通过访问存储器取指令，而是从指令队列中取得指令代码，并分析执行它。
从速度上看，该指令队列是在CPU内部，EU从指令队列中获得指令的速度会远远超过直接从内存中读取指令。
8086CPU内部的并行操作体现在指令执行的同时，待执行的指令也同时从内存中读取，并送到指令队列。
5．简述8086系统中物理地址的形成过程。
8086系统中的物理地址最多有多少个逻辑地址呢答：8086系统中的物理地址是由20根地址总线形成的。
8086系统采用分段并附以地址偏移量办法形成20位的物理地址。
采用分段结构的存储器中，任何一个逻辑地址都由段基址和偏移地址两部分构成，都是16位二进制数。
通过一个20位的地址加法器将这两个地址相加形成物理地址。
具体做法是16位的段基址左移4位(相当于在段基址最低位后添4个“0”)，然后与偏移地址相加获得物理地址。
由于8086CPU的地址线是20根，所以可寻址的存储空间为1M字节，即8086系统的物理地址空间是1MB。
io口原理-概述说明以及解释
io口原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述IO口（Input/Output port）是计算机系统中与外部设备进行信息传输的接口。
它是计算机系统中最主要的通信手段之一。
通过IO口，计算机可以与各类输入输出设备进行数据交互，实现信息的输入和输出。
IO口的作用是将计算机内部处理好的数据传送到外部设备，或接受外部设备传来的数据并传送给计算机内部进行处理。
在计算机系统中，各种外部设备（如显示器、键盘、鼠标、打印机、硬盘等）都需要通过IO口与计算机进行数据交互，以完成各自的功能。
可以说，没有IO口，计算机与外部设备之间的信息交流就无法进行。
IO口的工作原理是通过发送和接收电信号来实现数据传输。
计算机通过控制IO口的电平（高电平或低电平）来控制外部设备的工作状态，通过读取和解析外部设备发送的电信号来获取外部设备传来的数据。
这样，计算机与外部设备之间就建立了一种双向的数据传输通道。
IO口的应用领域非常广泛。
它在个人电脑、嵌入式系统、通信设备、工业自动化等领域都有着重要的应用。
在个人电脑中，各种外设如键盘、鼠标、摄像头等都是通过IO口与计算机进行连接和通信的。
在嵌入式系统中，各种传感器、执行器等设备也需要通过IO口与主控制器进行数据交互。
在通信设备和工业自动化领域，IO口可以与外部设备进行高速数据传输，实现各种通信和控制功能。
总之，IO口在计算机领域的应用非常广泛，它是计算机与外部设备之间信息交流的重要通道。
综上所述，IO口在计算机系统中具有重要的作用。
它是计算机与外部设备进行数据交换的接口，通过发送和接收电信号实现数据传输。
在各种应用领域中都存在着IO口的应用，其重要性不可忽视。
随着科技的不断发展，IO口也在不断地进化和改进，未来它将继续发挥着重要的作用，并带来更多的应用和创新。
1.2文章结构2. 正文2.1 IO口的定义和作用IO口（Input/Output port），简称IO口，是计算机系统中的一个重要组成部分。
《16位微机原理及接口技术》课件第2章
4. 控制寄存器
8088的控制寄存器有两个：IP和PSW。IP是指令指针寄存器， 用来控制CPU的指令执行顺序。它和代码段寄存器CS一起可以 确定当前所要取的指令的内存地址。 顺序执行程序时，CPU每 取一个指令字节，IP自动加1，指向下一个要读取的字节。当IP 单独改变时，会发生段内转移。当CS和IP同时改变时，会产生 段间的程序转移。
第二章 微处理器结构
2.1 Intel 8086/8088 CPU的内部结构 2.2 8086/8088 CPU的工作方式及外部引脚 2.3 Intel 8086/8088的时序及总线操作
2.1 Intel 8086/8088 CPU的内部结构
8086/8088微处理器的主要性能：
字长：16位/准16位;
C——进位标志位。做加法时出现进位或做减法时出现借位， 该标志位置1；否则清0。
