第六章+基本输入输出技术
计算机输入输出系统思维导图
缓冲的引入(原因)
解决数据粒度不匹配的问题
即在 U计算的时候,将数据数据输入到缓冲 区(大小取决与T和C的大小)
多个缓冲区 多个指针
即允许 U连续工作(T不断) 组成
单缓冲区 双缓冲区
Ge u 过程 R ea u 过程
使用
同步问题
环形缓冲区(专为生产者和消费者打造)
由空缓冲区链接而成F( m ),L( m )分别指向 该队列首尾缓冲区
瓶颈问题
数组多路通道
含有多个非分配型子通道,前两种通道的组合, 通道利用率较好
原因;通道不足
解决办法:增加设备到主机间的通路,而不增加 通道(结果类似 S触发器)
中断机构和中断处理程序
中断
分类
中断(外部触发)
对外部I/O设备发出的中断信号的响应
陷入(内部原因:除0)
由 U内部事件引起的中断
中断向量表(类比51单片机)
中断程序的入口地址表
中断优先级
对紧急程度不同的中断处理方式
对多中断源的处理方式
屏蔽中断 嵌套中断
测定是否有未响应的中断信号
中断处理程序
保护被中断进程的 U环境 转入相应的设备处理程序
中断处理
恢复 U 的现场并退出中断
设备驱动程序
是I/O进程与设备控制器之间的通信程序,又由 于它常以进程的形式存在,故以后就简称为设备 驱动进程
对数据所进行的I/O操作,已从对低速设备演变 为对输入井或输出井中的数据存取。
po n 技术是对脱机输入/输出系统的模拟
输入/输出井
输入/输出缓冲区 输入/输出进程
主要组成
井管理程序
提高了I/O的速度
假脱机系统( po n )
模拟量输入输出
8253/ 8254
脉冲 频率
拟
信 号
MPU
ADC/DAC
V/I
模拟量转换与I/O通道
1. 模数转换--ADC 数模转换--DAC Analog to Digital Converter/ Digital to Analog Converter 2. 模入与模出通道的组成: 输入通道: (高精度测量,1%~0.05%,可分时采样,同步采样)
信号调理
检测/控制 传感器 变送器 执行机构
A/D D/A
数字量
输入调理
显示器
微 机 主 机
I/O接口
V/I变换
I/O接口 I/O接口
DI
电平变换 功放驱动
传感器
执行机构
DO
频率、其他 I/O接口 变换 信号处理
过 程 对 象 ︵ 被 控 对 象 ︶
传感、执行
模拟量I/O接口
模拟量的概念(信号连续量):DC-V(mv)/mA(V)典型: 过程控制、各类监控/自动化系统 转换输入输出:实验P22输入:V/F计数器------输出:计 数器F/V(LM331);PWM调宽(时间) T/C F/V V/F 模
;???
多路转换器Multiplexer(MUX)
用途(作用):信号复用 机械(干簧继电器、水银R等):导通电阻小,断开高阻隔离, 百万次,400HZ 电子模拟开关:晶体管、场效应管、IC导通电阻大(几十 (百)欧姆),断开高阻不独立,隔离?(信号限制--共模电压) 高速 Analog Multiplexer----N-1,1-N 分时使用1端器件 典型MUX芯片 单向/双向 CD4051B 8-1 双向,带INH端(=0使能); LF13508(NSC)/DG508 8-1; LF13509 差分输入四选一 AD7501/3八选一单向(7501EN=0/7302EN=1);CD7502双四选一 逻辑关系简单:通道选择信号需外加锁存;电平匹配问题 CMOS+5时TTL兼容;+15V时HTL
第六章-多媒体技术基础习题
第六章-多媒体技术基础习题第六章多媒体技术基础一、是非题.1. 多媒体技术的集成性是指构成多媒体应用系统的硬件设备由多种产品集成而来。
A. 对B. 错2. 多媒体数据压缩和解压缩技术一直是多媒体技术中必须解决的关键技术。
A. 对B. 错3. MIDI文件保存的是MIDI设备演奏的乐曲波形数据。
A. 对B. 错4. 基于内容的检索技术研究是多媒体技术研究的重要领域。
A. 对B. 错5. 声音由频率和振幅两个基本参数决定,频率越高声音越响亮。
A. 对B. 错1.B 2.A 3.B 4.A 5.B6. 数字音频的特点是动态范围大,便于编辑和特效处理,但抗干扰能力差。
A. 对B. 错7. 语音的频率范围主要集中在100Hz~10kHz 范围内。
A. 对B. 错8. MP3数据压缩比可以达到20:1以上。
A. 对B. 错9. 模拟信号数字化时,采样频率超过信号本身频率的两倍以上即可。
A. 对B. 错10. 音频特效常常通过对音频波形的功率强度、时间上的延时、左右声道的混叠平衡等进行调整,达到特殊音响效果。
A. 对B. 错6.B 7.A 8.B 9.A 10.A11. 音频、视频的数字化过程中,量化过程实质上是一个有损压缩编码过程,必然带来信息的损失。
