输入输出接口
输入输出接口
01 11.1 JSON 简介
2. JSON 数据格式的特点
Demo: JSON对象的属性可以是对象 {
“name”:“smith”. “age”:28, “sex”:“男” “school”:{ “sname”:“南京大学”. “address”:“南京市鼓楼区汉口路22号” } }
特点：系统视端口和存储单元为不同的对象。 优点：系统中存储单元和I/O端口的数量可达到最大。 缺点：需专门信号来指示系统地址线上出现的是存储
单元地址还是端口地址；专用端口操作指令比较单一
5
端口编址方式：存储器映像编址（如ARM）
存储单 元地址
I/O端 口地址
00000H 00001H
…… FF0FFH FF100H FF101H
01 11.1 JSON 简介
1. JSON 数据格式的定义
JSON的全称是：JavaScript Object Notation，是一种轻量级 的数据交换格式。它构建于两种结构：
01 11.1 JSON 简介
2. JSON 数据格式的特点
JSON 对象是一个无序的“‘名称/值’对”的集合，一个对象以 “{”(左括号)开始， 以“}”（右括号）结束，每个“名称”后跟 一个“：”（冒号），名称/值 对之间使用“，”（逗号）分隔。
01 11.1 JSON 简介
2. JSON 数据格式的特点
Demo: JSON 格式表示数组 [
{"name":"smith","empno":1001,"job":"clerck","sal":9000.00}, {"name":"smith","empno":1001,"job":"clerck","sal":9000.00}, {"name":"smith","empno":1001,"job":"clerck","sal":9000.00}, ]
了解电脑输入输出接口的功能和适用性
了解电脑输入输出接口的功能和适用性在现代社会，电脑已经成为人们生活中不可或缺的工具之一。
而电脑输入输出接口作为连接电脑与外部设备的桥梁，发挥着极其重要的作用。
本文将介绍电脑输入输出接口的功能和适用性，并深入探讨其在不同领域的运用。
一、USB接口USB（Universal Serial Bus）接口是目前最为常用的电脑输入输出接口之一。
它的优点在于插拔方便、支持热插拔和即插即用，而且传输速度相对较快。
USB接口不仅可以连接鼠标、键盘、打印机等常见的外部设备，还可以连接移动存储设备、摄影设备和手机等智能设备。
除此之外，USB接口还可以连接各种类型的音频设备和视频设备，实现音频和视频的输入输出。
二、HDMI接口HDMI（High Definition Multimedia Interface）接口主要用于音频和视频的传输。
它可以将电脑、电视、显示器、投影仪等设备连接起来，实现高清音频和视频的传输。
HDMI接口具有数字传输的特点，能够在高速传输的同时保证音视频的质量。
在家庭娱乐领域，HDMI接口广泛应用于电视、音箱、家庭影院等设备的连接。
三、VGA接口VGA（Video Graphics Array）接口是一种模拟信号接口，广泛应用于显示器和投影仪等设备的连接。
虽然VGA接口的传输速度较低，但由于其兼容性和稳定性较好，目前仍然有许多设备采用VGA接口。
尤其在教育和商务领域，许多投影仪仍然使用VGA接口，因为这种接口可以满足基本的投影功能。
四、音频接口音频接口是将电脑与音频设备连接起来的接口，常见的有耳机插孔、麦克风插孔等。
音频接口可以实现电脑的音频输入和输出，使得用户可以享受音乐、观看视频和进行语音通话等。
此外，在专业音频处理领域，还有一些更高级的音频接口，如XLR接口和MIDI接口等，它们常用于音乐制作、录音棚等场合。
