《微型計(jì)算機(jī)的輸入輸出》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《微型計(jì)算機(jī)的輸入輸出（36頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 1 第 6章 微 型 計(jì) 算 機(jī) 的 基 本輸 入 輸 出機(jī)械系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制2008 機(jī)電學(xué)院 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 2 6.1 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 特 點(diǎn) 需 要 接 口 作 為 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 橋 梁 ； 需 要 有 數(shù) 據(jù) 傳 送 前 的 “ 聯(lián) 絡(luò) ” ； 需 要 傳 遞 的 信 息 有 ： 狀 態(tài) 、 數(shù) 據(jù) 及 控 制信 息 。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 3 6.

2、1 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 特 點(diǎn)I/O接 口 接 口 的 定 義 :是 完 成 數(shù) 據(jù) 、 地 址 和 控 制 三 總 線 轉(zhuǎn) 換 和連 接 的 一 組 電 路CPU 數(shù) 據(jù) 總 線 DB地 址 總 線 AB控 制 總 線 CB 存 儲(chǔ) 器RAMROM I/O芯 片8259825382558251 I/O設(shè) 備顯 示 器打 印 機(jī)鍵 盤鼠 標(biāo) 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 4CPU I/O設(shè) 備譯碼 數(shù) 據(jù) 端 口狀 態(tài) 端 口控 制 端 口 DBABCB 一 個(gè) 典 型 的 I/O接 口6.3 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 接 口接

3、口電路基本結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)口（輸入/輸出）：雙向；數(shù)據(jù)寄存器狀態(tài)口：只能由CPU讀入。狀態(tài)寄存器控制口：只能由CPU寫出?？刂萍拇嫫髅總€(gè)口由譯碼電路分配一個(gè)唯一的地址。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 5 6.1 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 特 點(diǎn) 6.1.1接 口 的 用 途1.進(jìn) 行 地 址 譯 碼 或 設(shè) 備 選 擇 ；2.狀 態(tài) 信 息 應(yīng) 答 ， 以 協(xié) 調(diào) 數(shù) 據(jù) 傳 送 之 前 的 準(zhǔn) 備 工 作 ；3.進(jìn) 行 中 斷 管 理 ， 提 供 中 斷 信 號(hào) ；4.進(jìn) 行 數(shù) 據(jù) 格 式 轉(zhuǎn) 換 ；5.進(jìn) 行 電 平 轉(zhuǎn) 換 ；6.協(xié) 調(diào)

4、速 度 ；7.時(shí) 序 控 制 。8.對(duì) 數(shù) 據(jù) 傳 送 的 控 制 ， 具 體 為 ： 鎖 存 ， 隔 離 ， 驅(qū) 動(dòng) ，變 換 ， 連 絡(luò) ， 定 時(shí) 等 作 用 。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 6 6.1 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 特 點(diǎn) 6.1.2 I/O端 口 的 尋 址 方 式1.存 儲(chǔ) 器 映 像 尋 址 （ 統(tǒng) 一 編 址 ）2.I/O映 像 編 址 （ 獨(dú) 立 編 址 ）此 時(shí) ， 由 于 系 統(tǒng) 所 需 的 I/O遠(yuǎn) 少 于 存 儲(chǔ) 單 元 ， 一 般只 設(shè) 置 256 1024， 因 此 只 需 要 8 10根 地

5、址 線 即 可 。 CPU與 外 部 設(shè) 備 通 信 ， 需 要 區(qū) 分 系 統(tǒng) 中 的 不 同 外 設(shè) ， 就 必 須 為 每個(gè) 外 設(shè) 分 配 必 要 的 地 址 ， 為 了 與 存 儲(chǔ) 單 元 地 址 相 區(qū) 別 ， 這 樣 的地 址 稱 為 端 口 地 址 。 一 個(gè) 外 設(shè) 可 以 有 多 個(gè) 端 口 地 址 。 端 口 地 址的 形 成 ， 類 似 存 儲(chǔ) 器 地 址 的 形 成 。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 7 6.1 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 特 點(diǎn) 6.1.3 I/O端 口 地 址 形 成I/O映 像 編 址 （ 獨(dú)