A. 对B. 错12. CMYK颜色模型是通过4种基本颜色按不同比例混合来表示各种颜色。
A. 对B. 错13. 用Photoshop编辑图片时,避免色彩损失的最佳方法是用Lab模式编辑图像,再转换成CMYK 模式打印。
A. 对B. 错14. Flash由于使用了矢量方式保存动画文件,并采用了流式技术,特别适合于网络动画制作。
A. 对B. 错15. 视频是一种动态图像,动画也是由动态图像构成,二者并无本质的区别。
A. 对B. 错11.A 12. B 13. A 14. A 15。
B二、单选题1. 其表现形式为各种编码方式,如文本编码、图像编码、音频编码等的媒体是______。
计算机原理 第六章输入输出系统
1
2
3
为保证总线所传输的信息的有效性,总线 信息应具有单一性:在同一时刻至多只能有一 个部件向总线发送信息,但可以有多个部件同 时接收总线信息。
1. 总线电路: 输出挂在总线上的部件需通过“总线电路” 向总线发送信息。
总线电路由三态输出器件(TSL器件)承担。 input TSL control output
1. ISA总线:用于IBM PC/XT 微机系统,(8086),一共62根信号线, 其中20根地址线,8根数据线,4个读写信号,6个中断请求线,3 路DMA请求,还包括时钟、电源线和地等,总线带宽 8.33 MB/s。
2.EISA总线 (80386), 数据线扩展到了32位,带宽达到了33.3MB/s。 3. PCI总线:(Peripheral component interconnection)(外围部 件互连) 总线频率为33 MHZ→66MHZ→133MHZ, 可以直接连接高速外部 设备。 同步时序总线,对地址信号和数据信号分时复用, 64根线,采用集中式的总线仲裁方式。 4.AGP总线(加速图形接口总线) AGP总线把主存和显存连接起来,不再走PCI总线。 5.USB总线(通用串行总线)主要用于连接低速输入输出设备。 带宽为1.5MB/s。
3. 控制总线CB(Control Bus) 控制总线用来传送各类控制/状态信号。
包括I/O读写命令,MEMR/W存储器读写命令,应答信号,总线请求与 总线使用信号,复位信号,时钟信号等。
4. 电源线
许多总线标准中都包含了电源线的定义,主要有+5V逻辑电源;GND逻 辑电源地;-5V辅助电源;±12V辅助电源。
2.计数器查询方式
在计数器查询方式中,总线上的任一设备申请使用总线时,通过 BR线发出总线请求。
标准输入输出
标准输入输出标准输入输出(Standard Input/Output,简称为STDIO)是计算机程序中常用的一种输入输出方式。
在很多编程语言中,都有对标准输入输出的支持,通过这种方式可以实现程序与用户或者其他程序之间的数据交互。
本文将对标准输入输出进行详细介绍,包括其基本概念、常见应用以及相关注意事项。
首先,我们来了解一下标准输入输出的基本概念。
标准输入是指程序从键盘或者其他输入设备中接收数据的过程,而标准输出则是指程序向屏幕或者其他输出设备输出数据的过程。
在大多数操作系统中,都有对标准输入输出的支持,程序可以通过操作系统提供的接口来进行输入输出操作。
标准输入输出是程序与外部世界进行数据交互的重要方式,也是计算机程序设计中的基础知识之一。
接下来,我们将介绍标准输入输出的常见应用。
标准输入输出在很多场景下都有着重要的作用,比如在命令行程序中,用户可以通过标准输入来向程序输入数据,程序则可以通过标准输出将结果输出给用户。
在编写脚本程序时,标准输入输出也是常用的数据交互方式。
此外,标准输入输出还可以用于程序之间的数据传递,比如一个程序的标准输出可以作为另一个程序的标准输入,实现两个程序之间的数据交换。
总之,标准输入输出是计算机程序设计中不可或缺的一部分,具有广泛的应用场景。
在使用标准输入输出时,我们需要注意一些事项。
首先,要确保输入输出的数据格式和类型是符合要求的,否则可能会导致程序出错。
其次,要及时关闭输入输出流,以释放系统资源,避免资源泄露。
另外,对于大量数据的输入输出,要考虑效率和性能的问题,避免出现性能瓶颈。
此外,要处理好异常情况,比如输入输出操作失败时的处理方式。
总之,在使用标准输入输出时,要谨慎对待,确保程序的稳定性和可靠性。
综上所述,标准输入输出是计算机程序设计中非常重要的一部分,具有广泛的应用场景。
通过标准输入输出,程序可以与用户或者其他程序进行数据交互,实现各种功能和需求。
在使用标准输入输出时,我们需要注意数据格式、资源释放、性能优化以及异常处理等方面的问题,确保程序的稳定性和可靠性。
第六章输入输出接口基础(CPU与外设之间的数据传输)
§6.1 接口的基本概念
3、什么是微机接口技术?
