第七章 微型计算机的接口技术(201710)
微型计算机原理与接口技术
微型计算机原理与接口技术微型计算机是一种小型的、个人使用的计算机系统。
它通常由中央处理器（CPU）、内存、存储设备、输入设备和输出设备等组成。
微型计算机的原理和接口技术是非常重要的，它涉及到计算机系统的结构、工作原理以及外部设备的连接和通信。
本文将介绍微型计算机的原理和接口技术，帮助读者更好地理解和应用微型计算机。
首先，我们来看看微型计算机的原理。
微型计算机的核心是中央处理器（CPU），它负责执行计算机程序中的指令，进行数据处理和控制计算机的各种操作。
CPU由运算器、控制器和寄存器等部件组成，通过总线与内存、输入输出设备等其他部件进行数据交换和控制。
内存用于存储程序和数据，存储设备则用于长期保存数据和程序。
输入设备如键盘、鼠标等用于向计算机输入数据和指令，输出设备如显示器、打印机等则用于向用户输出计算结果和信息。
其次，我们来了解微型计算机的接口技术。
接口技术是微型计算机与外部设备进行通信和连接的重要手段。
常见的接口技术包括并行接口、串行接口、USB接口等。
并行接口可以同时传输多位数据，适用于打印机等设备；串行接口则逐位传输数据，适用于调制解调器、鼠标等设备；USB接口是一种通用的高速接口，适用于各种外部设备。
此外，网络接口也是微型计算机重要的接口技术，它使计算机可以连接到局域网或互联网，实现数据交换和通信。
在实际应用中，微型计算机的原理和接口技术是密切相关的。
用户可以通过学习微型计算机的原理，了解计算机系统的结构和工作原理，从而更好地使用计算机系统。
同时，掌握接口技术可以帮助用户连接和使用各种外部设备，扩展计算机的功能和应用范围。
因此，深入理解微型计算机的原理和接口技术对于提高计算机应用水平具有重要意义。
总之，微型计算机的原理和接口技术是计算机科学和技术中的重要内容，它涉及到计算机系统的结构、工作原理以及外部设备的连接和通信。
通过学习和掌握微型计算机的原理和接口技术，可以更好地理解和应用计算机系统，提高计算机应用水平，满足不同用户的需求。
微型计算机接口技术
微型计算机接口技术1. 引言微型计算机接口技术是指将微型计算机与外部设备连接的一种技术，它使得计算机能够与各种外设进行数据交互和控制。
在计算机技术的发展中，接口技术起着至关重要的作用，为计算机系统提供了更多的功能和扩展性。
本文将探讨微型计算机接口技术的基本概念、常见接口类型以及应用领域等相关内容。
2. 微型计算机接口技术概述在计算机系统中，接口是计算机与外部设备之间进行数据传输和通信的桥梁。
接口技术使得计算机能够与各种设备进行连接，实现数据的输入和输出，从而扩展了计算机的功能。
微型计算机接口技术是一种特定类型的接口技术，它使用不同的接口标准和协议来实现计算机与外部设备之间的数据交换。
3. 常见的微型计算机接口技术3.1 USB 接口USB（Universal Serial Bus）接口是目前应用最广泛的微型计算机接口之一。
它具有高速传输、热插拨和广泛兼容等特点，支持多种外部设备的连接，如鼠标、键盘、打印机、摄像头等。
USB接口也被广泛应用于移动存储设备，如U盘和移动硬盘。
3.2 HDMI 接口HDMI（High-Definition Multimedia Interface）接口主要用于高清视频和音频信号的传输，它提供了高质量的图像和音效输出。
HDMI接口支持多通道数字音频传输，可以连接计算机与显示器、投影仪、电视等设备，用于视频会议、演示和娱乐等场景。
3.3 Ethernet 接口Ethernet接口是用于计算机网络连接的一种接口技术，它使用RJ45接口进行物理连接。
Ethernet接口支持高速数据传输，常用于局域网（LAN）和广域网（WAN）的连接。
它是实现互联网连接的关键技术之一，支持计算机之间的数据共享和通信。
4. 微型计算机接口技术的应用领域4.1 工业自动化微型计算机接口技术在工业自动化领域中起着重要作用。
通过与传感器和执行器的连接，微型计算机可以实现对生产过程的控制和监控，提高生产效率和质量。
第7章 微型计算机接口技术概述8237
第7章微型计算机接口技术概述
3．输入/输出接口电路的端口寻址方式 ．输入 输出接口电路的端口寻址方式 • 微机系统采用总线结构形式，即通过一组总线来连接组成 系统的各个功能部件，CPU、内存、I/O端口之间的信息 交换都是通过总线来进行的，如何区分不同的内存单元与 I/O接口电路中的端口，是I/O寻址方式所要讨论解决的问 题。(回顾I/O寻址方式,P79) • 根据微机系统的体系结构不同，I/O接口电路与存储器的 编址方式也不相同。不同微型计算机系统中存储器与I/O 端口的编址方式通常有两种形式：