6、 立 編 址 空 間 ） 的 優(yōu) 缺 點(diǎn) ：優(yōu) 點(diǎn) ： 不 占 用 存 儲(chǔ) 器 地 址 空 間 ； 地 址 線 數(shù) 較 少 ， 地址 譯 碼 較 簡(jiǎn) 單 ， 尋 址 速 度 快 ； 使 用 專 用 指 令 ， 程 序可 讀 性 增 強(qiáng) 。缺 點(diǎn) ： 專 用 指 令 少 ； 尋 址 方 式 單 一 ， 只 能 在 AX與 I/O之 間 交 換 信 息 ， 使 程 序 設(shè) 計(jì) 靈 活 性 差 ； 要 求 處 理 器 專 門 的 引 腳 ， 增 加 了 控 制 邏 輯 的 復(fù) 雜 性 ， 也 造 成 了CPU引 腳 數(shù) 的 增 加 。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī)

7、 控 制 課 件 8 6.1 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 特 點(diǎn) 6.1.3 I/O端 口 地 址 形 成1.存 儲(chǔ) 器 映 像 尋 址（ 統(tǒng) 一 編 址 ）2.I/O映 像 編 址（ 獨(dú) 立 編 址 空 間 ） 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 9 6.2 輸 入 輸 出 方 式 6.2.1程 序 控 制 傳 輸 方 式 包 括 ： 程 序 控 制 方 式和 DMA方 式 。 包 括 ： 同 步 傳 輸 方 式 、 異 步 查 詢 方 式 和 中 斷 方 式 。 1.同 步 傳 輸 方 式 （ 無 條 件 傳 輸 方 式 ） 簡(jiǎn) 單 外 設(shè)

8、作 為 輸 入 設(shè) 備 時(shí) ， 輸 入 數(shù) 據(jù) 時(shí) 間 相 對(duì) 于 CPU的 處 理 時(shí)間 長(zhǎng) 很 多 ， 可 直 接 使 用 三 態(tài) （ 1、 0、 高 阻 態(tài) ） 緩 沖 器 和 數(shù) 據(jù) 總線 相 連 。 外 設(shè) 的 數(shù) 據(jù) 是 已 經(jīng) 準(zhǔn) 備 好 了 的 。 當(dāng) 簡(jiǎn) 單 外 設(shè) 作 為 輸 出 設(shè) 備 時(shí) ， 一 般 需 要 鎖 存 器 ， 使 CPU輸 出 的數(shù) 據(jù) 能 夠 保 持 一 段 時(shí) 間 直 到 數(shù) 據(jù) 被 取 走 。 顯 然 也 要 求 CPU在 輸出 數(shù) 據(jù) 時(shí) 要 確 認(rèn) 輸 出 鎖 存 器 是 空 的 。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算

9、機(jī) 控 制 課 件 10 6.2 輸 入 輸 出 方 式 6.2.1程 序 控 制 傳 輸 方 式2.異 步 查 詢 方 式 （ 條 件 傳 輸 方 式 ） 也 稱 為 程 序 查 詢 方 式 。 CPU通 過 程 序 不 斷 地 讀 取 并 測(cè) 試 外 設(shè) 的 狀 態(tài) ， 如 果 外 設(shè) 處 于 準(zhǔn)備 好 狀 態(tài) （ 輸 入 設(shè) 備 ） 或 空 閑 狀 態(tài) （ 輸 出 設(shè) 備 ） ， 則 CPU執(zhí) 行輸 入 或 輸 出 指 令 ， 否 則 CPU處 于 循 環(huán) 查 詢 狀 態(tài) 。 為 此 ， 接 口 電路 除 了 有 數(shù) 據(jù) 端 口 外 ， 還 要 有 狀 態(tài) 端 口 。 還 需 要 通 過