处理微机系统与外设间联系的技术 注意其软硬结合的特点 根据应用系统的需要,使用和构造相应的接 口电路,编制配套的接口程序,支持和连接 有关的设备
§6.1 接口的基本概念
4、接口的功能
⑴对I/O端口进行寻址,对送来的片选信号进行 识别;
(2)根据读/写信号决定当前进行的是输入操作还 是输出操作,对输入输出数据进行缓冲和锁存 输出接口有锁存环节;输入接口有缓冲环节 实际的电路常见: 输出锁存缓冲环节、输入锁存缓冲环节
对接口内部寄存器的寻址。
P279
§6.2 CPU与外设之间数据的传送方式
CPU与外设之间传输数据的控制方式通常有 三种: 程序方式:
• 无条件传送方式和有条件传送方式
中断方式 DMA方式
§6.2 CPU与外设之间数据的传送方式
一、程序方式 指用输入/输出指令,来控制信息传输
的方式,是一种软件控制方式,根据程序控 制的方法不同,又可以分为无条件传送方式 和条件传送方式。
输入数据寄存器:保存外设给CPU的数据 输出数据寄存器:保存CPU给外设的数据
⑵ 状态寄存器
保存外设或接口电路的状态
⑶ 控制寄存器
保存CPU给外设或接口电路的命令
§6.1 接口的基本概念
接口电路的外部特性 主要体现在引脚上,分成两侧信号 面向CPU一侧的信号:
用于与CPU连接 主要是数据、地址和控制信号
程序不易阅读(不易分 清访存和访问外设)
00000
I/O 部分
§6.1 接口的基本概念
独立编址方式
FFFFF
优点:
I/O端口的地址空间独立
内存 空间
控制和地址译码电路相对简单 FFFF I/O
第六章 可编程并行接口
号,高电平有效。IBF信号是由STB使其置位
(变为高电平),而由读信号RD的上升沿使其
复位(变为低电平)。
INTR(Interrupt Request):中断请求信号, 高电平有效。
接口技术
接口技术
以端口A为例,在允许中断情况下,对方式1输
入的工作过程归结如下:
●CPU通过执行OUT指令送“方式选择控制 字”到8255A,设定端口A为“方式1输入”工作 方式。接着使PC4=1,于是INTEA=1,允许端 口A处于中断状态。
(4)传输的信息结构格式复杂
6.1.2 I/O接口的基本功能与基本结构 1.I/O接口的功能 (1)数据缓冲和锁存 (2)提供联络信息 (3)信号与信息格式的转换 (4)设备选择 (5)中断管理 (6)可编程功能 (7)具备时序控制
接口技术
接口技术
2.I/O接口的基本结构
I/O接口有两个接口面,一个I/O接口可能包含多个I/O 端口,每个I/O端口需要一个地址。
接口技术
2 输入输出数据传送方式
CPU与I/O设备之间进行信息交
换需要:
(1) 数据信号
(2) 状态信号 (3)控制信号
接口技术
在微型计算机中,主机与外设之间的数
据传送方式有四种:
1.无条件传送方式
无条件传送方式又称同步传送方式。它
是假设外设已经准备就绪,CPU直接利用
数据传送指令(与存储器统一编址),或
PB7~PB0
8255A内部组成结构
接口技术
接口技术
2.外部引脚 Pinouts
40脚双列直插封装
接口技术
( 1 ) 电 源 、 地 线 : + 5 V 输 入 端 VCC, 地 线 GND; (2)与外设相连:PA7~PA0,端口A引脚; PB7~PB0,端口B引脚;
第六章 多媒体技术基础习题
第六章多媒体技术基础一、是非题.1. 多媒体技术的集成性是指构成多媒体应用系统的硬件设备由多种产品集成而来。
A. 对B. 错2. 多媒体数据压缩和解压缩技术一直是多媒体技术中必须解决的关键技术。
A. 对B. 错3. MIDI文件保存的是MIDI设备演奏的乐曲波形数据。
A. 对B. 错4. 基于内容的检索技术研究是多媒体技术研究的重要领域。
A. 对B. 错5. 声音由频率和振幅两个基本参数决定,频率越高声音越响亮。
A. 对B. 错1.B 2.A 3.B 4.A 5.B6. 数字音频的特点是动态范围大,便于编辑和特效处理,但抗干扰能力差。
A. 对B. 错7. 语音的频率范围主要集中在100Hz~10kHz范围内。
A. 对B. 错8. MP3数据压缩比可以达到20:1以上。
A. 对B. 错9. 模拟信号数字化时,采样频率超过信号本身频率的两倍以上即可。
A. 对B. 错10. 音频特效常常通过对音频波形的功率强度、时间上的延时、左右声道的混叠平衡等进行调整,达到特殊音响效果。
A. 对B. 错6.B 7.A 8.B 9.A 10.A11. 音频、视频的数字化过程中,量化过程实质上是一个有损压缩编码过程,必然带来信息的损失。
A. 对B. 错12. CMYK颜色模型是通过4种基本颜色按不同比例混合来表示各种颜色。
A. 对B. 错13. 用Photoshop编辑图片时,避免色彩损失的最佳方法是用Lab模式编辑图像,再转换成CMYK模式打印。
A. 对B. 错14. Flash由于使用了矢量方式保存动画文件,并采用了流式技术,特别适合于网络动画制作。
A. 对B. 错15. 视频是一种动态图像,动画也是由动态图像构成,二者并无本质的区别。
A. 对B. 错11.A 12. B 13. A 14. A 15。
B二、单选题1. 其表现形式为各种编码方式,如文本编码、图像编码、音频编码等的媒体是______。
A. 感觉媒体B. 显示媒体C. 表示媒体D. 存储媒体2. ______是指用户接触信息的感觉形式,如视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等。
计算机操作系统第四版-汤小丹-教案