P——奇偶标志位。当结果的低8位中1的个数为偶数时，则该 标志位置1；否则清0。
A——半加标志位。在做加法时，当位3需向位4进位，或在做 减法时位3需向位4借位，该标志位就置1；否则清0。该标志位 通常用于对BCD算术逻辑结果的调整。
另一方面，为了能用8088处理器构成一个共享总线的多微处 理器系统结构，以提高微型计算机的性能，同样在微处理器的结 构上和指令系统方面也作了统一考虑。
总之，8088微处理器不仅将微处理器的内部寄存器扩充至 16位，从而使寻址能力和算术逻辑运算能力有了进一步提高， 而且由于采取了上述一些措施， 使微处理器的综合性能与8位微 处理器相比，有了明显的提高。
表2-1 内部数据寄存器的主要用途
2. 指针寄存器
8088的指针寄存器有两个：SP和BP。SP是堆栈指针寄存器， 由它和堆栈段寄存器一起来确定堆栈在内存中的位置。BP是基 数指针寄存器，通常用于存放基地址，以使8088的寻址更加灵 活。
IO口的原理和应用
IO口的原理和应用1. IO口的概述IO口（Input/Output port）是计算机或其他设备与外部世界进行交互的接口，通过IO口可以实现数据的输入和输出。
在计算机中，IO口通常被用来连接各种外部设备，如键盘、鼠标、打印机等。
2. IO口的工作原理IO口的工作原理主要包括输入和输出两个方面。
2.1 输入当外部设备向计算机传输数据时，IO口需要将外部信号转换为计算机可识别的电信号。
具体步骤如下：•外部设备将数据通过输入线路传输给IO口。
•IO口将接收到的信号转换为电信号，并传输给计算机。
•计算机接收到电信号后，进行相应的处理。
2.2 输出当计算机需要向外部设备传输数据时，IO口需要将计算机产生的电信号转换为外部设备可以接收的信号。
具体步骤如下：•计算机生成需要传输的数据，并将其转换为电信号。
•IO口将计算机产生的电信号传输给外部设备。
•外部设备接收到电信号后，进行相应的操作。
通过输入和输出的工作原理，IO口实现了计算机与外部设备之间的数据交互。
3. IO口的应用IO口在各个领域都有广泛的应用，下面列举了一些常见的应用场景：3.1 控制LED灯IO口可以连接LED灯，通过控制IO口的电平状态，可以实现对LED灯的开关控制。
例如：•设置IO口为高电平，LED灯会亮起。
•设置IO口为低电平，LED灯会熄灭。
3.2 读取按钮状态通过将按钮连接到IO口，可以实现读取按钮的状态。
当按钮被按下时，IO口会接收到信号，并通知计算机。
计算机通过检测IO口的状态，可以得知按钮是否被按下。
3.3 控制电机通过连接电机到IO口，可以实现对电机的控制。
计算机可以通过改变IO口的电平状态来控制电机的转动方向和速度。
3.4 串口通信IO口可以作为串口通信的接口。
通过设置IO口的参数，可以实现计算机与其他设备的数据传输。
3.5 音频输入输出控制IO口可以连接到音频设备，实现对音频输入和输出的控制。
例如，通过IO口连接到麦克风，可以实现音频的录制；通过IO口连接到扬声器，可以实现音频的播放。
计算机硬件技术基础 微型计算机原理与接口技术 IO接口
20 AB
MPU ８ DB
R/W
控制
20 ８
MEMR MEMW
控制 逻辑
８ ８
IOR IOW
存储器 (1MB)
I/O 端口 (256个)
1.优点：
➢ 存储器全部地址空间 都 不 受 I/O 寻 址 影 响 ；
➢ I/O地址译码较简单， I/O寻址速度较快；
➢ 使用专用I/O指令和 存储器访问指令有明 显区别，可使编制的 程序清晰易懂，便于 检查。
数据
②②
缓存器
③
MPU 系统AB 数据输出
缓存器
①
IOR/IOW 接 口
输入 外设
• 输入过程 • 输出过程
②、③由输入指令完成 ①、②由输出指令完成
I/O设备的同步控制方式通常有五种：
➢ 无条件传送方式 ➢ 程序查询式控制 ➢ 中断驱动式控制 ➢ 直接存储器存取式控制（DMA） ➢ 延时等待式控制