五、网口接口网口接口是电脑与局域网或广域网连接的接口。
它通过网线将电脑与交换机、路由器等设备相连，实现对外部网络的访问和数据传输。
输入输出接口
可以在一些专业级视频工作站/编辑卡专业级视频设备或高档影碟机等家电上看到有YUV YCbCr Y/B-Y/B-Y 等标记的接口标识，虽然其标记方法和接头外形各异但都是指的同一种接口色差端口(也称分量视频接口)。它通 常采用YPbPr和YCbCr两种标识，前者表示逐行扫描色差输出，后者表示隔行扫描色差输出。由上述关系可知，我 们只需知道Y Cr Cb的值就能够得到G的值(即第四个等式不是必要的)，所以在视频输出和颜色处理过程中就统一 忽略绿色差Cg而只保留Y Cr Cb，这便是色差输出的基本定义。作为S-Video的进阶产品色差输出将S-Video传输 的色度信号C分解为色差Cr和Cb，这样就避免了两路色差混合解码并再次分离的过程，也保持了色度通道的最大 带宽，只需要经过反矩阵解码电路就可以还原为RGB三原色信号而成像，这就最大限度地缩短了视频源到显示器 成像之间的视频信号通道，避免了因繁琐的传输过程所带来的图像失真，所以色差输出的接口方式是各种视频输 出接口中最好的一种。
S-Video(S端子，Separate Video)，S端子也叫二分量视频接口，一般采用五线接头，它是用来将亮度和色 度分离输出的设备，主要功能是为了克服视频节目复合输出时的亮度跟色度的互相干扰。S端子的亮度和色度分离 输出可以提高画面质量，可以将电脑屏幕上显示的内容非常清晰地输出到投影仪之类的显示设备上。
DVI数字端子比标准VGA端子信号要好，数字接口保证了全部内容采用数字格式传输，保证了主机到监视器的 传输过程中数据的完整性（无干扰信号引入），可以得到更清晰的图像。
（RCA）接口
也称AV接口，通常都是成对的白色的音频接口和黄色的视频接口，它通常采用RCA(俗称莲花头)进行连接， 使用时只需要将带莲花头的标准AV线缆与相应接口连接起来即可。AV接口实现了音频和视频的分离传输，这就避 免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降，但由于AV接口传输的仍然是一种亮度/色度(Y/C)混合的视频 信号，仍然需要显示设备对其进行亮/色分离和色度解码才能成像，这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号 的损失，色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰从而影响最终输出的图像质量。AV还具有一定生命力， 但由于它本身Y/C混合这一不可克服的缺点因此无法在一些追求视觉极限的场合中使用。
了解电脑的输入输出接口和设备
了解电脑的输入输出接口和设备电脑是一种普遍存在于现代社会的工具，它能够帮助我们完成各种任务，如上网、文字处理、图像编辑等。
在日常使用电脑时，我们经常需要用到不同的输入输出接口和设备来连接和操作电脑。
在本文中，我将为大家介绍一些常见的电脑输入输出接口和设备，以增进大家对电脑硬件的了解。
一、USB接口USB（Universal Serial Bus）接口是目前最常见和最广泛使用的电脑接口之一。
USB接口可以用来连接各种外部设备，如鼠标、键盘、打印机、摄像头等。
它具有插拔方便、传输速度较快的特点，因此被广泛应用于各类电脑和设备之间的数据传输。
二、HDMI接口HDMI（High-Definition Multimedia Interface）接口主要用于传输高清视频和音频信号。
通过HDMI接口，我们可以将电脑连接到高清电视、投影仪等显示设备上，实现高清影像和音效的输出。
