40第6章输入输出和中断精品PPT课件
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TEST AL，1 JZ WAIT ；未准备好，CPU继续查询;若准备好，CPU可读入数据 6.1.3 控制信息 CPU写出的数据，用于控制外设的工作方式或设置外设的工作状态。
3
6.2 CPU与外设交换数据的方式
一、 无条件传送方式 二、 条件传送方式 ( 查询方式 ) 三、 中断传送方式 四、 DMA传送方式（直接存储器存取）
； 用意是DH=01，DL=00 ；BX指向数据区开始（用于存放A/D结果） ； AL=0，CF=0
OUT 20H，AL
Fra Baidu bibliotek
； P0—P7全断电
CALL NEAR DELAY1 ；调延时子程序，等待继电器触点动作
MOV AL，DH
OUT 20H，AL
； P0吸合（设P0对应为20H口的D0位）
CALL NEAR DELAY2 ； 等待A/D完成
输入/输出和中断
目标： ✓ 了解接口的一般结构； ✓ 掌握CPU与外设数据传送方式； ✓ 了解中断的基本概念 ✓ 数量掌握8086/8088的中断系统 ✓ 了解8259A和8237
• 6.1 外设接口的一般结构 • 6.2 CPU与外设交换数据的方
式
• 6.3 中断 • 6.4 8086/8088的中断系统 • 6.5 8259A可编程中断控制器 • 6.6 8237DMA控制器
4
数据
REA启DY动 D4 D2 D1 D0
U1 A/D转换器
IN0
…
1个模拟量
U5
IN7
电路的功能：完成8个模拟输入信号的采集。 工作过程： ①向口地址4写入一个字节，其D2—D0加到U5上，将IN0—IN7之一送到A/D转 换器的入口。同时由D4位启动A/D转换器工作。 ②A/D是否已转换完成，可通过口地址2读入判断。 ③READY=1则可从端口3读入A/D转换结果，存入指定区域。
9
查询传送方式——又称异步传送方式
START：MOV DL，0F8H
LEA DI，DSTOR
； 存A/D结果的数据区指针
AGAIN：MOV AL，DL
AND AL，0EFH OUT 4，AL
； 使D4=0 ； 停止A/D
CALL DELAY
； 等待停止A/D动作的完成
MOV AL，DL OUT 4，AL POLL： IN AL，2
4
6.2.1 无条件传送方式 (同步传送方式) 实现方法
CPU不查询外设工作状态，与外设速度的匹配通过在 软件上延时完成， 在程序中直接用I/O指令完成与外设的数 据传送。 特点
1. 适用于外设动作时间固定且已知的情况，在CPU与外 设进行数据传送时，外设保证已准备好，如开关，发光二 极管等
2. 软件及接口硬件简单，但要求严格的时序配合。 缺点：只适用于简单外设，适应范围较窄
1.在程序中安排好某一时刻启动外设，然后CPU继续执行其主程序 2. 当外设准备好，向CPU发出中断请求 3. CPU在满足响应中断的条件下，发出中断响应信号； 4.CPU暂停当前的程序，转去执行中断服务程序，完成与外设的数据传送； 5. CPU从中断服务程序返回，继续执行被中断的程序 优点：大大提高CPU的利用率，实时性好，速度快，并且能够实现对特殊 事件的实时响应。 缺点：程序编制较为复杂。
1
6.1 外设接口的一般结构
I/O接口
AB
地址
C
译码
数据寄存
器
外
P
DB 数据 缓冲
U
CB 控制
电路
状态寄存 器
控制寄存
设
器
图6-1 一个简单的外设接口
CPU为了能区分开外设接口中的各个寄存器（I/O端口），对每个寄存 器都有一个I/O地址编号——称I/O端口地址。相应地，数据寄存器又称数 据口；状态寄存器又称状态口；控制寄存器又称控制口。
； 接通IN0，启动A/D
SHR AL，1 ； 将AL的D0位移入CF中，以便判断 JNC POLL ； 即若READY不为1，则循环等待
IN AL，3 ； 直到A/D完成，将A/D结果读入AL中
STOSB INC DL
； 存入指定内存区域 ；进行下一路
JNE AGAIN
10
6.2.3 中断传送方式 实现方法：
5
无条件传送举例
8088
88
U2 11H 10H U3
88
8位 8位 U1
IO/M.RD.11
K…7 K1
K0
U5a
IO/M.RD.20
8
20H U4 8
IO/M.RD.10
缓冲寄存器 功率放大器
U5b P7 P1 P0 …