2. 多道批处理系统的优缺点 多道批处理系统的优缺点如下: (1) 资源利用率高。引入多道批处理能使多道程序交替 运行,以保持CPU处于忙碌状态;在内存中装入多道程序可 提高内存的利用率;此外还可以提高I/O设备的利用率。 (2) 系统吞吐量大。能提高系统吞吐量的主要原因可归 结为:① CPU和其它资源保持“忙碌”状态;② 仅当作业 完成时或运行不下去时才进行切换,系统开销小。
图1-4 单道批处理系统的处理流程
2. 单道批处理系统的缺点 单道批处理系统最主要的缺点是,系统中的资源得不到 充分的利用。这是因为在内存中仅有一道程序,每逢该程序 在运行中发出I/O请求后,CPU便处于等待状态,必须在其 I/O完成后才继续运行。又因I/O设备的低速性,更使CPU的 利用率显著降低。图1-5示出了单道程序的运行情况,从图 可以看出:在t2~t3、t6~t7时间间隔内CPU空闲。
图1-2 I/O软件隐藏了I/O操作实现的细节
1.1.3 推动操作系统发展的主要动力 1.不断提高计算机资源利用率 2. 方便用户 3. 器件的不断更新换代 4. 计算机体系结构的不断发展 5. 不断提出新的应用需求
1.2 操作系统的发展过程
在20世纪50年代中期,出现了第一个简单的批处理OS; 60年代中期开发出多道程序批处理系统;不久又推出分时系 统,与此同时,用于工业和武器控制的实时OS也相继问世。 20世纪70到90年代,是VLSI和计算机体系结构大发展的年代, 导致了微型机、多处理机和计算机网络的诞生和发展,与此 相应地,也相继开发出了微机OS、多处理机OS和网络OS, 并得到极为迅猛的发展。
目录
第一章 操作系统引论 第二章 进程的描述与控制 第三章 处理机调度与死锁 第四章 存储器管理 第五章 虚拟存储器 第六章 输入输出系统 第七章 文件管理 第八章 磁盘存储器的管理 第九章 操作系统接口 第十章 多处理机操作系统 第十一章 多媒体操作系统 第十二章 保护和安全
集成运算放大器电路原理
若单端输出时的负载接在一个输出端和地之间,计算Aud 时,总负载为R′L=RC‖RL。
b. 差模输入电阻 c. 差模输出电阻
Rid
Uid Iid
2Uid1 Iid
2rbe
双端输出时为 单端输出时为
Rod2RC Ro d(单) RC
K
第六章 集成运算放大器电路原理
2、共模抑制特性 共模信号: Ui1=Ui2=Uic
V4
IC 1Ir4IB 1(15)
IC 2IC 3IC 41(1 1( 15)5 )4IrIr
一般β1(1+β5)>>4 容易满足,IC2、IC3、IC4更接近 Ir,并 且受β的温度影响也小。
K
第六章 集成运算放大器电路原理
多集电极晶体管镜像电流源
UCC V2
V1
UCC V3
Rr
Ir
IC1 IC2
K
第六章 集成运算放大器电路原理
6.1 集成运算放大器的电路特点
集成运放:多级放大电路。
输
中
输
电路设计上的主要特点: Ui 入
间
出
级
级
级 Uo
(1) 高增益直接耦合。
(2) 用有源器件代替无源元件。
电流源电路
(3) 利用对称结构改善电路性能。 集成运放电路框图
理想运放:电压增益高、 输入电阻大、 输出电阻小、 工 作点漂移小、失调电压和失调电流为零等特点。
K
第六章 集成运算放大器电路原理
第六章 集成运算放大器电路原理
集成运算放大器是采用微电子技术,将晶体管、电阻、 电容及连线制作在硅片上的电路。
本章介绍集成运放的单元电路和典型集成运放芯片, 重点是差动放大器、恒流源和互补跟随输出级电路。掌握 不同输入输出类型的差动放大器的动特性分析:差(共) 模电压增益、输入输出电阻以及共模抑制比的求法;理解 恒流源的原理,熟悉几种典型恒流源的电路原理图。
微机原理与接口技术 课后答案龚尚福
微机原理与接口技术课后答案龚尚福第一章:计算机基础知识1.什么是计算机?计算机有哪些基本组成部分?–计算机是一种可以按照预定程序自动进行数值和非数值计算的设备。
–计算机的基本组成部分包括中央处理器(CPU)、存储器、输入设备、输出设备和控制器。
2.什么是微型计算机?微型计算机的特点有哪些?–微型计算机是指体积小、价格低廉的小型计算机系统。
–微型计算机的特点包括:体积小、成本低、功耗低、易于携带、可扩展性好等。
3.什么是冯·诺依曼体系结构?它包括哪些基本特点?–冯·诺依曼体系结构是一种计算机的基本设计思想,它将存储器和处理器分开,通过总线进行数据和指令的传输。
–冯·诺依曼体系结构的基本特点包括:存储程序、以二进制表示信息、存储器与处理器分离、由指令控制程序执行的顺序。
第二章:数字电路基础知识1.什么是逻辑门?常用的逻辑门有哪些?–逻辑门是一种用于实现逻辑运算的电路元件,根据输入信号的不同组合产生相应的输出信号。
–常用的逻辑门有与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)、异或门(XOR)等。
2.什么是布尔逻辑运算?常见的布尔逻辑运算有哪些?–布尔逻辑运算是指利用布尔代数进行逻辑运算的方法。
–常见的布尔逻辑运算有与运算(AND)、或运算(OR)、非运算(NOT)等。
3.什么是半加器和全加器?它们的作用是什么?–半加器是一种用于实现二进制数相加的电路,它可以将两个输入信号相加并产生相应的进位和和。
–全加器是一种用于实现三个二进制数相加的电路,它可以将三个输入信号相加并产生相应的进位和和。
第三章:微处理器基础知识1.什么是微处理器?它的功能有哪些?–微处理器是一种集成电路,它由控制单元、算术逻辑单元、寄存器和时钟等功能模块组成,用于执行计算机程序。
–微处理器的功能包括指令译码、执行算术和逻辑运算、读写存储器、控制外部设备等。