第7章微型计算机接口技术概述
7.2.1 程序控制方式
• 程序控制方式是指直接在程序控制下，用I/O指令来控制 信息的传输，是一种软件控制方式，根据程序控制方法不 同，可以分为无条件传送方式和条件传送方式。 1. 无条件传送方式 • CPU在访问设备时，确信设备已经处于准备就绪状态，不 需要查询设备的状态，直接通过I/O指令与设备传送数据， 称为无条件传送方式。
第7章微型计算机接口技术概述
（1）根据信息传送方向不同。数据端口通常包含两种类型 寄存器，输入数据缓冲器和输出数据缓冲器。根据其接受 和传送数据的方向不同，这两个寄存器可以分配一个端口 地址，读操作只能读输入数据缓冲器的内容，写操作只能 将内容送到输出数据缓冲器中。控制寄存器和状态寄存器 的原理与此类似，状态寄存器只能进行读操作，控制寄存 器只能进行写操作。
• 外部设备运行速度相差较大。有些设备的运行速度较快， 如硬盘可以达到每秒兆字节（MB/S）的传送速度；有些 设备由于机械等因素影响，运行速度相当低，如键盘，输 入一个字节数据需要几十毫秒。CPU何时与设备进行数据 的写/读操作，成为计算机系统中复杂的定时问题。 • CPU与外设间数据传输时，根据外设特点，控制方式通常 有程序控制、中断控制、直接存储器存取DMA（Direct Memory Access）控制和I/O处理机控制4种方式。
微型计算机接口技术课件：第七章 微型计算机中断系统
类型码后的处理过程是一样的。图7-3给出中断响应
过程。
©北京工业大学计算机学院®
6
7-2 中断处理过程
微机接口
二、中断向量表
寻找中断源可以有查询中断和矢量中断两种方 法。
• 查询中断：中断响应后启动中断查询程序，依次查 询设备中断触发器，转向此设备预先设置的中断服 务程序入口地址。
• 矢量中断：将每个设备的中断服务程序的入口地址 依次放在中断向量表中，当CPU响应中断，控制逻 辑根据外设提供的中断类型号查找中断向量表，然 后将中断的服务程序的入口地址送到段寄存器和指 令指针寄存器，CPU转入中断服务子程序。
（27个）
。
CS
0007CH
。
类型31
IP
CS
00080H
类型32
IP
CS
用户使用
。
IP
(224个)
。
CS
003FCH
。
类型255
IP
003FFH
CS
7-2 中断处理过程
2、中断入口地址的设置
用DOS功能来设置
设置中断向量
预置：AL=中断类型号 DS：DX=中断服务程序入口地址 AH=25H
执行：INT 21H
1、INT n
2、运算错误
除法错 溢出
3、debug
单步中断 断点中断
©北京工业大学计算机学院®
4
7-2 中断处理过程
微机接口
可屏蔽中断处理过程：中断请求；中断响应；保 护现场；转入执行中断服务子程序；恢复现场 和中断返回。其流程图7-2所示
一、CPU响应中断过程
CPU响应中断的三个条件：
• 外设提出中断申请
的段地址为A000H,偏移量为2050H.
微型计算机原理及接口技术
微型计算机原理及接口技术
微型计算机原理及接口技术是指在微型计算机和外部设备之间进行数据交换和通信的技术。
微型计算机原理是指微型计算机的基本工作原理，包括微处理器、存储器、输入输出设备等组成部分的工作原理。
接口技术是指微型计算机与外部设备之间进行数据交换和通信所需要的硬件和软件技术。
在微型计算机中，微处理器是控制微型计算机工作的核心部件。
它负责执行指令、进行数据处理和控制操作。
微处理器通过总线与其他部件进行连接，包括存储器、输入输出设备等。
其中，存储器用于存储程序和数据，输入输出设备用于与外界进行数据交换。
为了实现微型计算机与外部设备之间的数据交换和通信，需要使用接口技术。
接口技术可以分为硬件接口和软件接口两种。
硬件接口是指通过物理接口的方式连接微型计算机和外部设备，例如串口、并口、USB等。
软件接口是指通过编程的方式实
现微型计算机与外部设备之间的数据交换和通信。
接口技术的选择取决于具体的应用场景和外部设备的要求。
不同的外部设备可能需要不同类型的接口进行连接。
例如，打印机通常通过并口或USB接口连接到微型计算机，而鼠标则通
常通过PS/2或USB接口连接。
此外，还可以通过网络接口实
现微型计算机之间的数据通信。
总的来说，微型计算机原理及接口技术是实现微型计算机与外
部设备之间数据交换和通信的关键技术。
了解和掌握这些技术对于有效地使用微型计算机和外部设备具有重要意义。
微型计算机接口技术
微型计算机接口技术概述微型计算机接口技术是指用于将微型计算机与外部设备进行通信和交互的一种技术。
随着计算机技术的发展，微型计算机接口技术的应用范围不断扩大，从最初的打印机、显示器等外设到如今的智能家居、物联网等领域，微型计算机接口技术已经成为现代计算机系统中不可或缺的一部分。