➢ MPU 必 须 提 供 存 储 器 和 I/O 两 组 读 写 控 制信号,增加了控制 逻辑的复杂性。
6.2.3 Intel系列处理器的I/O编址方式
Intel系列MPU既可采用隔离I/O编址方式,又可使 用存储器映象I/O编址方式。
➢以8086／8088为例：
8086/8088CPU就是采用隔离I/O编址方式： •内存地址范围为 00000---FFFFFH; •I/O端地址的范围为0000--- FFFFH。
I/O接口
复习
一、存储器结构的确定(单体？多体？) 根据数据总线的位数确定
二、存储器芯片的选配 位扩展、字扩展、字位扩展
三、存储器接口的设计 线选法、局部译码法、全译码法
微机原理与接口技术：IO端口编址方式
I/O端口编址方式知识点6.1.3I/O端口的编址方式CPU通过地址识别端口，端口地址也称为端口号。
为I/O端口分配地址称为编址。
I/O端口的编址方式有两种：*与存储器统一编址*独立编址方式1. 与存储器统一编址*这种方式又称为存储器映射编址方式。
它将I/O端口作为内存单元对待，由CPU统一分配地址。
通常在CPU的地址空间中划出一部分作为输入输出系统的端口地址范围，不再作为内存地址使用。
通常为一个外设的各个端口分配连续的地址。
*优点：访问I/O端口和访问内存单元一样，所有访问内存的指令都可以访问I/O端口，不用设置专门的I/O指令；也不需要专用的I/O端口控制信号，简化了系统总线。
*利用数据传送指令就可以实现CPU与I/O端口的数据交换；*用测试指令可以测试端口的状态位，了解外设的状态，判断输入输出操作的执行情况。
*缺点：占用一部分CPU地址空间。
划出的端口地址范围，不能再作为内存地址使用，所以减少了内存地址空间。
2. 独立编址方式*CPU给I/O端口分配一个独立的地址空间，提供专用的控制信号。
I/O端口地址空间与内存地址空间隔离。
*优点：不占用内存空间，而且I/O端口地址线根数少，译码电路简单。
*缺点：需要专用的控制信号和专用的I/O指令。
*8088系统中，输入输出端口采用独立编址方式，内存空间00000H~FFFFFH（1MB），使用A0~A19全部20根地址线寻址。
I/O地址空间0000H~FFFFH（64KB），使用A0~A15共16根地址线寻址。
*在最大模式下，CPU读写内存使用MEMR和MEMW控制信号，读写I/O端口使用IOR和IOW。
*在最小模式下，内存空间和I/O空间由IO/M区分，IO/M为逻辑0，CPU读写内存；IO/M为逻辑1，CPU读写I/O接口。
读写控制信号为RD和WR。
*数据输入输出使用专用指令IN和OUT。
8088/8086CPU采用独立编址方式管理I/O端口，它使用地址信号线A0~A15，最多能够管理64K个端口，端口地址范围0000H~FFFFH，有专用的控制信号IOR和IOW或IO/M、RD和WR；专用指令IN和OUT。
接口读写
1 0 0
1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 X X X 1 X X X 1
1 0 0
1 0 1 1 1 0 1 1 1 X X X X X X X X X
1
1 1 0 1 1 1
1 1
0
1 1 1 1 1 1
1
1 1 1 1 1 1
1 1 1
CBA连续时，Y0～Y7亦为连续的。
74LS138在PC机系统板端口译码的应用：
3
1 I/O接口功能
数据缓冲功能：通过寄存器或锁存器实现。 存放数据的寄存器或锁存器称之为数据口。 接受和执行CPU命令功能：
存放CPU命令代码的寄存器称之为命令口， 存放执行状态信息的寄存器称之为状态口。 设备选择功能：CPU通过地址选择不同外设。 即CPU通过地址选择不同I/O接口。
信号转换功能：协调总线信号与I/O设备信号。
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2.I/O允许位映象保护 I/O允许位映象用来修正IOPL对I/O敏感指令的 影响，允许低特权的程序访问某些I/O端口。