2.什么是指令?指令由哪些部分组成?常见的指令有哪些?–指令是微处理器执行操作的基本单位,它们以二进制的形式存储在存储器中。
计算机基础知识什么是输入输出(IO)操作
计算机基础知识什么是输入输出(IO)操作计算机基础知识:什么是输入输出(IO)操作计算机是一种用于处理数据的工具,而输入输出(IO)操作是计算机与外部世界进行数据交流的方式。
通过输入,我们可以将外部的数据传递给计算机进行处理,而输出则是将计算机处理后的数据传递给外部环境。
在本文中,我们将探讨输入输出操作的基础知识。
一、输入输出(IO)的概念输入输出是计算机与外部环境进行数据交流的方式。
输入是指将外部数据传递给计算机,供计算机进行处理和分析;输出则是将计算机处理后的数据传递给外部环境,供人们观察和使用。
在计算机系统中,输入输出设备起到了极为重要的作用。
例如,键盘、鼠标和触摸屏等输入设备用于接收用户的命令和数据,显示器、打印机等输出设备则用于向用户展示计算机处理的结果。
二、输入输出的分类1. 人机交互输入输出:这种输入输出方式主要是通过外部设备与人进行交互。
例如,使用键盘输入文字、鼠标点击图标进行操作、触摸屏选择菜单等。
同时,显示器将结果输出给人们观察。
2. 设备驱动程序输入输出:这种输入输出方式是通过设备驱动程序进行的。
计算机通过设备驱动程序与各类外部设备进行通信。
例如,打印机通过打印机驱动程序与计算机通信,将计算机处理的文档输出。
3. 文件输入输出:文件是计算机中存储数据的一种形式,也是计算机与外部世界交流的一种方式。
我们可以将数据存储在文件中,进行读取和写入操作。
三、输入输出的基本操作在计算机基础中,我们了解到输入输出操作的基本函数包括读取和写入。
读取是指从外部获取数据并传递给计算机进行处理;写入则是将计算机处理的结果传递给外部。
读取函数的基本形式如下:input(data):从外部读取数据,存储在变量data中。
写入函数的基本形式如下:output(data):将变量data中的数据写入外部设备,供外部环境使用。
四、输入输出的应用输入输出操作在计算机中得到了广泛的应用。
以下是一些常见的输入输出操作应用场景:1. 数据采集:许多科学实验、气象观测等需要收集大量外部数据,通过输入输出操作,这些数据可以传递给计算机进行进一步的分析和处理。
第六章_基本输入输出接口技术
20
6.3 CPU与外设之间的数据传送方式
[例] 设状态端口地址为086H,数据端口地址为084H,外 设忙碌D7=1,请用查询方式写出CPU从存储器缓冲区 Buffer送出1KB的数据给外设的程序段。 LEA SI , Buffer ;取Buffer的有效地址送SI MOV CX , 1000 ;循环次数 W1: MOV DX, 086H ;状态端口地址送DX W2: IN AL , DX ;从状态端口读入状态信息 AND AL,80H ; BUSY=0? JNZ W2 ; BUSY=1,返回继续查询 MOV AL,[SI] ; BUSY=0,取数据 MOV DX, 084H ;数据端口地址送DX OUT DX,AL ;数据输出到数据端口 INC SI ;SI指向下一个字节数据 LOOP W1 ;CX-1送CX≠0,循环 HLT ;CX=0,传送结束
FFFFF
内存 空间 I/O 空间
10
§6-2 I/O端口的编址与访问
二、 I/O端口地址的译码方法:
I/O端口地址译码的一般原则是:把CPU用于I/O端口寻址 的地址线分为高位地址线和低位地址线两部分:
将低位地址线直接连到I/O接口芯片的相应地址引脚, 实现片内寻址,即选中片内的端口。 将高位地址线与CPU的控制信号组合,经地址译码电 路产生I/O接口芯片的片选信号。 常见的译码器: 2/4线译码器74LS139 3/8线译码器74LS138
返回断点
6.3 CPU与外设之间的数据传送方式
关于中断的几点说明:
采用中断的数据传送方式时,外设处于主动申请地 位,CPU配合进行数据传送;CPU不必反复去查询 外设的状态,而是可以与外设“并行工作”,因此 提高了CPU的工作效率,并且更具有实时性。
汇编语言第六章
三.中断向量表
3. 设置或取出中断向量指令 (1) 设置中断向量指令 功能:把由AL指定的中断类型的中断向量DS:DX放入中
断向量表中。
(AH)= 25H
(AL)= 中断类型号
DS:DX = 中断向量 INT 21H
三.中断向量表
(2) 取出中断向量指令
功能:把AL中指定的中断类型的中断向量从中断
一、 WIN32编程基础
(2) 循环控制伪指令
格式:.WHILE 条件表达式 循环体 .ENDW 格式:.REPEAT 循环体 .UNTIL 条件表达式 格式:.CONTINUE 功能:终止本次循环, 开始下一次循环 格式:.BREAK 功能:退出当前循环
功能:实现循环结构
一、 WIN32编程基础
内中断的处理特点: ①中断类型号一般在指令中; ② 不受中断允许标志位IF的影响。
二、 中断源
2. 外中断 由外设控制器、协处理器等CPU以外的事件引起的中断, 称为外中断。 外中断的处理特点: ① 中断类型号由8259A提供,或由自制电路来提供;
② 受中断允许标志位IF的影响(IF=1,响应中断)。
个字节。
三.中断向量表
如:INT 4AH
中断向量地址 = 4AH*4 = 128H
DEBUG执行后, 用D命令查看: ―D0:0↙ … 执行INT 4AH时: IP=1805H CS=F000H IP F000: 1805 中断处理
0:128H
0:129H
05 18
0:12AH
0:12BH
00
F0 …
外设
二、 外设与主机传送的接口与信息