本文将介绍微型计算机接口技术的发展历程、应用领域以及相关的标准和协议等内容。
发展历程微型计算机接口技术起源于上世纪70年代，当时的计算机主要采用串行接口与外部设备进行通信。
随着计算机处理能力的提升，人们对于计算机与外设之间的数据传输速度和稳定性提出了更高的要求。
在上世纪80年代，IEEE(电气和电子工程师协会)推出了一系列的接口标准，如RS-232C、IEEE-488等，这些标准成为了当时微型计算机接口技术的主流。
然而，随着计算机系统的发展，这些传统的串行接口标准逐渐无法满足新的需求。
为了提高数据传输速度和并行性，人们开始研究并采用并行接口技术。
上世纪90年代，Intel公司推出了并行接口技术标准的第一代产品 - 延伸并行接口(Extended Parallel Port, EPP)。
EPP接口在数据传输速度和稳定性方面都有了显著的提升，成为当时最受欢迎的微型计算机接口之一。
随着计算机技术的不断进步，USB(Universal Serial Bus, 通用串行总线)接口在上世纪90年代末迅速崛起并成为主流接口标准。
USB接口在数据传输速度、插拔方便性和适用范围等方面具有显著优势，逐渐取代了以往的串行接口和并行接口。
目前，USB接口已经发展到了第四代(USB 4.0)，支持更高的传输速度和更多的设备连接。
应用领域微型计算机接口技术广泛应用于各个领域，下面列举了几个主要的应用领域：1. 智能家居随着智能家居的快速发展，微型计算机接口技术成为了智能家居系统的重要组成部分。
通过与物联网设备（如智能灯泡、智能插座等）连接，微型计算机可以实现对家居设备的智能控制，如远程控制、定时开关、能耗监测等功能。
第7章 微型计算机的接口技术-讲课版
（c）方式2：双向数据传送方式
只有A口才能选择这种工作方式，这时A 口既能输入数据 又能输出数据。在这种方式下需使用C口的5位线作控制线，方 式 2 适用于查询或中断方式的双向数据传送。如果把 A 口置于 方式2下，B口工作于方式1时，C口8根线将全部作为联络信号 使用。
7.1.3 8255A的工作方式及编程 就表明C口要么作为联络线用，要
（1）8255的方式控制字
A组 B组
方式控制字未规定 C口的工作方式， 7.1 可编程并行接口芯片 8255A 只规定了C口数据的传输方向，这
2、8255A 编程
D7
D7 = 1 特征位
么就只工作在方式0
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
PC3 ~ PC0 1：输入 0：输出 B口 1：输入 0：输出
A口工作方式 00：方式0 01：方式1 1×：方式2
5）INTRA有效，以中断方式通 知CPU再输出数据给A口
7.1.3 8255A的工作方式及编程
（b）方式1：选通输入/输出方式
A口和B口分别用于数据的输入/输出。而C口则作为数据 传送的联络信号。因为A口和B口的联络信号都是三个，如果A 或B只有一个口按方式1使用，则剩下的另外13位口线仍然可按 方式0 使用。如果两个口都按方式 1 使用，则还剩下2位口线， 这2位口线仍然可以进行位状态的输入输出。 方式1适用于异步查询方式的数据输入/输出。
• 目前常用的可编程芯片： 8255A——并行I/O接口 8253——计数/定时器 8251——串行I/O接口 8259——中断控制器
简单可编程电路方案
三态门
• 当寄存器FF为1时，多路 转换开关接位置1，I/O 线接三态门，这个电路 作为输入接口 • 当寄存器FF为0时，多 路转换开关接位置0， I/O线接锁存器，这个电 路作为输出接口
微型计算机接口技术
微型计算机接口技术微型计算机接口技术是指微型计算机与外部设备进行通信所使用的接口技术。
它是计算机系统中非常重要的一环，也是计算机软、硬件之间沟通桥梁的核心部分。
无论是台式计算机、笔记本电脑、平板电脑还是智能手机，都需要使用接口技术来连接其它外部设备，实现数据交换。
本文将从微型计算机接口技术的概念、分类、实现原理、常见接口及标准、接口技术的发展与未来发展趋势等方面对其进行详细介绍。
一、微型计算机接口技术的概念微型计算机接口技术是指电子设备之间沟通、连接所使用的一种标准化技术。
它建立了计算机与外设之间的联系，从而实现数据传输、信号传递、输出和输入等相互作用过程。
接口技术的发展让我们的工作与生活变得更加便利、高效和智能，也是数字信息化时代中不可或缺的一部分。
二、微型计算机接口技术的分类微型计算机接口技术按照其与计算机间的物理连接方式分为三类：1.串口串口是一种用于计算机和外部设备进行通信的接口，它是一种串行数据通信接口，常用于连接调制解调器、打印机、扫描仪等外部设备。