10、 軟 件 或 硬 件 進(jìn) 行 優(yōu) 先 級(jí) 排 序 。為 了 防 止 死 循 環(huán) ， 應(yīng) 該 在 查 詢 流 程 中 設(shè) 置 一 個(gè) 等 待 超 時(shí) 值 。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 11 6.2 輸 入 輸 出 方 式 當(dāng) 系 統(tǒng) 中 有 多 個(gè) 外 設(shè) 時(shí) ， CPU要 對(duì) 所 有 外 設(shè) 進(jìn) 行 巡 回 查詢 。 查 詢 方 法 ：（ 1） 每 個(gè) 設(shè) 備 對(duì) 應(yīng) 一 個(gè) 狀 態(tài) 端 口 ；（ 2） 一 個(gè) 狀 態(tài) 端 口 中 順 序 存 放 所 有 的 設(shè) 備 狀 態(tài) 信 息 ；（ 3） 在 上 述 端 口 前 增 設(shè) 一 個(gè) 優(yōu)

11、先 級(jí) 編 碼 器 。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 12 6.2 輸 入 輸 出 方 式 6.2.1程 序 控 制 傳 輸 方 式3.中 斷 方 式這 種 方 式 下 CPU與 外 設(shè) 處 于 并 行 工 作 狀 態(tài) ， CPU不 必 花費(fèi) 大 量 的 時(shí) 間 去 查 詢 外 設(shè) 的 工 作 狀 態(tài) ， 大 大 地 提 高 了CPU的 利 用 率 。 但 當(dāng) 大 量 地 與 外 設(shè) 交 換 數(shù) 據(jù) 時(shí) ， 有 可能 降 低 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 行 性 能 。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 13

12、 6.2 輸 入 輸 出 方 式 6.2.2直 接 存 儲(chǔ) 器 存 取 方 式 （ DMA） DMA是 直 接 存 儲(chǔ) 器 存 取 （ Direct Memory Access） 的 簡(jiǎn)稱 。 可 以 滿 足 高 速 I/O設(shè) 備 與 RAM進(jìn) 行 批 量 傳 送 數(shù) 據(jù) 的 需要 。其 特 點(diǎn) 是 通 過 一 個(gè) 專 用 的 DMA控 制 器 ， 直 接 控 制 I/O設(shè) 備與 RAM的 數(shù) 據(jù) 傳 輸 ， 而 無 需 CPU介 入 。 即 用 硬 件 替 代 軟 件實(shí) 現(xiàn) 數(shù) 據(jù) 傳 輸 。在 實(shí) 現(xiàn) DMA傳 輸 時(shí) ， 是 由 DMA控 制 器 直 接 掌 管 總 線 ， 因 此存 在

13、 一 個(gè) 總 線 控 制 權(quán) 轉(zhuǎn) 移 的 問 題 。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 14 6.3 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 接 口 在 實(shí) 際 應(yīng) 用 中 可 分 為 ： 專 用 接 口 和 通 用 接 口 ， 或 可 編程 接 口 和 不 可 編 程 接 口 ， 或 并 行 接 口 和 串 行 接 口 。狀 態(tài) 信 息 和 控 制 信 息 也 是 通 過 數(shù) 據(jù) 總 線 傳 遞 的 ， 由 于它 們 的 性 質(zhì) 不 同 于 數(shù) 據(jù) 信 息 ， 故 在 傳 送 時(shí) 賦 予 不 同 的端 口 。因 此 一 個(gè) 外 設(shè) 往 往 占 有 幾 個(gè)

14、 端 口 ， 如 數(shù) 據(jù) 端 口 、 狀 態(tài)端 口 、 控 制 端 口 等 。 這 樣 一 來 ， CPU對(duì) 外 設(shè) 的 控 制 或CPU與 外 設(shè) 間 的 信 息 交 換 ， 實(shí) 際 上 就 轉(zhuǎn) 換 成 CPU通 過I/O指 令 讀 寫 斷 口 的 數(shù) 據(jù) 而 已 。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 15 6.3 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 接 口 6.3.1 同 步 傳 輸 方 式 與 接 口 又 稱 為 無 條 件 傳 輸 方 式 ， 主 要 應(yīng) 用 于 外 設(shè) 的 時(shí) 序 和 控制 完 全 處 于 CPU控 制 之 下 的 場(chǎng) 合 。