输入数据1模拟量
电路的功能：可对8个模拟输入分别进行采样，结果存入内存缓冲区域。 各器件说明：U1— 4位十进制数字电压表 U2、U3、U4— 8位I/O端口：U2、U3读入数据，U4输出控制信号 U5—继电器 U5b线圈，U5a触点
传送数据前先检查外设状态，在状态满足条件时才可传 送数据，否则等待。 缺点：CPU花大量的时间进行状态查询，CPU效率较低
从状态端口读入状态信 息
外设准备好？ N Y
从数据端口传送一个数据
8
6.2.2 查询传送方式举例
例：以查询方式工作的数据采集系统（P181图6—3）
DB
U3
D0
U4
CPU
3
2 U2
2
6.1.1 数据信息
数据信息的种类——三类 1、数字量— 以二进制形式表示的数或以ASCII码表示的数或字符。 2、模拟量— 连续变化的电量。 3、开关量—对应于开关的通断。 6.1.2 状态信息—用来指示外设的工作状态。 例如：某一外设，当其为CPU准备好数据后，I/O口地址2的D0位为1；当数据 未准备好时，该位为0。CPU则可： WAIT: IN AL，2
11
6.2.4 DMA传输
工作原理： 依次控制P0~P7导通，从而使得K0~K7依次闭合，取得8个输入模拟 量，再经U1数字电压表做A/D转换后，输入端口10H，11H
6
6.2.1 无条件传送方式 (同步传送方式)
START：MOV DX，0100H LEA BX，DSTOR XOR AL，AL
AGAIN：MOV AL，DL
IN AL，11H
MOV AH，AL
IN AL，10H
MOV [BX]，AX
INC BX
INC BX
RCL DH，1
； DH左移一位，为下一触点闭合作准备
JNC AGAIN
； CF=0，未完，去AGAIN，继续进行下一路A/D
；直到CF=1，表示上次已将P7接通过，A/D进行一遍
7
6.2.2 查询传送方式—又称异步传送方式 实现方法：
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6.2 CPU与外设交换数据的方式
一、 无条件传送方式 二、 条件传送方式 ( 查询方式 ) 三、 中断传送方式 四、 DMA传送方式（直接存储器存取）
； 用意是DH=01，DL=00 ；BX指向数据区开始（用于存放A/D结果） ； AL=0，CF=0
OUT 20H，AL
Fra Baidu bibliotek
； P0—P7全断电
CALL NEAR DELAY1 ；调延时子程序，等待继电器触点动作
MOV AL，DH
OUT 20H，AL
； P0吸合（设P0对应为20H口的D0位）
CALL NEAR DELAY2 ； 等待A/D完成
输入/输出和中断
目标： ✓ 了解接口的一般结构； ✓ 掌握CPU与外设数据传送方式； ✓ 了解中断的基本概念 ✓ 数量掌握8086/8088的中断系统 ✓ 了解8259A和8237
• 6.1 外设接口的一般结构 • 6.2 CPU与外设交换数据的方
式
• 6.3 中断 • 6.4 8086/8088的中断系统 • 6.5 8259A可编程中断控制器 • 6.6 8237DMA控制器
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数据
REA启DY动 D4 D2 D1 D0
U1 A/D转换器
IN0
…
1个模拟量
U5
IN7
电路的功能：完成8个模拟输入信号的采集。 工作过程： ①向口地址4写入一个字节，其D2—D0加到U5上，将IN0—IN7之一送到A/D转 换器的入口。同时由D4位启动A/D转换器工作。 ②A/D是否已转换完成，可通过口地址2读入判断。 ③READY=1则可从端口3读入A/D转换结果，存入指定区域。
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查询传送方式——又称异步传送方式
START：MOV DL，0F8H
LEA DI，DSTOR
； 存A/D结果的数据区指针
AGAIN：MOV AL，DL
AND AL，0EFH OUT 4，AL
； 使D4=0 ； 停止A/D
CALL DELAY
； 等待停止A/D动作的完成
MOV AL，DL OUT 4，AL POLL： IN AL，2
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6.2.1 无条件传送方式 (同步传送方式) 实现方法