串口的特点是传输速度慢，但连接可靠，历史上是最古老的计算机接口之一。
2.并口并口是一种用于计算机和外设进行通信的接口，它是一种并行数据通信接口，常用于连接打印机、扫描仪、外置硬盘等外部设备。
并口的特点是传输速度快，但对外设的要求高，不易实现高速数据传输。
B接口USB是通用串行总线(Universal Serial Bus)的缩写，是一种高速传输数据的通信标准，广泛应用于数字相机、MP3 MP4 音乐播放器、移动硬盘、鼠标、键盘、游戏控制器、打印机等设备。
USB接口的特点是传输速度快、连接方便，支持热插拔，以及自动检测和安装驱动程序。
三、微型计算机接口技术的实现原理微型计算机接口技术的实现原理是基于I/O端口的使用。
I/O端口是指计算机主机板上的I/O芯片，它负责计算机内外设数据的交互。
I/O端口一般分为输入和输出两类，使用相应的指令来控制输入和输出操作，从而实现和硬件之间的数据交换。
微型计算机接口技术
7.2.2 CPU与外设数据传送的方式
（2）查询传送方式
由于CPU和I/O设备的工作往往是异步的，达就很难保证当 CPU输入时，外设已经准备好数据；输出时，外设的数据 锁存器是空的。因此，在CPU传送数据前，应去查—下外 设的状态，若设备准备好，就进行数据传送，否则，CPU 就等待。
（2）查询传送方式
7.2.1 概述
程序控制的数据传送
分为无条件传送、查询传送和中断传送
直接存储器访问DMA
是在存储器与I/O设备之间直接传输数据，传送过 程中并不需要CPU干预，而是由一个DMA控制器(DMAC)加以 控制的。
7.2.2 CPU与外设数据传送的方式
(1) 无条件传送方式
例7.1
例7.1 用74LS244(74LS244为2组 4线三态驱动器)作输入接口， 74LS374(74LS374为8D锁存器) 作输出接口， 设计一个接口电路，将8个乒乓开 关的状态用发光二极管表示出来。 74LS244、74LS374的地址均为 60H。试画出电路图，编写程序段。 IN AL，60H OUT 60H ，AL 其接口电路示意如图7.5所示。
① 查询式输入
数据
输入 装置
锁存器 +5V
R DQ
选通信号
&
三态 缓冲器
（8）
去数据总线DB
状态 信息
缓冲器 （1）
READY
&
图7-6查询式输入接口电路
数据端口 地址译码
状态端口 地址译码
（2）查询传送方式
① 查询式输入的时序流程图
图7.7 查询输入的时序流程图
（2）查询传送方式
②查询式输出
数据 输出 装置
7.1.3 CPU与外设之间传送的信息
微型计算机接口技术课程设计
微型计算机接口技术课程设计一、引言微型计算机是现代计算机领域中的重要一环，被广泛应用于各行各业中的数据处理、控制、通讯等领域。
在微型计算机中，接口技术是重要的组成部分之一，其作用是将计算机与外部设备相连接，实现设备控制及数据交换等功能。
本文介绍了一种设计微型计算机接口技术的课程方法，旨在帮助学生深入了解微型计算机接口技术的理论与实践，提高他们的实践能力和创新能力。
二、课程目标本课程目标是使学生：•掌握微型计算机接口技术的基本概念和原理；•熟悉各种标准接口的特点和应用；•能够设计并实现简单的接口电路；•了解各种接口技术的最新发展和趋势。
三、课程内容本课程的内容主要包括以下部分：1. 微型计算机接口基础•接口的基本概念、种类和分类；•计算机接口的特点和应用；•接口电路的基本原理和设计方法；•接口数据传输的方式和技术。
2. 标准接口•RS-232C串行接口；•USB接口；•并行接口；•SCSI接口。
3. 定制接口•程序控制接口；•直接存储器存取接口（DMA）；•高速输入输出接口（EIO）。
4. 接口设计与实现•接口电路设计和实现方法；•接口硬件和软件的结合；•接口测试和故障排除。
5. 接口技术的应用•数据采集和控制系统的设计和实现；•多媒体技术中的接口应用；•嵌入式系统中的接口应用。
四、课程实施本课程注重理论和实际相结合，采用理论讲解、设计实践和项目实战等多种方式进行教学。
•理论讲解：通过教师授课和课程PPT等方式，让学生掌握微型计算机接口技术的基本概念、原理和应用。
•设计实践：通过课程设计实践，让学生熟悉各种接口的设计和实现方法，提高他们的实践能力和创新能力。
•项目实战：在课程结束前，组织学生进行一个完整的项目实战，让他们感受到接口技术在实际应用中的重要性和实用性。
五、评估与考核为了评估学生在本课程中的学习效果和能力提升情况，本课程采取以下评估和考核方式：•平时成绩：包括课堂参与、课后作业和实验报告等。
微型计算机原理及接口技术
