正在学习接口技术和计算机组成原理,中间有一些重叠的部分就放在一起了,至于DMA,中断之类的会放在后面讲解
6.1 接口综述
硬件接口通常称为I/O接口,把外围设备同微型计算机连接起来的电路称为外设接口电路,简称外设接口。I/O接口是CPU同外界进行信息交换的中转站
使用接口的原因
- 速度不匹配 外设外慢
- 时序不匹配 各个外部设备都有自己的定时控制电路,以自己的速度进行传输,同CPU的时序不匹配
- 信息格式不匹配,不同的外设存储和处理信息的格式不同
- 信息类型不匹配,有些是数字电路,有些是模拟电路
CPU与外设之间所传送的数据类型
- 数据信息 包括模拟量,数字量,开关量,可以输入也可以输出
- 状态信息 这是I/O端口送给CPU的有关本端口所对应的外设当前状态的信息,供CPU参考分析
- 控制信息 这是CPU送给I/O设备的控制命令,使相应的外部设备完成特定的操作
在8086/8088中,这三种信息的输入输出基本一致,可以分发不同的端口地址,在端口地址相同的情况下,可以规定操作的顺序,或者在输入输出的数据中设置特征位
接口的功能(背)
- 执行CPU命令 CPU将对外设的控制命令发到接口电路的命令寄存器中,以便控制外设按要求进行工作
- 返回外设状态 通过外设寄存器(状态口)完成,包括正常工作状态和故障状态
- 数据缓冲的功能 (平滑作用)接口电路中的数据寄存器(数据口)对CPU与外设设备之间的数据进行中转
- 设备寻址的功能 CPU在某些时刻只能和一台外设交换数据,CPU发给的地址信息经过接口电路中的地址译码选中I/O设备
- 信号转化的功能 ADC转化啊,电平转化啊之类的
- 数据宽度与数据格式转换的功能 串并行转化的功能之类的
端口及编址方式
端口是指接口电路中能被微处理器直接访问的寄存器的地址
微处理器通过这些地址(端口)向接口电路中的寄存器发送命令、读取状态、和传送数据。
计算机给接口电路中的每一个寄存器都分配一个端口,CPU在访问的时候,只需要指明他们的端口地址,不需要知道是访问什么寄存器。这样,在输入输出程序中访问端口就是访问接口电路的寄存器,通常所说的IO操作就是对IO端口的操作,即CPU所访问的是与IO设备相关的端口,而不是IO设备本身
输入输出的方式
输入/输出接口分类:
1、按数据传送方式分:串行、并行
2、按CPU访问外设的控制方式:
程序查询、中断、DMA、通道控制、I/O处理机
3、按是否需要统一的控制时钟:同步、
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