CPU不查询外设工作状态，与外设速度的匹配通过在 软件上延时完成， 在程序中直接用I/O指令完成与外设的数 据传送。 特点
1. 适用于外设动作时间固定且已知的情况，在CPU与外 设进行数据传送时，外设保证已准备好，如开关，发光二 极管等
2. 软件及接口硬件简单，但要求严格的时序配合。 缺点：只适用于简单外设，适应范围较窄
1.在程序中安排好某一时刻启动外设，然后CPU继续执行其主程序 2. 当外设准备好，向CPU发出中断请求 3. CPU在满足响应中断的条件下，发出中断响应信号； 4.CPU暂停当前的程序，转去执行中断服务程序，完成与外设的数据传送； 5. CPU从中断服务程序返回，继续执行被中断的程序 优点：大大提高CPU的利用率，实时性好，速度快，并且能够实现对特殊 事件的实时响应。 缺点：程序编制较为复杂。
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6.1 外设接口的一般结构
I/O接口
AB
地址
C
译码
数据寄存
器
外
P
DB 数据 缓冲
U
CB 控制
电路
状态寄存 器
控制寄存
设
器
图6-1 一个简单的外设接口
CPU为了能区分开外设接口中的各个寄存器（I/O端口），对每个寄存 器都有一个I/O地址编号——称I/O端口地址。相应地，数据寄存器又称数 据口；状态寄存器又称状态口；控制寄存器又称控制口。
； 接通IN0，启动A/D
SHR AL，1 ； 将AL的D0位移入CF中，以便判断 JNC POLL ； 即若READY不为1，则循环等待
IN AL，3 ； 直到A/D完成，将A/D结果读入AL中
STOSB INC DL
； 存入指定内存区域 ；进行下一路
JNE AGAIN
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6.2.3 中断传送方式 实现方法：
5
无条件传送举例
8088
88
U2 11H 10H U3
88
8位 8位 U1
IO/M.RD.11
K…7 K1
K0
U5a
IO/M.RD.20
8
20H U4 8
IO/M.RD.10
缓冲寄存器 功率放大器
U5b P7 P1 P0 …
输入数据1模拟量
电路的功能：可对8个模拟输入分别进行采样，结果存入内存缓冲区域。 各器件说明：U1— 4位十进制数字电压表 U2、U3、U4— 8位I/O端口：U2、U3读入数据，U4输出控制信号 U5—继电器 U5b线圈，U5a触点
传送数据前先检查外设状态，在状态满足条件时才可传 送数据，否则等待。 缺点：CPU花大量的时间进行状态查询，CPU效率较低
从状态端口读入状态信 息
外设准备好？ N Y
从数据端口传送一个数据
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6.2.2 查询传送方式举例
例：以查询方式工作的数据采集系统（P181图6—3）
DB
U3
D0
U4
CPU
3
2 U2
2
6.1.1 数据信息
数据信息的种类——三类 1、数字量— 以二进制形式表示的数或以ASCII码表示的数或字符。 2、模拟量— 连续变化的电量。 3、开关量—对应于开关的通断。 6.1.2 状态信息—用来指示外设的工作状态。 例如：某一外设，当其为CPU准备好数据后，I/O口地址2的D0位为1；当数据 未准备好时，该位为0。CPU则可： WAIT: IN AL，2
11
6.2.4 DMA传输
工作原理： 依次控制P0~P7导通，从而使得K0~K7依次闭合，取得8个输入模拟 量，再经U1数字电压表做A/D转换后，输入端口10H，11H
6
6.2.1 无条件传送方式 (同步传送方式)
START：MOV DX，0100H LEA BX，DSTOR XOR AL，AL
AGAIN：MOV AL，DL
IN AL，11H
MOV AH，AL
IN AL，10H
MOV [BX]，AX
INC BX
INC BX
RCL DH，1
； DH左移一位，为下一触点闭合作准备
JNC AGAIN
； CF=0，未完，去AGAIN，继续进行下一路A/D
；直到CF=1，表示上次已将P7接通过，A/D进行一遍
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6.2.2 查询传送方式—又称异步传送方式 实现方法：