HDMI接口通常用于播放高清电影、进行游戏等需要高质量图像和音效的场合。
三、VGA接口VGA（Video Graphics Array）接口是一种常见的模拟视频接口。
它被广泛用于连接电脑和显示器，传输视频信号。
VGA接口常用于连接老式显示器和投影仪等设备，它可以支持较高的分辨率和色彩深度。
四、音频接口音频接口是用于连接电脑和音频设备的接口，主要包括耳机插孔和麦克风插孔。
通过音频接口，我们可以将耳机、扬声器、麦克风等设备连接到电脑上，实现音频的输入和输出。
五、网线接口在现代网络通信中，网线接口是不可或缺的一部分。
通过网线接口，我们可以将电脑连接到局域网或广域网中，实现网络连接和数据传输。
网线接口的类型有很多，常见的有RJ45接口和光纤接口。
它们都是连接电脑和网络设备的重要接口，支持高速的数据传输。
六、扩展槽扩展槽是电脑主板上的接口，用于扩展和安装插件设备。
通过扩展槽，我们可以安装独立显卡、声卡、网卡等设备，提升电脑的性能和功能。
扩展槽的类型有PCI、PCI-E等，不同类型的扩展槽适用于不同的插件设备。
输入输出接口
第七章输入/输出接口第一节I/O接口概述第二节I/O接口的数据传输方式第一节I/O接口概述一、I/O接口的概念1. I/O设备输入输出设备简称I/O设备：原始数据和各种现场采集到的信息，都要通过输入设备送给计算机；键盘、卡片输入机和模/数转换器。
计算结果或各种控制信号需要输出到各种输出设备，以便显示、打印和实现各种控制动作。
常用的输出设备有CRT、打印机、数/模转换器等。
为什么I/O设备一般不能直接和系统总线相连？¾存取速度不匹配；¾时序不匹配；¾信息格式不匹配；¾信号电平不匹配；结论：必须在计算机和I/O设备间插一个称之为接口的电路进行协调，使双方连接起来。
二、接口的功能1.作为微型机与外设传递数据的缓冲站输出数据锁存——输出要锁存输入数据缓冲隔离——输入要三态2. 信息格式转换9电平转换9正负逻辑的转换9串并格式9模数转换3. 正确寻址与微机交换数据的外设4. 提供微型机与外设间交换数据所需的控制逻辑和状态信号输出设备4总线上的数据变化快，如何使慢速设备有足够的时间处理数据？四、端口编址方式端口对于接口而言，就像存储器中的一个字（字节）单元，可被微处理机访问； 每个端口必有一个端口地址；端口地址分配与存储器地址分配的关系？I/O端口的编址方式存储器映象方式（统一I/O方式）独立I/O方式（隔离I/O方式）IN AL, 21HOUT 43H, AL3.8086的I/O编址方式z可以独立编址，也可统一编址；z独立编址时：z存储器空间为1MB，用A0~A19寻址，指令为MOV；z I/O空间为64kB，用A0~A15寻址，指令为IN/OUT；z统一编址时：z存储器和I/O共同占用1MB空间，用A0~A19寻址；z读写指令统一为MOV。
4.IBM-PC的I/O编址方式z采用独立编址；z存储器：9空间为1MB9用A0~A19寻址9指令为MOV；z I/O：9空间为1kB9用A0~A9寻址9指令为IN/OUT；五I/O端口地址译码无论访问I/O端口采用哪一种编址方式，都将占用一个相应的地址，该地址一般由译码电路产生，译码电路的输入来自地址总线和控制总线，译码产生的地址是CPU与I/O接口交换信息的必要桥梁。
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
输入输出接口总论
无条件传送：输入实例
74LS244
10K x 8 +5V
数据总线
CS 160H RD
G1 G2
MOV DX, 160H IN AL, DX
无条件传送：输出实例
300 x 8
数据总线
74LS373
CS160H WR
LE OE
+5V
MOV DX, 160H MOV AL, [BX] OUT DX, AL