微型计算机原理及接口技术本文将介绍微型计算机的基本工作原理和与外部设备之间的接口技术，帮助读者理解微型计算机的结构与功能。
微型计算机是一种小型、高效的计算机系统，由中央处理器、内存、输入输出设备和接口电路组成，通过接口技术实现与外部设备的连接和数据传输。
微型计算机的工作原理主要包括数据的输入、处理和输出三个步骤，其中输入数据通过接口电路传输给中央处理器进行处理，处理后的数据再通过接口传输给外部设备进行输出。
在微型计算机系统中，接口技术起到了连接中央处理器和外部设备的桥梁作用，通过接口电路实现数据的传输和控制信号的交互，实现与外部设备的数据交换和控制操作。
接口技术包括并行接口和串行接口两种形式，通过并行接口可以同时进行多个数据位的传输，而串行接口则通过逐位传输的方式实现数据的传输。
在微型计算机系统的接口技术中，常见的接口方式包括USB接口、HDMI接口、以太网接口等，不同的接口适用于不同的外部设备连接和数据传输需求。
为了实现微型计算机与外部设备之间的兼容性和互通性，接口技术的标准化是非常重要的，如USB接口的各个版本标准以及RS-232C 标准等，为设备之间的通信提供了共同的规范。
通过学习微型计算机原理与接口技术，读者可以更好地理解计算机的工作原理、扩展功能与外部设备的连接方式，为使用和维护微型计算机提供了基础知识和技能。
微型计算机接口技术共75张
微型计算机接口技术共75张微型计算机接口技术一、接口概述计算机接口是计算机系统中不同模块之间数据传输和信号交换的桥梁，是计算机系统中最基本的组成部分之一。
随着计算机技术的发展，计算机接口技术也不断在进化，由最早的串行接口、并行接口到现在的USB、HDMI等高速接口，种类繁多，功能强大。
本文将介绍微型计算机中常用的接口技术。
二、USB接口USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）接口是一种计算机外部设备连接标准，广泛应用于计算机、手机、数码相机等各种设备之间的数传、通信。
USB接口采用4根线缆，包括两根用于数据传输的数据线，一根线为地线，一根线为5伏的电源线。
它的优点是传输速度快、设备种类多、方便插拔等。
USB接口有多种版本，常见的有USB1.1、USB2.0、USB3.0和USB Type-C。
其中，USB3.0和USB Type-C的传输速度更快，功能更强大。
USB Type-C接口具有正反插功能、支持高速数据传输和充电等特点。
三、HDMI接口HDMI（High Definition Multimedia Interface，高清多媒体接口）接口是数字高清影音传输的标准接口。
它可以在一个接口上同时传输视频、音频和控制信号，适用于高清电视、高清投影仪和游戏机等设备之间的数据传输。
HDMI接口有多种版本，包括HDMI1.4、HDMI2.0和HDMI2.1。
HDMI1.4支持高清视频和3D视频传输，HDMI2.0和HDMI2.1则支持更高的分辨率、更高的色彩深度和更高的帧率。
四、VGA接口VGA（Video Graphics Array，视频图形阵列）接口是模拟视频信号传输的标准接口，用于连接计算机、电视、投影仪等设备。
它的优点是成本低、兼容性好、信号稳定等。
VGA接口最高支持分辨率为1920*1080，但它是一种模拟信号传输，受到干扰和衰减，画面清晰度较低，随着数字信号传输技术的发展，它已经逐渐被HDMI和DP等数字接口所替代。
微型计算机接口技术(共75张PPT)
微型计算机接口技术(共75张PPT)微型计算机接口技术一、概述微型计算机接口技术是计算机应用领域中不可或缺的一部分。
它是实现计算机与外围设备之间数据传输的桥梁，涉及到数据传输的稳定性、速度和安全性等多方面问题。
微型计算机接口技术直接影响着计算机应用领域的发展。
二、接口的分类接口一般可以分为内部接口和外部接口。
1. 内部接口内部接口通常是指计算机内部各个部件之间的连接。
例如CPU和主板之间的接口、内存和主板之间的接口等等。
这些接口通常是预留给计算机厂商使用的，用户很少需要涉及。
2. 外部接口外部接口通常是指计算机与外围设备之间的接口。
例如计算机与打印机之间的接口、计算机与扫描仪之间的接口等等。
这些接口是用户比较常用的。
外部接口还可以按照数据传输的方式进行分类，例如并口接口和串口接口。
三、接口的应用接口技术的应用非常广泛，它可以让计算机与各种外围设备进行数据传输。
1. USB接口USB接口是一种非常流行的接口技术，它被广泛应用于计算机与手机、数码相机、外置硬盘等设备之间的数据传输。
USB接口支持热插拔功能，可以方便地插拔设备，使用起来非常方便。
2. HDMI接口HDMI接口是一种高清视频接口，可以将高清视频信号传输到电视、显示器等设备上。
