第1页，共37页，星期日，2025年，2月5日2.1总线扩展技术2.1.1微型计算机系统I/O端口与地址分配1.I/O端口及I/O操作（1）数据端口（2）状态端口（3）命令端口 CPU与外设之间的数据输入输出、联络、控制等操作，都是通过对相应端口的读/写操作完成的。2.I/O端口编址方式（1）统一编址：把系统中的每一个I/O端口看作一个存储单元，与存储单元一样统一编址，不用设置专门的I/O指令。单片机采用这种编址方式。（2）独立编址：I/O端口单独编址，采用专门的I/O指令。80×86系列机。第2页，共37页，星期日，2025年，2月5日2.1.2I/O端口地址译码技术1.I/O端口地址译码电路信号译码电路不仅与地址信号有关，而且与控制信号有关。其中，ISA总线中，使用A0～A9、IOW、IOR等信号组合。第3页，共37页，星期日，2025年，2月5日2.I/O端口地址译码方法及电路形式译码方式（1）线选法：就是直接以某位地址信号作为芯片的片选信号。（2）译码法：就是使用译码器对高位地址进行译码，以其译码输出作为扩展芯片的片选信号。I/O端口地址译码一般采用译码法，分为片选信号及I/O接口芯片内部端口寻址两部分：片选信号：采用部分高位地址线与CPU或总线的控制信号组合经译码电路产生片选信号；接口芯片片内寻址：部分低位地址连接到接口芯片，经芯片内部的译码电路实现接口芯片的片内寻址。第4页，共37页，星期日，2025年，2月5日（1）固定地址译码该方法是PC系统板卡常用的方法图中：A9-A3=1110100B第5页，共37页，星期日，2025年，2月5日（2）开关选择译码图中；74LS688是比较器，地址总线上发出的地址和开关设置的地址相比较，如相等，比较器的输出端输出有效的低电平，该板卡被选中。ISA总线常采用此方法。A15-A0=000000111110A3A2A10B，Y0=03E0H。第6页，共37页，星期日，2025年，2月5日2.1.3基于ISA总线端口扩展1.板选译码与板内译码2.总线驱动及逻辑控制3.端口及其读写控制第7页，共37页，星期日，2025年，2月5日2.2数字量输入输出通道2.2.1数字量输入输出接口技术2.2.2数字量输入通道2.2.3数字量输出通道2.2.4数字（开关）量输入/输出通道模板举例数字量(开关量)信号
开关的闭合与断开，指示灯的亮与灭，继电器或接触器的吸合与释放，马达的启动与停止，阀门的打开与关闭等。
共同特征：这些信号的是以二进制的逻辑“1”和“0”出现的，代表生产过程的一个状态。
第8页，共37页，星期日，2025年，2月5日2.2.1数字量输入输出接口1、数字量输入接口（DI）三态门缓冲器74LS244(74HC,LVT,AHCT244) MOVDX,port INAL,DX作用：采集生产过程的状态信息。完成过程：用三态门缓冲器74LS244取得状态信息。经过端口地址译码，得到片选信号。当在执行IN指令周期时，产生I/O读信号，则被测的状态信息可通过三态门送到PC总线工业控制机的数据总线，然后装入AL寄存器。第9页，共37页，星期日，2025年，2月5日2、数字量输出接口作用：当对生产过程进行控制时，一般控制状态需进行保持，直到下次给出新的值为止，这时输出就要锁存。完成过程：用74LS273作8位输出锁存口，对状态输出信号进行锁存。由于PC总线工业控制机的I/O端口写总线周期时序关系中，总线数据D0～D7比I/O写前沿(下降沿)稍晚，因此利用I/O写的后沿产生的上升沿锁存数据。经过端口地址译码，得到片选信号，当在执行OUT指令周期时，产生I/O写信号。利用74LS273可以锁存8个开关状态。注意：硬件组成、软件设计（汇编、C语言)第10页，共37页，星期日，2025年，2月5日锁存器74LS273(74LS373,573) 利用IOW上 升沿锁存 MOVAL,DATA MOVDX,port OUTDX,AL注：目前已有多种单片机无总线读写等控制信号第11页，共37页，星期日，2025年