（3）对I/O端口进行寻址 （4）与CPU和I/O设备进行联络：如采用何
种传送方式与CPU互换数据（中断传送等）
（2） I/O接口旳经典构造
数据总线DB
地址总线AB CPU
控制总线CB
I/O接口电路 数据寄存器 状态寄存器 控制寄存器
数据 状态 外设 控制
1. 接口电路旳外部特征
接口电路旳外部特征主要体目前引脚上， 提成两侧信号 面对CPU一侧旳信号：
用于与CPU连接 主要是数据、地址和控制信号
面对外设一侧旳信号：
用于与外设连接 提供旳信号五花八门 功能定义、时序及有效电平等差别较大
2. 接口电路芯片旳分类
接口电路关键部分往往是一块或数块大规 模集成电路芯片（接口芯片）：
通用接口芯片
支持通用旳数据输入输出和控制旳接口芯片
面对外设旳专用接口芯片
针对某种外设设计、与该种外设接口，如显 卡、声卡等
主程序
中断祈求 断点
中断服务程序
对外设 进行处理
继续执行
返回断点
流程
中断传送流程
返回
中断传送与接口
中断传送是一种效率更高旳程序传送方式
中断祈求是外设随机向CPU提出旳，而进行 传送旳中断服务程序是预先设计好旳
了解电脑的输入输出接口
了解电脑的输入输出接口电脑作为现代人类生活中不可或缺的工具，已经成为了人们日常办公、学习、娱乐等各方面的必需品。
但是，电脑的输入输出接口却是一个常常被忽视的问题。
本文将会对电脑输入输出接口进行深入的了解和分析。
一、什么是电脑输入输出接口？电脑所谓的输入输出接口，简单可以理解为电脑与外界设备进行信息交互的口。
也就是说，数据交换要通过这些“口”去实现。
电脑可以通过各种口与其他设备进行数据传输和信息交互。
通俗一点说，输入接口即接受外设输入数据的接口，如键盘、鼠标等。
输出接口即输出数据的接口，如显示器、打印机等。
这些接口让我们能够更方便地使用电脑，提高了效率和体验。
二、电脑的常见输入接口1. USB 接口USB（Universal Serial Bus）是电脑中最为常见的输入接口之一，由于其性价比高，适用范围广等优点，在各类电子产品中得到了广泛应用。
目前，USB 接口的标准已经发展到了 USB 3.2 Gen 2x2 ，可传输速率高达20 Gbps。
2. 鼠标和键盘接口鼠标和键盘是电脑输入设备的重要组成部分，它们传统上都是通过PS/2 接口与电脑连接的。
不过在现代电脑中，大部分都已经转为 USB 接口。
另外，蓝牙连接也是键鼠设备的新方向。
3. 音频线音频线是一种连接电脑音频输出和音响设备之间的接口。
现在电脑中一般都有几个音频接口，用于耳机、音响的连接。
音频线的接口有3.5毫米和6.35毫米两种。
三、电脑的常见输出接口1. HDMI 接口HDMI（High Definition Multimedia Interface）是常用的一种影音接口标准，可传输高清视频和多声道音频信号，能够将电脑的高清画面传输到电视或投影仪等输出设备上。
2. DVI 接口DVI（Digital Visual Interface）是一种数字化的视频输出接口，是目前传输图像质量最好的显示输出接口之一。
DVI 接口被广泛应用于液晶显示器和投影机的连接。
硬件7-输入输出接口
3、电气特性：每条线上的信号传送方向、有效电 平范围。 4、时间特性：每条线上的信号在什么时间上有效。
总线带宽：总线本身所能达到的最高传输速率。
总线带宽是衡量总线性能的重要指标，
单位：兆字节每秒(MB/s)。
【例】(1)某总线在一个总线周期中并行传送4个字 节的数据，假设一个总线周期等于一个总线时钟周 期，总线时钟频率为33MHz，则总线带宽是多少? (2)如果一个总线周期中并行传送64位数据，总线 时钟频率升为66MHz，则总线带宽是多少?