接口的组成:设备状态寄存器、设备控制寄存 器、数据寄存器。 I/O端口的地址空间:允许设置64K个8位端口 或32K个16位端口。 如:40H~43H时钟/定时器,60H~63H为 8255通讯芯片的接口。
第六章计算机控制系统
⊥ a2
an ⊥
Uo
+
倒R-2R型
早期的D/A集成芯片
只具有从数字量 到模拟电流输出量转 换的功能。
使用时必须在外 电路中加数字输入锁 存器(I/O或扩展I/O 口、参考电压源以及 输出电压转换电路
中期的D/A集成芯片 近期的D/A集成芯片
增加了一些与 计算机接口相关的 电路及引脚,具有 数字输入所存功能 电路,能和CPU数 据总线直接相连。
脉冲个数的检测 脉冲频率与周期的检测 脉冲宽度的检测
测频法原理
(a)
(b)
(c)
被测信号fx
脉冲形 成电路
脉冲信号
闸门
(e)
T
fx
N T
门控 电路
(d)
时基信号 发生器
测周法原理
计数器 振荡器
脉冲 形成电路
闸门
被测信号fx
脉冲
形成电路
门控 电路
计数器
6.4.4 计算机测试系统的设计
主机选型
设计任务 输入通道结构
多
电信号经过处理并转换成计算机能
工 业
。 。
道 开 关
识别的数字量,输入计算机中。
对 象
计算机将采集来的数字量根据
需要进行不同的判识、预算,得出
所需要的结果。
A/D
显示
计
算
打印
机
采
样
报警
控
制
直接数字控制系统
分时地对被控对象的状态参数进行测试,根据测试的结果与给定值
的差值,按照预先制定的控制算法进行数学分析、运算后,控制量输出
企业级经营管理计算机
到其他工厂的生 产数据运输指令
工业级集中监督计算机
第6章 AC-AC变换电路
四、斩控式交流调压电路
一般采用全控型器件作为开关器件 工作原理
基本原理和直流斩波电路有类似之处。 u1正半周,用V1进行斩波控制,V3提供续流通道。
u1负半周,用V2进行斩波控制,V4提供续流通道。
设斩波器件(V1或V2)导通时间为ton,开关周期为T,则导通
比α = ton/T,改变α 可调节输出电压。
解方程得:
式中:
,θ为晶闸管导通角
利用边界条件:ωt=α+θ时 i0=0,可求得θ:
VT2导通时,上述关系完全相同,只是i0 极性相反,相位差180° 以φ 为参变量时,变量θ与α的关系曲线 如右图:
确定其移相范围: ①α>φ,此时: 因:
sin( )e
tan
0
o 所以: sin( ) 0 即 180
重点:交-交变频电路(周波变流器)的电路及原理。
第一节 交流开关及应用
交流开关及应用
一、交流 电力电子 开关
二、交流 调功电路
一、交流电力电子开关
将晶闸管反并联串入交流电路如
图所示,代替电路中的机械开关
,起接通和断开电路的作用,称 为交流电力电子开关,也称为无 触点开关。 与机械开关相比,它具有开关响 应速度快,无触点(无电弧火
不对称但是在指数分量的衰减过程中VT1的导通时间逐渐缩短,
VT2的导通时间逐渐延长,当指数分量衰减到零后,VT1和VT2的 导通时间均趋近到π ,其稳态工作情况和α =φ 时完全相同。
综合分析可知:单相交流调压电路带阻感性负载时α 角够相范
围为φ ~π 。
三、单相交流调压电路的谐波分析
1.电阻负载的情况
微机原理第六章 输入输出和中断技术 part 2 (2)
中断处理的一般过程
6.4.3 8088/8086中断系统
8086/8088为每个中断源分配 一个中断类型码(中断向量码),其取值范围为 0~255,实际可处理56种中断。其中包括软件中断,系统占用的中断,已经开放 给用户使用的中断。所有中断又可分为两大类:内部中断和外部中断。
内部中断
6.4.2 中断处理的一般过程
1. 中断请求 2. 中断源识别及中断判优 3. 中断响应 4. 中断处理(服务) 5. 中断返回
1. 中断请求 ➢ INTR中断请求信号应保持到中断被处理为止 ➢ CPU响应中断后,中断请求信号应及时撤销
2. 中断源识别 ➢ 软件判优:由软件来安排中断源的优先级别。顺序查询中断请求,先查询的
➢ (4)能向存储器或外设发出读/写命令。 ➢ (5)能决定传送的字节数,并判断DMA传送是否结束。 ➢ (6)在DMA过程结束后,能向CPU发出DMA结束信号,将总线控制权交
还给CPU。
2. DMA控制器的工作过程 ➢ (1)当外设准备好,可以进行DMA传送时,外设向DMA控制器发出
“DMA传送请求”信号DRQ ➢ (2)DMA控制器收到请求后,向CPU发出“总线请求”信号HOLD ➢ (3)CPU在完成当前总线周期后会立即发出HLDA信号,对HOLD信号进
➢ (2)单步中断——1型中断,标志寄存器中有一位陷阱标志TF。 ➢ (3)断点中断——3型中断,专用于设置断点的指令INT 3,用于程序中设
置断点来调试程序。
➢ (4)溢出中断——4型中断,在算数指令的执行过程发出溢出 ➢ (5)用户自定义的软件中断——n型中断,执行中断指令INT n引起内部中
断。
需要时,CPU回到原来被中断的地方继续执行自己的程序。 优点: ➢ CPU效率高,实时性好 缺点 ➢ 程序编制相对较为复杂
微机原理与接口技术第6章_IO接口和总线
6.1、 I/O接口
查询式输入代码片段
6.1、 I/O接口
查询式输出
6.1、 I/O接口
查询式输出时,状态寄存器的状态指示输出设备是否空 闲。
外设
数据线
状态线
6.1、 I/O接口
查询式输出工作过程
当输出设备将数据输出后,会发出一个ACK信号,使D触 发器翻转为0。
CPU查询到这个状态信息后,便知道外设空闲,可以执行 输出指令,将新的输出数据发送到数据总线上,同时 把数据口地址发送到地址总线上。