I/O允许位映象是一个位向量，每位对应一个 端口的操作权限(0表示允许)。 操作系统可通过改变任务TSS中的I/O允许映象 来为某任务分配端口。
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第四节
接口分析与设计方法
5
I/O接口组成
接口由接口硬件和接口软件组成。 1.接口硬件
6
CPU侧引脚信号： 地址信号：选择I/O接口及CPU命令分类； 数据信号：根据命令类型，送到对应的 REG中，或从REG中取得数据或状态； 控制信号：控制命令的执行、时序、信号同步； 状态信号：接口的部分工作状态信号。
外设侧引脚信号：
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三、PC系列微机I/O端口访问
1.I/O端口地址空间 I/O端口地址空间：64K(A0-A15)个8位端口空间。
微机原理基本IO接口
5.2
I/O端口的编址(重点内容)
I/O端口编址方式有两种：I/O端口与内存单元统一
编址和 I/O端口与内存单元独立编址。
5.2.1 I/O端口与内存单元统一编址
I/O端口按照存储单元的编址方法统一编排地址号，
I/O端口地址和存储单元地址共同构成一个统一的地址
空间。例如，对于一个有16根地址线的微机系统，若采
5.1.3
I/O接口的基本结构
I/O接口的基本结构如图5.3所示。每个接口电路中
都包含一组寄存器，CPU与外设进行信息交换时，各类
信息在接口中存入不同的寄存器，一般称这些寄存器为
I/O端口，简称为口(Port)。
DB AB CB 数据端口 译 码 状态端口 控制端口 I/O 设 备
CPU
图5.3 一个典型的I/O接口
2) 模拟量
当计算机应用于控制系统中时，输入的信息一般 为来自现场的连续变化的物理量，如温度、压力、流 量、位移、湿度等，这些物理量通过传感器并经放大
处理得到模拟电压或电流，这些模拟量必须先经过模
拟量到数字量的转换(A/D转换)后才能输入计算机。 反过来，计算机输出的控制信号都是数字量，也必须 先经过数字量到模拟量的转换(D/A转换)，把数字量 转换成模拟量才能去控制现场。
5.2.2 I/O端口与内存单元独立编址(重点内容)
在这种编址方式中，建立了两个地址空间，一个 为内存地址空间，一个为I/O地址空间。内存地址空间
和I/O地址空间是相互独立的，通过控制线M/IO来确定
CPU到底要访问内存还是I/O端口。 这种编址要求 CPU 与 I/O端口之间进行数据传输时， 使 用 专 用 的 输 入 指 令 IN PORT，A。 A ， PORT 和 输 出 指 令 OUT
微机原理与接口技术：IO端口
I/O端口
知识点6.1.2
6.1.2 I/O端口
*I/O接口电路需要设置若干专用寄存器，缓冲输入输出数据，设定控制方式，保存输入输出状态信息等，这些寄存器可被CPU直接访问，常称为端口。
*根据端口传输的信息，端口可分为数据端口、状态端口和控制端口，用以传输数据信息、状态信息和控制信息。
根据信息传输方向，端口又可以分为输入端口、输出端口或着是输入/输出的双向端口。
只用来输出数据的数据端口称为数据输出端口，只用来输入数据的数据端口称为数据输入端口。
*状态信息是由外设提供，CPU适时读取，因此状态端口为信息输入端口。
*I/O接口在开始工作前，CPU需要设定它的工作方式，这些信息存放在控制端口。
*CPU从输入端口输入数据时，要求外部设备事先将数据准备好，CPU根据自己的需要读取数据，所以要求输入端口必须具有通断控制能力。
若外设本身具有数据保持能力，通常可以仅用一个三态门缓冲器作为输入接口，三态门具有“通断”控制能力。
*CPU向输出端口输出数据时，由于外设的速度慢，数据必须在输出端口保持一定的时间，使外设能够正确接收，所以输出端口应具备数据锁存能力。