(3)外部总线:主机与外部设备以及计算机与计算机之 间使用的总线。
7.4.2 总线标准
相同的指令系统，相同的功能，不同厂家生产的各功 能部件在实现方法上几乎没有相同的，但各厂家生产的相同 功能部件却可以互换使用，其原因在于它们都遵守了相同的 系统总线的要求，这就是系统总线的标准化问题。
1、物理特性：指总线的物理连接方式，包括总线 条数、连线的插头、和插座形状、引脚排列方式 和次序等。
7.2.3 直接存储器访问——DMA方式
前两种方式以CPU为中心，占用CPU时间，DMA
方式以内存为中心，由专门的 DMA控制器向CPU请
求并接管总线的控制权，但需要利用系统的地址、
数据和控制总线。
一、 DMA方式的定义
直接存储器存取方式——DMA（Direct Memory Access）方式，是一种没有CPU参与的、在高速外 设与存储器之间直接进行数据传输的控制方式。
路
CR
控制 寄存器
数据 状态 控制
I/O 设备
都由数据 总线传送
一、组成
寄存器组、控制逻辑电路、主机与接口和接口与I/O设备之 间的信号联接线、地址线、数据线等信号线。
第7章 输入输出接口技术
DMA控制器来管理，CPU可去干其他工作（但不能访
问系统总线）。
CPU
HOLD HLDA
DRQ DMA控制器 AEN IOW DACK
MEMR
AEN IOW
MEMR IOR
存储器
输出设备
图7-7 DMA传送原理示意图
通常，DMA控制器应该具备以下功能：
能向CPU发出要求控制总线的DMA请求信号DRQ；
7.1.3 I/O端口的编址方式
接口中的寄存器又叫做I/O端口，每一个端口有一个编 号，叫做端口号，又叫端口地址。数据寄存器就是数据端 口，用于对来自CPU和外设的数据起缓冲作用。状态寄存器 就是状态端口，用来存放外部设备或者接口部件本身的状 态。CPU通过对状态端口的访问和测试，可以知道外部设备 或接口本身的当前状态。控制寄存器就是控制端口，用来 存放CPU发出的控制信息，以控制接口和外部设备的动作。 也可以说，CPU与外部设备之间传送信息都是通过数据总线 写入端口或从端口中读出的，所以，CPU对外部设备的寻址， 实质上是对I/O端口的寻址。
（如标志位、其它寄存器等）和断点。在中断结束
返回时，再恢复现场和断点，继续执行原来的程序。
7.2.4 DMA控制方式 DMA（Direct Memory Access）传送方式又称为直 接存储器存取方式，实际上就是在存储器与外设间开辟 一条高速数据通道，使外设与内存之间直接交换数据。 这一数据通道是通过DMA控制器来实现的。在DMA传
第7章 基本输入/输出 接口技术
本章主要教学内容
输入输出接口技术的概念和功能
CPU与I/O接口之间传递的信息类型及I/O 端口的编址方式 CPU与外部设备之间数据传送方式的原理、 特点及应用
《输入输出接口》课件
DVI接口
DVI（数字视频接口）是一种用 于传输数字视频信号的接口， 常用于连接显示器和计算显 卡。
VGA接口
VGA（视频图形阵列）是一种 用于传输模拟视频信号的接口 ，常用于连接显示器和计算机 显卡。
其他接口介绍
还有许多其他类型的输入输出 接口，如音频接口、网口、雷 电接口等。
总结
课件总结了输入输出接口的重要性、各种接口的特点以及如何选择合适的接 口来满足不同的需求。
《输入输出接口》PPT课 件
输入输出接口是计算机系统与外部设备之间传输数据的通道。本课件将介绍 输入输出接口的作用、分类、具体应用以及常见接口。
简介
输入输出接口是计算机系统与外部设备之间传输数据的通道。课件将详细介 绍输入输出接口的概念、作用以及重要性。
输入接口
输入接口是用于接收来自外部设备输入的数据的接口。课件将介绍输入接口 的概念、分类、以及一些具体的应用。
输出接口
输出接口是用于将计算机内部数据输出至外部设备的接口。课件将介绍输出 接口的概念、分类以及一些常见的使用场景。
常见输入输出接口
USB接口
HDMI接口
USB是一种通用的串行总线接口， 用于连接各类外部设备，如打 印机、键盘和鼠标。