15、 這 類 設(shè) 備 必 須 在 CPU限 定 的 時(shí) 間 內(nèi) 準(zhǔn) 備 就 緒 ， 并 且 完 成 數(shù) 據(jù) 的 發(fā) 送 和 接 收 。 實(shí) 際 上 在 無 條 件 傳 輸 方 式 下 ， 外 設(shè) 總 是 處 于 “ 等 待 ”狀 態(tài) ， 只 要 簡(jiǎn) 單 地 將 I/O指 令 放 在 程 序 中 需 要 的 位 置既 可 。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 16 6.3 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 接 口 6.3.1 同 步 傳 輸 方 式 與 接 口 1.同 步 輸 入 方 式 1） 同 步 輸 入 過 程提 供 端 口 地 址 ， 以 便 CP

16、U從 指 定 的 外 設(shè) 中 取 入 數(shù) 據(jù) ；執(zhí) 行 IN指 令 或 存 儲(chǔ) 器 讀 指 令 ；地 址 譯 碼 器 輸 出 ， 同 時(shí) 產(chǎn) 生 M/IO#和 RD#控 制 信 號(hào) ；數(shù) 據(jù) 從 端 口 中 輸 入 至 CPU寄 存 器 。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 17 6.3 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 接 口 6.3.1 同 步 傳 輸 方 式 與 接 口 1.同 步 輸 入 方 式 2） 同 步 輸 入 硬 件 接 口 電 路為 了 防 止 CPU在 取 外 設(shè) 數(shù) 據(jù)時(shí) ， 數(shù) 據(jù) 發(fā) 生 變 化 ， 往 往采 用 緩 沖 器

17、 或 鎖 存 器 把 外設(shè) 數(shù) 據(jù) 保 護(hù) 起 來 。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 18 6.3 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 接 口 6.3.1 同 步 傳 輸 方 式 與 接 口 1.同 步 輸 入 方 式 3） 緩 沖 器 74LS244 74LS244是 一 種 具有 三 態(tài) 輸 出 的 8位緩 沖 器 。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 19 6.3 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 接 口 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 20 6.3

18、 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 接 口 6.3.1 同 步 傳 輸 方 式 與 接 口 2.同 步 輸 出 方 式 1） 同 步 輸 出 過 程提 供 端 口 地 址 ， 以 便 CPU將 數(shù) 據(jù) 送 到 指 定 的 外 設(shè) ；執(zhí) 行 OUT指 令 或 存 儲(chǔ) 器 寫 指 令 ；地 址 譯 碼 器 輸 出 ， 同 時(shí) 產(chǎn) 生 M/IO#和 WR#控 制 信 號(hào) ；CPU將 數(shù) 據(jù) 輸 出 到 端 口 。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 21 6.3 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 接 口 6.3.1 同 步 傳 輸 方 式 與 接 口 .同 步

19、輸 出 方 式 2） 同 步 輸 出 硬 件 接 口 電 路為 了 CPU數(shù) 據(jù) 準(zhǔn) 確 傳 輸 到 目的 外 設(shè) ， 除 了 提 供 正 確 的端 口 地 址 外 ， 還 需 將 數(shù) 據(jù)鎖 存 或 功 放 后 ， 再 提 供 給外 設(shè) 。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 22 6.3 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 接 口 6.3.1 同 步 傳 輸 方 式 與 接 口 .同 步 輸 出 方 式 3） 8位 D鎖 存 器 74LS273 74LS273是 8位 D鎖 存 器 。 只 有當(dāng) CP#端 為 低 電 平 時(shí) ， D0D7輸 入 端 上