HDMI接口支持音频和视频传输，使用起来非常方便。
3. DVI接口DVI接口也是一种高清视频接口，可以将高清视频信号传输到电视、显示器等设备上。
DVI接口支持数字信号传输，使用起来比较稳定。
4. VGA接口VGA接口是一种模拟信号接口，可以将计算机的模拟视频信号传输到电视、显示器等设备上。
之前广泛应用于标准显示器中。
5. 音频接口音频接口可以将音频信号从计算机输出到扬声器、耳机等设备上。
音频接口通常有3.5mm和6.3mm两种规格，使用起来非常方便。
四、接口技术的发展趋势随着计算机应用领域的不断拓展，接口技术的发展也日益迅猛。
1. 無線接口近年来，无线接口发展非常迅速。
微型计算机原理及其接口技术第七章部分习题答案-林志贵
7-1、I/O接口的信号有哪几种？各有什么特点？答：接口信号通常有以下四种：1、开关量：只有2种状态，用一位二进制数（0或1）表示开或关。
2、数字量：二进制形式的数据或是已经过编码的二进制形式的数据。
3、脉冲量：脉冲信号是以脉冲形式表示的一种信号。
关注的是信号发生的跳变情况。
4、模拟量：用模拟电压或模拟电流幅值大小表示的物理量。
7-2、什么是接口？接口的主要功能是什么？答：接口是CPU与外设之间进行数据传输的桥梁。
接口的主要功能：1、信号形式转换2、电平转换和放大3、锁存器缓冲4、I/O定向5、并行及串行I/O转换7-3、什么是端口？端口和存储单元有什么区别？答：端口指输入/输出接口中的寄存器。
区别：I／O单元地址使用的是绝对地址，而内存单元需要使用段地址和偏移地址来寻址。
7-4、I/O端口编址有几种方式？他们各有什么特点？答、I/O端口有两种编址方式：统一编址方式是将I/O端口与内存单元统一起来进行编号。
该方式优点是不需要专门的I/O指令，对I/O端口操作的指令类型多；缺点是端口要占用部分存储器的地址空间，不容易区分是访问存储器还是外部设备。
独立编址的端口单独构成I/O地址空间，不占用存储器地址。
优点是地址空间独立，控制电路和地址译码电路简单，采用专用的I/O指令，使得端口操作的指令在形式上与存储器操作指令有明显区别，程序容易阅读；缺点是指令类别少，一般只能进行传送操作。
7-5、I/O接口的控制方式有几种？简述各个方式的特点？答：CPU和外设之间的数据传送方式通常有四种：程序传送方式、中断传送方式、DMA传送方式和I/O处理机方式。
1、程序控制方式：在程序控制下进行信息传送，分为有条件传送方式和无条件传送方式。
无条件传送方式主要用于对简单外设进行操作，或者外设的定时是固定的或已知的场合。
条件传送方式主要用于不能保证输入设备总是准备好了数据或者输出设备已经处在可以接收数据的状态。
2、中断控制方式：中断传送方式下，当外设要求交换数据时，向CPU发中断请求，CPU 在执行完当前指令后，即可中断当前任务的执行，并根据中断源转入相应的中断处理服务程序，实现对请求中断外设的管理。
第7章 微型计算机接口技术概述
高位地址线产生片选 信号 地位地址线选中访问 端口 OU生片选 信号 地位地址线选中访问 端口 IN指令读取端口 指令读取端口 数据
图7.3 无条件输入接口电路结构图
图7.4 无条件输出接口电路结构
2. 条件传送方式 特点：首先查询设备状态，若设备处于“ 状态， 特点：首先查询设备状态，若设备处于“忙”状态，需要继 续等待查询。设备处于“准备好” 执行I/O指令与 续等待查询。 设备处于 “ 准备好” 时 ，CPU执行 指令与 执行 外设交换信息。 外设交换信息。 反映其状态的信号： 反映其状态的信号： READY信号 信号 BUSY信号。 信号。 信号
数据传送过程三个环节： 数据传送过程三个环节： 从状态端口读取状态字； （1）CPU从状态端口读取状态字； ） 从状态端口读取状态字 检测状态字是否满足“ （ 2） CPU检测状态字是否满足 “ 就绪 ” 条件 ， 如果不满足 ， ） 检测状态字是否满足 就绪”条件， 如果不满足， 需要回到第一步继续从状态口读取状态字。 需要回到第一步继续从状态口读取状态字。 （ 3） 如果检测满足 “ 就绪 ” 状态 ， 则通过数据端口进行数 ） 如果检测满足“ 就绪” 状态， 据的输入输出。 据的输入输出。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
PC4 INTE A
PA7～PA0 PC4 PC5 STBA IBFA
PC2 INTE B
PB7～PB0 PC2 PC1 STBB IBFB
PC3
INTRA
PC0
INTRB
A口选通输入控制信号
B口选通输入控制信号
方式1输入时序
PC6 INTE A