H D M I（高清多媒体接口）是 一种用于传输高质量音频和视 频信号的接口，常用于连接电 视和音响设备。
了解电脑的输入输出接口
了解电脑的输入输出接口电脑是现代社会中不可或缺的工具，它通过输入输出接口与外部设备进行连接和数据传输。
了解电脑的输入输出接口，对于使用和维护电脑都是非常重要的。
本文将介绍几种常见的电脑输入输出接口及其特点。
一、USB接口USB（Universal Serial Bus）是目前最为常见和普及的电脑接口之一。
它具有插拔方便、传输速度较快、可同时支持多种外设等特点。
USB接口可连接大量的设备，如鼠标、键盘、打印机、摄像头、移动存储设备等。
通过USB接口，这些设备可以与电脑进行数据传输和信号交互。
二、HDMI接口HDMI（High Definition Multimedia Interface）是一种高清晰度多媒体接口，用于连接电视、显示器、投影仪等视频输出设备。
HDMI接口能够传输高质量的视频和音频信号，支持高达4K分辨率的高清画面。
对于玩游戏、观看高清视频等需要高画质显示的场景，HDMI接口是必不可少的。
三、VGA接口VGA（Video Graphics Array）接口是一种模拟信号接口，用于连接电脑与显示器。
虽然VGA接口的传输速度相对较低，但它仍然被广泛使用，特别是在旧款电脑和显示器上。
VGA接口常用于办公、学习等一般性需求，它能够满足基本的图像显示要求。
四、音频接口音频接口用于连接音频设备，如耳机、扬声器、麦克风等。
常见的音频接口有3.5mm耳机插孔和RCA插孔。
3.5mm耳机插孔广泛应用于电脑、手机等设备，而RCA插孔在高保真音频设备中常见。
通过音频接口，用户可以享受高质量的音频体验。
五、网线接口网线接口（RJ-45）是用于连接电脑与局域网或网络设备的接口。
通过网线接口，电脑可以接入互联网，实现网络通信和数据传输。
在家庭和办公场所，网线接口是连接路由器、交换机等设备的主要方式。
六、其他接口除了上述常见的接口外，还有许多其他类型的电脑接口，如雷电接口、串口接口、并口接口等。
这些接口在特定领域或特殊设备中使用广泛，满足各种特殊需求。
输入输出接口
1、存储器映像编址
指I/O端口与存储器共享一个寻址空间， 又称为统一编址。在这种系统中，CPU 可以用同样的指令对I/O端口和存储器单 元的进行访问。
优点：对I/O口的访问灵活方便，有利 于提高端口数据的处理能力。
缺点：I/O端口占用了主存地址，相对 减少了主存的可用范围。
2、I/O独立编址（一）
选中锁存器时，总线上的数据才能进入锁存器
此后不管总线上的数据（锁存器输入端）如何变 化，只要没有再次使锁存器的信号有效，锁存器 的输出端就一直保持原来锁存的信息不变。
I/O地址译码方法
80386微处理器或此后的微处理器构成的微 机系统，采用全译码的方法，端口为64K个 字节端口或32K个字端口
I/O端口地址选用的原则
自行设计接口电路或给微机系统添加接口卡 时，必须避免端口地址发生冲突
申明保留的地址，不要使用 用户可使用300H--31FH地址
将来自地I址/O总端线口上的的地地址址代译码翻码译成为所
指主存地址空间和I/O端口地址空间 相互独立，分别编址。CPU通过指 令来区分是访问I/O口还是存储单元
优点：主存和I/O端口的地址可用范 围都比较大；
缺点：I/O指令的功能一般比较弱， 在I/O操作中必须借助CPU的寄存器 进行中转
2、I/O独立编址（二）
80X86系列微处理器采用独立的I/O 编址方式
需要访问端口的选通信号
I/O端口地址译码电路结构
➢ 译码电路的输入信号 ✓ 地址信号：由地址范围决定 ✓ 控制信号：数据流向（读/写）、数据宽度 （8位/16位）、是否采用奇/偶地址和 DMA传送方式
➢ 译码电路的输出信号：接口芯片的片选信号 ➢ 端口的读写控制：输入需要缓冲，
了解电脑输入输出接口的种类和功能
了解电脑输入输出接口的种类和功能文章标题：了解电脑输入输出接口的种类和功能现代电脑作为人们生活和工作中必不可少的工具，其中输入输出接口的种类和功能在电脑运行和连接外部设备方面起到重要的作用。