20、 的 信 號(hào) 才 會(huì) 被 鎖存 ， 并 在 Q0 Q7上 輸 出 ； 當(dāng)CP#端 為 高 電 平 時(shí) ， 原 被 鎖 存的 信 號(hào) 不 會(huì) 因 為 D0 D7上 信號(hào) 的 變 化 而 變 化 。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 23 6.3 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 接 口 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 24 6.3 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 接 口 6.3.2 異 步 查 詢 方 式 與 接 口 在 大 多 數(shù) 情 況 下 ， 外 設(shè) 不 會(huì) 處 于 CPU的 控 制 之 下 ， 常

21、常 是 CPU和 外 設(shè) 的 工 作 不 同 步 。 簡(jiǎn) 單 的 方 法 是 采 取 異 步 查 詢 方 式 ， CPU和 外 設(shè) 之 間 通過 “ 握 手 ” 信 號(hào) 進(jìn) 行 交 流 ， 以 確 保 數(shù) 據(jù) 傳 輸 的 準(zhǔn) 確 性 。 CPU檢 測(cè) 外 設(shè) 的 狀 態(tài) 端 口 ， 當(dāng) 狀 態(tài) 滿 足 條 件 時(shí) ， CPU與外 設(shè) 交 換 數(shù) 據(jù) ； 否 則 ， CPU不 斷 地 檢 測(cè) 外 設(shè) 的 狀 態(tài) 端 口 。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 25 6.3 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 接 口 6.3.2 異 步 查 詢 方 式 與

22、接 口 1.異 步 查 詢 輸 入 方 式 與 接 口 當(dāng) CPU從 慢 速 的 設(shè) 備 取數(shù) 據(jù) 時(shí) ， 需 要 查 詢 設(shè)備 是 否 已 經(jīng) 準(zhǔn) 備 好 。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 26 6.3 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 接 口 6.3.2 異 步 查 詢 方 式 與 接 口 1.異 步 查 詢 輸 入 方 式 與 接 口 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 27 6.3 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 接 口 6.3.2 異 步 查 詢 方 式 與 接 口 1.異 步 查 詢 輸 入

23、 方 式 與 接 口 SPORT EQU 300H ； 狀 態(tài) 端 口 DPORT EQU 310H ； 數(shù) 據(jù) 端 口 TEST1: MOV DX, SPORT IN AL, DX ； 讀 取 狀 態(tài) 信 息 TEST AL, 01 ； 檢 查 D0位 JZ TEST1 ； 為 0， 表 示 無 數(shù) 據(jù) 輸 入 MOV DX, DPORT ； 為 1， 讀 入 數(shù) 據(jù) IN AL, DX 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 28 6.3 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 接 口 6.3.2 異 步 查 詢 方 式 與 接 口 2.異 步 查 詢 輸

24、出 方 式 與 接 口 當(dāng) CPU向 慢 速 的 設(shè) 備 發(fā) 送 數(shù)據(jù) 時(shí) ， 需 要 查 詢 設(shè) 備 是 否已 經(jīng) 準(zhǔn) 備 好 。 若 外 設(shè) 沒 有 取 走 前 一個(gè) 數(shù) 據(jù) ， CPU就 不 能 立即 輸 出 下 一 個(gè) 數(shù) 據(jù) 。 外 設(shè) 取 走 一 個(gè) 數(shù) 據(jù) ， 就 會(huì)發(fā) 出 一 個(gè) 狀 態(tài) 信 息 。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 29 6.3 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 接 口 6.3.2 異 步 查 詢 方 式 與 接 口 2.異 步 查 詢 輸 出 方 式 與 接 口 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng)

25、 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 30 6.3 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 接 口 6.3.2 異 步 查 詢 方 式 與 接 口 2.異 步 查 詢 輸 出 方 式 與 接 口 SPORT EQU 300H ； 狀 態(tài) 端 口 DPORT EQU 310H ； 數(shù) 據(jù) 端 口 TEST2: MOV DX, SPORT IN AL, DX ； 讀 取 狀 態(tài) 信 息 TEST AL, 01 ； 檢 查 D0位 JNZ TEST2 ； 為 1， 表 示 數(shù) 據(jù) 未 被 取 走 MOV DX, DPORT ； 為 0， 表 示 數(shù) 據(jù) 已 被 取 走 MOV AL, BX ； 從 數(shù) 據(jù) 區(qū) 調(diào) 來

