输入输出简单接口

外存设备
磁记录：硬盘、软盘 光记录：CD、CDR、CDRW、DVD、 电记录：移动电子盘(U盘)
输入设备
鼠标器 光电、机械
键盘 机械、电容式
扫描仪
6.1概 述
第6章 输入/输出
CPU与I/O之间的接口信号 ：
AB
CPU与接口间的信号为AB、DB、CB， 送口地址，传送数据，读写I/O接口。
CPU DB
74系列器件是中小规模数字集成电路。从功能和速度上分为 如下几类。
74XXX
标准TTL
74LXXX 74SXXX
低功耗TTL 肖特基型TTL
74LSXXX 74ALSXXX 74FXXX
低功耗肖特基型TTL 高性能型TTL 高速性TTL
同编号（XXX）其逻辑功能完全一样。
触发器/锁存器 ：数据输出时用，CPU控制将数据锁存并 输出（CLK脚：地址信号+IOW信号），74LS273 三态缓冲器：数据输入时用， CPU控制数据的读入（1G、 2G：地址信号+IOR信号），74LS244 三态缓冲寄存器：数据输出、输入时都可用，两个受控端， 74LS373
I/O设备与接口之间信号：
CB
数据信号、状态信号、控制信号。
数据口 状态口 控制口
数据 状态 控制
I/O 设备
数据信号：8086CPU一次可以传送8位或16数据。
(1)数字信息，二进制表示的字母、数、BCD码、ASCII码或汉字。信号为8 位或16位数据。
(2)模拟量信息：A/D变换或D/A变换的8位或16位数据传送。 (3)开关量：两个状态的信息，用一位或几位二进制数表示。组装成8位或 16位数据传送。 状态信号：（外设状态）
GQ
5D
D
0 输出三态打开
GQ
6D
D
锁存器中的数据 OE = 输出到Q
1 输出高阻态
GQ
7D
D
GQ
8D
D
GQ
G
OE 1
20 Vcc
1Q 2
百度文库19 8Q
1D 3
18 8D
2D 4
17 7Q
1Q 2Q 5 373 16 7D
3Q 6
15 6Q
2Q 3D 7
14 6D
4Q 8
13 5Q
4D 3Q GND
9 10
6.1概 述
第6章 输入/输出
输入、输出：
373
AB
微计算机与外设之间的信息
交换，即与外设之间的通讯。 CPU
I/O操作:
RAM ROM
I/O 接口 电路
I/O 设备
系 统 总
245
CPU不能直接对I/O设备进
线 DB
行读写操作，只能直接寻址I/O MN/MX
CB
接口电路的寄存器，间接访问或
控制I/O设备。
1，1A与1Y 输出高阻态 1G =
0，1A与1Y有效驱动
1G 1 1A1 2
2Y4 3 1A2 4 2Y3 5 1A3 6 2Y2 7 1A4 8 2Y1 9 GND 10
20 VCC
19 2G
18 1Y1
17 2A4 16 1Y2
15 2A3 14 1Y3 13 2A2 12 1Y4 11 2A1
12 5D 11 G
4Q
1D 1Q
5Q
2D 2Q
3D 3Q
6Q
4D 4Q 5D 5Q
6D 6Q
7Q
7D 8D
7Q 8Q
8Q
G OE
6.2简单的输入/输出接口芯片 第6章 输入/输出
244
缓冲器 74LS244 三态驱动、8位缓冲、驱动器。
8输入端：1A1～1A4 、2A1～2A4
8输出端：1Y1～1Y4 、2Y1～2Y4 2个控制端：
IN AL，PORT IN AL，DX OUT PORT，AX OUT DX，AX
(2)端口地址不占用存贮器地址。
CPU
A0～A19
地址 数据 存储器
AB
A0～A1５
DB
地址 数据
I/O设备
CB MEMR MEMW
IOR IOW
控制逻辑
16根地址线64K I/O寻址空间
存储器映像的外设寻址:
（1）I/O端口与存贮器共用同一地 址空间
总线宽度、外频 PC XT总线（8位）、ISA总线（16位，图6-8）、PCI总 线（32/64位，图6-7） 3、输入输出接口卡 ,对PS进一步译码(图6-12) 注意: PS已包含了IOR、IOW
第6章 输入/输出
6.2简单的输入/输出接口芯片
接口电路中为实现信号放大、隔离锁存，与系统总线的信号、 时序相适应等功能，常用数据缓冲器、收发器和锁存器。
输入时：输入装置是否准备好“忙” BUSY。 输出时：外设是否为“空闲” EMPTY。 控制信号：控制外设的运行状态，控制外设的启动或停止。 外部设备的选中:
CPU只能选中接口电路中寄存器，片选和片内寄存器的选中
6.1概 述
第6章 输入/输出
CPU与I/O接口间的信号传输
AB DB
CPU
CB
设备接口
数据收发器74LS245，三态缓冲，增强总线驱动能力，数 据可双向传送
6.2简单的输入/输出接口芯片 第6章 输入/输出
锁存器74LS373
三态驱动、8D锁存器
OE
8输入端：1D～8D
1D
D
8输出端：1Q～8Q 2个控制端：G、OE
1 D中的数据 G= 打入锁存器
GQ
2D
D
GQ
3D
D
GQ
4D
D
0 数据保存
（2）I/O与存贮器操作指令相同, 读写控制信号相同
CPU
A0～A19
AB
地址 数据 存储器
DB
地址 数据 I/O设备
CB
MEMR MEMW 控制逻辑
第6章 输入/输出
补充: 1、P204 I/O接口的端口地址译码
直接译码（图6-4）、间接译码（图6-6） 2、P206 80X86 PC机的系统总线
1，2A与2Y 输出高阻态 2G =
0，2A与2Y有效驱动
1A1
1Y1
1A2
1Y2
1A3
1Y3
1A4
1Y4
2A1
2Y1
2A2
2Y2
2A3
2Y3
2A4
2Y4
1G
2G
6.2简单的输入/输出接口芯片 第6章 输入/输出
地址译码器 状态寄存器 数据寄存器
设备驱动电路 I/O控制
输 状态信号 入
输 数据信号 出
设 控制信号 备
6.1概 述
第6章 输入/输出
I/O端口的寻址方式
两种I/O接口寻址方式：
独立的I/O寻址方式(独立编址)，存贮器映象I/O寻址方式(统一编址)。
独立的I/O寻址方式 :
(1)专门的I/O指令进行寻地址,使 用I/O读写控制信号
CPU直接和内存进行数据的读、写，处于同步工作状态。而 CPU与I/O设备处于异步工作状态。
常见I/O设备：
键盘、显示器、鼠标、打印机、磁盘驱动器、光驱、声卡、移 动硬盘等。
常见I/O设备： 输出设备
显示器 •CRT •液晶 •等离子体
第6章 输入/输出 打印设备
击打式 •行式点阵针式、字模式 非击打式 •喷墨、激光、热转印