PA7～PA0 PC6 PC7 ACKA OBFA
送完？
Y
结束
AL，00001111B；再使PC6为1 83H，AL BX WAITK
例：地址：00C0H，00C2H，00C4H，00C6H，8255A工作于方式1，以 中断方式传输数据
MAIN： MOV OUT XOR MOV MOV MOV MOV MOV MOV OUT STI AL，1010000B 0C6H，AL AX，AX DS，AX AX，2000H WORD PTR[002CH]，AX AX，1000H WORD PTR[002EH]，AX AL，0DH 0C6H，AL；PC6=1
8255A的工作方式
— 基本输入输出方式 （1）输入 端口A, B和PC7~PC4及PC3~PC0都可编程工作于此方式。 （2）输出 端口A, B和PC7~PC4及PC3~PC0都可编程工作于此方式。
1.方式0
— 选通输入输出方式 （1）选通输入方式 信号说明： a. STB 选通输入：低电平有效，表示外设送出新的数据。 b. IBF 输入缓冲区满：输出，高电平有效。通知外设输入缓冲区满，不要送 新数据，由CPU读取数据清除。 c. INTR 中断请求信号：输出，高电平有效，可向CPU申请中断。 d. INTE 中断允许，INTEA是C口输出锁存器的PC4，INTEB是C口输出锁存 器的PC2，由它们分别控制A口和B口的中断申请。 INTE=1 中断允许，INTE=0 中断禁止。
• • • • • • • • • • • • • • • • •
（3）程序 PORTA EQU 60H PORTB EQU 62H PORTC EQU 64H PCTRL EQU 66H DIS PROC MOV AL,88H OUT PCTRL,AL;初始化8255 IN AL,PORTC ;读开关状态 MOV CL,4 SHR AL,CL ;转成低4位 LEA BX,SH_TAB XLAT SH_TAB ;查表 OUT PORTA,AL ;显示输出 RET SH_TAB DB 0C0H,… ;字型表 DIS ENDP
端口 通道0 通道1 通道2 控制口
A15～A8 A7A6A5 A4A3 A2A1 A0 地址 0 0 X X 1 1 0 1 0 1 040H 0 042H 044H 046H
0～ 0
0 1 0
8253的控制字： 计数器 读写格式 工作方式
BCD
D7 SC1 SC0 RW1 RW0 M2
D0 M1 M0 BCD
CS 0 0 0 0 0 0 0
操 作 读端口A 读端口B 读端口C 向端口A输出 向端口B输出 向端口C输出 向控制口输出
B组 端口C （下半部） 1=输入 0=输出 端口B 1=输入 0=输出 方式选择 0=方式0 1=方式1
方式控制字：
D5 D4 D3 A组控制 D2B组控制 D1 D0
8255工作方式控制字
8253的内部结构及引脚：
CLK0 GATE0 OUT0
D7～D0
数据 缓冲器
计数器 0
RD WR A0 A1 CS
读写 控制 逻辑
计数器 1
CLK1 GATE1 OUT1
控制 寄存器
计数器 2
CLK2 GATE2 OUT2
8253内部结构
8253的引脚
8253端口信号与功能选择：
CS 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 A1 A0 RD WR 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 X X X X X X 1 1 1 1 0 X 功 能 从计数器0读出计数值 从计数器1读出计数值 从计数器2读出计数值 对计数器0设置计数初值 对计数器1设置计数初值 对计数器2设置计数初值 写控制寄存器 数据总线为三态 数据总线为三态 非法状态
GATE0 GATE1 GATE2 OUT0 OUT1 OUT2 CLK0 CLK1 CLK2 PCLK
+5V PB0(8255) IRQ0(8259) 刷新电路 驱动器 PB1(8255) 74LS175 C Q D Q
74LS30
74LS04
74LS138 G1 G2A Y2 G2B C B A
第七章 微型计算机的接口技术
•并行数据通信接口 •定时/计数接口 •串行数据通信接口
一、串并行通信及其特点
并 CPU I/O 并或串 I/O
接口
设备
并行特点：并行接口数据通道宽，传送速度 高，硬件开销大，适用于较近距离。
串行特点：适用于较远距离。
二、可编程并行接口8255A