26、 待 輸 出 的 數(shù) 據(jù) OUT DX, AL ； 輸 出 數(shù) 據(jù) 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 31 6.4 8086CPU的 輸 入 輸 出 6.4.1 8086CPU的 I/O指 令 1.直 接 尋 址 I/O指 令 （ 8位 端 口 地 址 ） ： IN AL, n （ 字 節(jié) 輸 入 ）IN AX, n （ 字 輸 入 ）OUT n, AL （ 字 節(jié) 輸 出 ）OUT n, AX （ 字 輸 出 ） 2.DX寄 存 器 間 接 尋 址 I/O指 令 （ 16位 端 口 地 址 ） ： MOV DX, PORTIN AL, DX （

27、 字 節(jié) 輸 入 ）IN AX, DX （ 字 輸 入 ）OUT DX, AL （ 字 節(jié) 輸 出 ） OUT DX, AX （ 字 輸 出 ） 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 32 6.3 CPU與 外 設(shè) 通 信 的 接 口I/O接口（續(xù)）一般接口方式（三總線）（圖例）q DB直接連接接口芯片D7-D0q地址A15-A0低連高譯（得到I/O接口芯片地址）q控制總線對(duì)應(yīng)連接 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 33 6.4.2 8086CPU的 I/O接 口 接口的基本功能對(duì)數(shù)據(jù)傳送的控制，具體為

28、：鎖存，隔離，驅(qū)動(dòng)，變換，連絡(luò)，定時(shí)等作用。并行接口q速度快,成本高q適合近距離串行接口q速度慢,成本低q適合長(zhǎng)距離注 意 CPU的 模 式 。 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 34 接 口 芯 片 譯 碼 例 子門電路譯碼（譯碼固定）分析8259A 的CS要求低電平q或門輸入必須為0；與非門輸入必須為1；非門輸入必須為0q滿足結(jié)果的輸入地址信號(hào)為：A9A800 A7A6A5001 1& CS 8259AA9A8A7 A6A5 “0”“0” “0”“0”“0”“1” “0”“0” 2021年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī)

29、 控 制 課 件 35 接 口 芯 片 譯 碼 例 子譯碼器譯碼（74LS138)譯碼條件：接G2A#、G2B#的A9A8必須00譯碼結(jié)果：接CBA的A7A6A5q 000對(duì)Y0低 8259 CS （00000 xxxxxB）q 001對(duì)Y1低 8253 CS （00001xxxxxB）q 010對(duì)Y2低 8255 CS （00010 xxxxxB）q 111對(duì)Y7低 8251 CS （00111xxxxxB）A5 A6A7A8A9AEN A Y0B Y1C Y2 Y3 Y4G2A# Y5G2A# Y6G1 Y7 CS 8259CS 8253CS 8255CS 825174LS138 2021

30、年 5月 26日 星 期 三 機(jī) 械 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī) 控 制 課 件 36 外設(shè)74273& .D0 D7 D0IORA0A7A8A15IOW O. 74244CPD0D7 O0O7 BUSYO 8位 緩 沖 /總 線 驅(qū) 動(dòng) 器8位 D鎖 存 器CP負(fù) 脈 沖 輸 出上 升 沿 鎖 存 狀 態(tài)數(shù) 據(jù) MOV DX， 00FFHA1： IN AL ， DX AND AL ， 01HJZ A1 MOV AL ， BLOUT DX ， ALCPU向 外 設(shè) 輸 出 數(shù) 據(jù) ， 先 查 狀 態(tài) BUSY （ BUSY = 0 外 設(shè) 忙 ， 不 能 輸 出 數(shù) 據(jù) ） 只 有 BUSY = 1時(shí) ， 才 能 由 數(shù) 據(jù) 口 輸 出 數(shù) 據(jù)