由地址译码器产生的译码信号和WR相“与”后,发出选 通信号,将输出数据送至8位锁存器。同时,将D触发 器置为1,并通知外设进行数据输出操作。
6.1、 I/O接口 查询式输出流程图
6.1、 I/O接口
常用的状态线有empty,busy 功能: 1、输出设备空闲,BUSY无效; 2、CPU写数据端口,输出设备输出数据,
缓冲器74LS244和74LS245 锁存器74LS373
6.1、 I/O接口 二、简单的输入输出接口芯片 1. 缓冲器74LS244和74LS245
连接在总线上的缓冲器都具有三态输出能力。 在CPU或I/O接口电路需要输入输出数据时,在它 的使能控制端EN(或G)作用一个低电平脉冲,使它的 内部的各缓冲单元接通,即处在输出0或1的透明状态。 数据被送上总线。 当使能脉冲撤除后,它处于高阻态。这时,各缓冲单元 像一个断开的开关,等于将它所连接的电路从总线脱开。 74LS244和74LS245就是最常用的数据缓冲。除缓冲作用 外,它们还能提高总线的驱动能力。
输入输出模块故事讲解
输入输出模块的故事讲解如下:
1.输入输出模块是CPU与外界沟通的桥梁,主要负责传递信号。
CPU并不能
直接控制外部设备,必须通过输入输出模块来进行交互。
2.在推挽输出模式下,片上外设模块利用P-MOS管和N-MOS管,通过设置
位设置/清除寄存器或者输出数据寄存器的值,最终输出到I/O端口。
当设置输出的值为高电平的时候,P-MOS管处于开启状态,N-MOS管处于关闭状态,此时I/O端口的电平就由P-MOS管决定为高电平;当设置输出的值为低电平的时候,P-MOS管处于关闭状态,N-MOS管处于开启状态,此时I/O 端口的电平就由N-MOS管决定为低电平。
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3
6.1 I/O接口概述 外设
信息
CPU
不匹配
外设
速度 时序 信号格式 信号电平 低 自己的时序 串行、模拟量 自己的信号电平
VS
CPU
很高 自己的时序 并行、数字量 TTL电平
4
6.1 I/O接口概述
高位地址
18
6.1 I/O接口概述
1. I/O接口
2. 接口信息
3. 端口及编址方式
4. I/O地址的译码 5. 数据传送方式
19
6.1.5 数据传送方式 程序控制下的数据传送
无条件传送
CPU不需了解端口的状态,直接进行数据传送。
查询传送
CPU先查询端口状态,待端口就绪后进行数据传送。
源程序如下: NEXT: MOV DX,8000H IN AL,DX NOT AL OUT DX,AL NOP NOP JMP NEXT ;DX指向数据端口 ;从输入端口读开关状态 ;反相 ;送输出端口显示 ;延时 ;重复
26
6.2 无条件传送方式及其接口 举例
【例2】外设是发光二极管,其接口用锁存器实现。锁 存器在脉冲CP上升沿将输入端D的数据锁存在输出Q端。 编写点亮二极管的程序。 (端口地址为0000H)
35
6.3 查询传送方式及其接口 举例(续)
74244 D0
E
BUSY
D0 D7 IOR A0 A 1 A A2 3 A 4 A A5 A6 7 A 8 A 9 A 10 A 11 A 12 A 13 A 14 A 15 IOW
1
D0
Q0
D0
D7
Q7
D7
外设
74 LS273
&
1 1
CP
1
START: MOV MOV MOV MOV GOON: MOV WAIT: IN AND JZ MOV OUT INC LOOP RET
效率很低。 实时性较差。
1号外设 准备就绪?
否 是 对1号外设服务
2号外设 准备就绪?
否
是
对2号外设服务
3号外设 准备就绪?
否
是
对3号外设服务
37
第六章 基本输入输出技术
6.1 I/O接口概述 6.2 无条件传送方式及其接口 6.3 查询传送方式及其接口 6.4 中断传送方式及其接口 6.5 DMA传送方式
32
6.3 查询传送方式及其接口 查询式输出接口
数据寄存器
数据 数据口 8位 锁存器 D7 – D0
D7
状态寄存器
三态缓冲器 状态口
G
输出 设备
— WR
ACK
Q
— RD WR
A15-A0
1位 锁存器
R
译码器
D
‘0’
+5V
配合的程序段:
SCANOUT:IN AL,STATUS_PORT TEST AL,80H JNZ SCANOUT MOV AL, BUF OUT DATA_PORT, AL ;从状态口输入状态信息 ;测试标志位D7是否为1 ;未就绪,继续查询 ;从缓冲区BUF取数据 ;从数据端口输出数据
中断传送
外设提出传送请求,CPU调用中断服务程序实现传送。
20
6.1.5 数据传送方式 直接存储器存取(DMA)
外设与存储器之间直接的数据传送。
借助DMA控制器实现。
采用I/O处理机进行数据的传送和处理
DMA方式不能摆脱对CPU使用要求。
专门的I/O处理机。
21
第六章 基本输入输出技术
查询输出方式
查询输入方式
34
6.3 查询传送方式及其接口 举例
【例】现欲将48000H为首地址的顺序100个单元的数据, 利用查询方式输出到外设。(数据端口和状态端口的地 址都是00FFH)
当外设状态信号=1时,可以接收CPU由锁存器(74LS273) 输出的数据。 当外设状态信号=0时,表示外设处于忙状态,不能接收 数据。
AX,4000H DS,AX SI,8000H CX,100 DX,00FFH AL,DX AL,01H WAIT AL,[SI] DX,AL SI GOON
~
~
~
~
36
6.3 查询传送方式及其接口 讨论
有多个外设,查询传送方式如何工作?