本文将详细介绍电脑输入输出接口的种类和功能，帮助读者更好地了解和使用电脑。
一、串行接口串行接口是一种逐位传输数据的接口，其主要功能是用于连接外部设备，例如打印机和调制解调器。
串行接口的种类较多，其中较常见的是RS-232接口和USB接口。
1. RS-232接口RS-232接口是一种标准的串行通信接口，用于连接计算机和其他外部设备，常见的连接设备包括打印机、调制解调器和串口鼠标。
RS-232接口广泛应用于早期计算机，虽然速度较慢，但仍被某些特定设备所使用。
2. USB接口USB接口是一种通用串行总线接口，现已取代了RS-232接口成为主流连接电脑和外部设备的接口。
USB接口具有高速传输、热插拔和扩展性强等优点，适用于连接各种外部设备，如打印机、键盘、鼠标、摄像头和移动设备等。
二、并行接口并行接口是一种同时传输多个比特的接口，其主要功能是高速传输数据。
常见的并行接口包括并行打印接口（LPT接口）和SCSI接口。
1. 并行打印接口（LPT接口）LPT接口是一种常见的并行接口，用于连接电脑和打印机。
LPT接口传输速度相对较慢，但适用于连接一些需要大量数据传输的外部设备。
2. SCSI接口SCSI接口是一种高性能并行接口，用于连接计算机和外部设备，例如硬盘、光驱等。
SCSI接口传输速度较快，适用于对数据传输速度要求较高的设备。
三、视频接口视频接口是用于电脑图像和视频信号传输的接口，其主要功能是将电脑图像显示在外部显示器上。
常见的视频接口包括VGA接口、DVI 接口和HDMI接口。
1. VGA接口VGA接口是一种模拟视频接口，广泛用于连接电脑和显示器。
VGA接口能够传输标清图像信号，常用于老旧设备或低分辨率显示需求。
2. DVI接口DVI接口是一种数字视频接口，可传输高清图像信号。
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六．8086输入/输出指令
1. 输入指令
IN AL, PORT
IN AX, PORT
IN AL, DX
IN AX, DX
2. 输出指令
OUT PORT, AL
OUT PORT, AX
OUT DX, AL
OUT DX, AX
计算机原理讲义
CPU与外设的连接
第5.2节 CPU与外设的连接
一．CPU与外设的一般接口电路
接口功能
D15～D0 A15～A0
A0 BHE IOR IOW
三．接口的功能
数据口 状态口 控制口
I/O装置
➢ 数据缓冲：外设数据输入到总线时需要缓冲。 ➢ 数据锁存：总线数据输出到外设时的锁存，解决CPU
与外设速度不匹配问题。 ➢ 传输控制命令和状态信息：计算机与外设有时需使用
硬件握手。例如：计算机利用查询输出到打印机。 ➢ 信息转换：串并转换、数模转换、电平格式转换
（START）、停止（STOP）或数据的选通（STB）等， 具体由外设的要求而定。 ③ 状态口 ✓ CPU通过状态口了解外设状态。如：
输入外设是否准备好（READY） 转换是否结束（EOC） 输出装置是否忙（BUSY） ✓ 控制信息和状态信息一般也由数据总线传送。
计算机原理讲义
CPU与外设的数据传送方式
D15～D0
A15～A0 A0
BHE IOR IOW
（一）端口
数据口 状态口 控制口
I/O装置
① 数据口：用于完成数据的输入或输出。包括：
✓ 数字量 如用ASCII码表示的数和字符 ✓ 模拟量 如经DAC转换输出的电流 ✓ 开关量 如以一位二进制表示的量
计算机原理讲义
CPU与外设的连接
② 控制口 控制口为一个输出接口，用于控制外设的启动
计算机原理讲义
I/O端口的编址
四．I/O端口的编址方式
1. I/O端口与存储器统一编址
把一个外设端口看作存储器的一个单元，占用存储器的 地址空间，利用对存储器的读写操作完成数据的输入和 输出。 ※ 优点
✓ 不需要专门的输入输出指令 ✓ 可使用全部对存储器操作的指令，指令数量多 ✓ 端口数量多 ※ 缺点 ✓ 占用存储器空间 ✓ 寻/O写周期时序
计算机原理讲义
CPU与外设的数据传送方式
2. 无条件输出