8255A的基本功能： 1.两个8位I/O口：A口和B口 两个4位I/O口：C高4位口和C的低4位口 2.三种工作方式，即 方式0：基本I/O方式，无固定联络线，A、B、C 方式1：选通I/O方式，有固定联络线，A、B 方式2：双向I/O方式，有固定联络线，A 3.具有方式控制字和C口置1/置0控制字
10K*4 +5V
字型图
• 3.程序 • （1）8255初始化控制字：88H • （2）十六进制到字型码采用软件 译码方式。
十六进制 字型码 十六进制 字型码 00H C0H 08H 80H 01H F9H 09H 98H 02H A4H 0AH 88H 03H B0H 0BH 83H 04H 99H 0CH C6H 05H 92H 0DH A1H 06H 82H 0EH 86H 07H F8H 0FH 8EH
计数： 1.定时与计数本质是一样的：计数； 2.定时的输入信号具有周期性，计数的输入信 号是随机的。
定时的实现： 1.软件定时； 2.不可编程的硬件定时； 3.可编程的硬件定时。
8253的功能： 1.三个独立的、功能相同的16位减1计数器； 2.B、BCD 3.有六种工作方式 4.最高计数速度：2MHZ。
PC3
INTRA
A口选通输出控制信号
PC2 INTE B
PB7～PB0 PC2 PC1 ACKB OBFB
PC0
INTRB
B口选通输出控制信号
• 信号说明： • a. OBF 输出缓冲器满，输出， 低电平有效，通知外设端口已 有可用数据。 • b. ACK 收到信号，输入，低 电平有效。外设通知8255已取 走数据，由其清除OBF，并置 “1” 。 • c. INTR 中断请求信号，输出， 高电平有效，可向CPU申请中 断。 • d. INTE 中断允许信号 – INTEA为PC6输出锁存器， INTEB为PC2输出锁存器。 – INTE=1 中断允许， – INTE=0 禁止中断。
PA0~PA7 PC7 8255 PC6
打印机 STB ACK
PC3
8259A的IR3
中断服务程序： MOV AL，[DI] OUT 0C0H，AL MOV AL，20H OUT 20H，AL IRET
三、可编程定时/计数器8253
定时的作用： 1.用作时间标准； 2.作为一些接口的工作节拍； 3.信息传输时的同步。
内存+1 字节-1
N
CX，256 ；打印字符个数 S I ，offset buf ；打印字符内存地址 AL，10000001B ；8255工作方式字 83H，AL ；A口方式0，输出， ; C口方式0， C4~7输出，C0~3输入 AL，00001111B ；PC7置1 83H，AL AL，82H ；读C口 AL，04H ；查PC2=0？ WAITK ；忙，等待;不忙，送数 AL，[BX] ；从内存取数 80H，AL ；送数到PA口 AL，00001110B ；将PC7置0 83H，AL ； 延时
内部结构和引脚：
信号与操作：
A1 0 0 1 0 0 1 1
1 D6 A组 方式选择 标识 00=方式0 01=方式1 1X=方式2 端口A 1=输入 0=输出 端口C （上半部） 1=输入 0=输出
A0 0 1 0 0 1 0 1
RD 0 0 0 1 1 1 1
WR 1 1 1 0 0 0 0
com a f a e f g dp 共阳极数码管内部结构 b c d e g d b c dp
PPICS (60～7FH) CS D0 IOR IOW A2 A1 RESET D0 RD WR A1 A0 RESET PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7 300*8 PC4 PC5 PC6 PC7
MOV AL，10H OUT 43H，AL MOV AL，4 OUT 40H，AL 读8253的当前计数值： 先锁存，后读数值。 例： MOV AL，00000000B OUT 43H，AL IN AL，40H
例：8253在系统板上的连接使用
地址：040H~043H， +5V GATE0 GATE1 8255PB0 GATE2 CLK0 1.19MHz CLK1 CLK2 Q Q D 2.38MHz OUT2 8255APB1 OUT1 OUT0 IRQ0 至8259A
M2M1M0：计数器工作方式 选择 0 0 0 方式0 0 0 1 方式1 x 1 0 方式2 x 1 1 方式3 1 0 0 方式4 1 0 1 方式5 BCD：计数器进制选择 0 16位二进制计数器 1 BCD码计数器
控制字写入控制口，各位含
义如下： SC1 SC0：计数器通道选择 0 0 通道0 0 1 通道1 1 0 通道2 1 1 非法 RW1 RW0：计数器读写选择 0 0 计数器锁存 0 1 只读写低8位 1 0 只读写高8位 1 1 先低8位，再高8 位