逐个查询。找出准备就绪的外设,如此反复循环。 缺点:
31
6.3 查询传送方式及其接口 查询式输入接口
数据口 8 位 三态缓冲器
G
D7 – D0
D0
状态寄存器
1位 三态缓冲器 状态口
G
数据寄存器
输入 设备
① 数据
STB
8 位 锁存器
+5V
D
1位 锁存器
R
Q
RD
③
译码器
A15 -A0
②
配合的程序段:
SCANIN:IN AL,STATUS_PORT TEST AL,01H JZ SCANIN IN AL, DATA_PORT ;从状态口输入状态信息 ;测试标志位D0是否为1 ;未就绪,继续查询 ;从数据端口输入数据
3. 端口及编址方式
4. I/O地址的译码 5. 数据传送方式
17
6.1.4 I/O地址的译码 译码方式
基本与存储器译码相同。
74LS138
DMA控制器
AEN A9 A8 A7 A6 A5
1
G1 G25 G24 C B A
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
DMA 控制器1 中断控制器主8259(20H~3FH) 计数器/定时器8253(40H~5FH) 8255(60H~6FH)、实时时钟、NMI寄存器 DMA页面寄存器 中断控制器从8259(A0H~BFH) DMA控制器2 协处理器
读取状态
工作流程
查询环节
检查状态寄存器(状态字)的标志位。 N 死循环问题。
准备就绪?
传送环节
Y
传送信息
30
6.3 查询传送方式及其接口 特点
I/O操作由CPU启动。
优点:数据传送可靠,程序编写容易。 缺点:传送效率较低。
适用场合
CPU负担不重、外设对象不多、实时性要求不太高。
D0 – D7 VCC LED0 8位 锁存器 CLK 反相 驱动器 LED1 LED7 VCC
8个LED
IOR 8000H
≥1
……
三态 缓冲器
K0 K1
……
K7
G
口地址
IOW A15
8个开关 输入口
25
输出口
6.2 无条件传送方式及其接口 举例(续)
不断扫描8个开关。当开关闭合时,点亮相应的LED。
14
6.1.3 端口及编址方式 端口、信息与总线类型
一一对应
15
6.1.3 端口及编址方式 端口编址(寻址)方式
存储器映像(统一)编址
存储器 访 问指令
独立编址
I/O 访 问指令
220 1M
I/O端口 存储 单元
216 64K
内存单元
I/O端口
16
6.1 I/O接口概述
1. I/O接口
2. 接口信息
应用场合
适应于工作量饱满,且实时性要求又很高的系统。
41
第六章 基本输入输出技术 生活中的那些事
银行取钱。
无 查 中 条 询 断 件
42
第六章 基本输入输出技术
6.1 I/O接口概述 6.2 无条件传送方式及其接口 6.3 查询传送方式及其接口 6.4 中断传送方式及其接口 6.5 DMA传送方式
脉冲量
以脉冲形式表示的一种信号,例如计数/定时脉冲等。
11
6.1.2 接口信息 接口信息类型(从信息内容角度)
CPU与接口之间
操作:对端口初始化、发送命令、选通端口等。 信息类型:(并行)数据信息、地址信息和控制信息。
接口与外设之间
数据传送、读取外设的状态以及对外设的启停控制。 信息类型:数据信息、状态信息和控制信息。
38
6.4 中断传送方式及其接口 工作原理
无数据传送时,CPU处理其它事务。
有数据传送时,外设向CPU提出服务请求。
CPU响应后,转去执行中断服务子程序。 待数据传送完毕后,返回原先正在处理的事务。
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6.4 中断传送方式及其接口 接口电路
数据寄存器
三态缓冲器 G 三态缓冲器 数据 D7 – D0
33
6.3 查询传送方式及其接口 使用Busy和Ready状态信息
CPU
D7~0 状态信息 (Busy)
地址线 地址译 码电路
数 据 锁 D7~0 存 器 状态信息 (Busy)
输 出 设 备
CPU
D7~0
数 据 缓 冲 器
D7~0
地址线
地址译 码电路
数 输 据 入 锁 D7~0 设 存 备 器 状态信息 (Ready)
MOV AL,81H MOV DX,0000H ;送端口地址 OUT DX,AL ;点亮发光二极管
27
6.2 无条件传送方式及其接口 举例
【例3】让接在Q0~Q7上的二极管自上而下轮流点亮3s, 编写程序实现。
MOV AL,01H LOP: OUT 0000H,AL CALL DELAY ROL AL,1 JMP LOP ;使Q0为1,LED0先亮 ; 将信息送0000H端口 ;调用延时3S子程序 ;LED选择位左移1位 ;循环点亮LED
6.1 I/O接口概述 6.2 无条件传送方式及其接口 6.3 查询传送方式及其接口 6.4 中断传送方式及其接口 6.5 DMA传送方式