BHE A～ A1196
ALE
+5
A～ ADD105
MN/MX
DT/R
DEN
8282
STB OE STB
8282
(2) OE
8286
DIR(2) OE
M/IO RD WR
INTR INTA
NMI HOLD HLDA
READY
（一）无条件传送
传送数据之前，CPU不需要检 测外设是否准备就绪，程序 中直接使用IN和OUT命令来 完成输入和输出。也叫注入 式或命令式。
1. 无条件输入
CLK
A15~0 BHE
D 7~0 IOR
T1 T2 T3 T4 T1
地址 数据
I/O读周期时序
D7～D0 A15～A1
A0 IOR
地址 译码 器 160H
CS
三态 缓冲 器
OE
I/O 装置
接口 电路
MOV DX, 0160H IN AL, DX
若将IOR换作MEMR 则可使用 MOV AL, [160H]
计算机原理讲义
CPU与外设的数据传送方式
2. 无条件输出
D7 ～ D0 A15 A～1 A0 IOW
地址 译码 器 160H
CS
数据 锁存 器
CLK
计算机原理讲义
8086 I/O空间
五．8086 I/O空间
① 8086系统使用16根地址线（A15~A0）寻址I/O端口， 可寻址64KB个I/O端口；
② 偶地址端口数据使用低8位数据总线传送，奇地址端 口数据使用高8位数据总线传送；
③ 奇、偶地址端口的数据传送由BHE和A0控制；
④ I/O端口的读/写选通信号为IOR和IOW。
T1 T2 T3 T4 T1
地址
数据
I/O写周期时序 T1 T2 T3 T4 T1
地址 数据
I/O写周期时序
计算机原理讲义
CPU与外设的数据传送方式
（二）查询传送
传送数据之前，CPU需要检测外设的状态（即握手信号的
联络），只有外设条件满足时才传送数据，否则继续检测，
直到满足。
通常接口电路中用状态端口的
输入/输出接口
第五章 输入输出接口
计算机原理讲义
基本概念
第5.1节 基本概念
一．外设
输入/输出设备是外部设备，简称外设。微机与外设之间 的信息交换称为输入和输出。
RAM ROM I/O接口
外设
CPU
二．接口
➢ 接口：外设与总线之间的中间环节，是计算机与外设 交换信息的控制电路。
➢ 端口：接口电路中可以被寻址访问的存储单元。可分 为数据端口、状态端口、控制端口。 计算机原理讲义
RD
IOR
M/IO
WR
IOW
注：IBM PC/XT机实际只使用低10位数据线寻址I/O
端口，寻址1KB个端口。 计算机原理讲义
8086 I/O空间
⑤ 计算机系统中，多使用8位端口。8086系统的8位端口使 用数据线的低8位传送信息，所以端口地址的编址多为偶 地址。现代的计算机体系中，通过转换电路8位端口地址 可以连续编址。
M/IO RD WR INTR INTA NMI HOLD HLDA READY
BHE A～ A1196
地 址
HLDA 总
A～ A105
线
HLDA
D～ D105
数据 总线
CLK
M/IO BHE AD15~0
ALE WR DT/R DEN READY
控 制 总
CLK A 15~0
线
BHE
D 7~0
IOW
计算机原理讲义
I/O端口的编址
2. I/O端口独立编址
计算机单独给外设端口编址，I/O端口具有独立的地址空 间。计算机需用控制信号区分存储器空间和I/O端口空间 （例8086 CPU的M/IO）。
※ 优点 ✓ I/O空间较存储器空间小，地址线少，译码电路 相对简单。 ✓ 不占用存储器空间
※ 缺点 ✓ 要有专门输入输出指令，寻址方式少，不灵活
某一位或某几位表示外设的状态。
输入状态 也叫问答式。如果外设工作情况无
不满足 条件
M/IO
BHE
输出
AD15~0 ALE
设备 WR
DT/R
DEN
READY
MOV DX, 0160H MOV AL, [BX] OUT DX, AL
[BX]中存放需要输出到 I/O接口的内容
CLK
A 15~0 BHE D 7~0 IOW
T1 T2 T3 T4 T1
地址
数据
I/O写周期时序 T1 T2 T3 T4 T1