微型计算机I/O接口技术
主讲人：李英
接口概念
目录CPU与I/O设备之间的接口信息
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CPU与外设之间的数据传送方式
微型计算机I/O接口技术
①键盘鼠标接口⑧
②串行接口⑦
③并行接口⑤
④VGA接口
③⑥
⑤IEEE1394接口①
④
⑥USB接口
②
⑦网络接口
⑧集成声卡接口
接口概念
输入/输出(I/O)接口
是主机与I/O设备之间所设置的逻辑控制部件，通过它实现
主机与I/O设备之间的信息交换。
接口电路
?辅助接口电路：接收时钟、中断请求信号
?输入/输出接口电路：连接外部设备
接口概念
一般情况下，存储器可以与总线直接相连，而外部设备却需要通
过接口与CPU的总线相连，原因是由存储器和外设的特点决定：
存储器外设
功能单一种类繁多(输入,输出,输入/输出,检测,控制)
传输方式单一（一次一个字或一个字节）信号种类不一(A,D,开关量)
操作方式单一（读和写）信号带宽不同(串行,并行)
制造工艺与CPU相似，速度与CPU相匹配同一个时刻CPU通常只和一个外设交换信息工作
速度不同
接口：协调、匹配外设与主机正常工作的逻辑部件及相应控制软件。
CPU寻址外设的两种方式：
1.存储器映射方式
将I/O端口和存储器单元同等看待，统一编址。
优点：
访问指令类型多，使用方便，端口的地址空间较大。
缺点：
占用内存空间，访问速度慢。
CPU寻址外设的两种方式：
2.隔离I/O方式
将将I/O端口和存储器做不同处理，分开编址。
优点：
执行速度快，不占用内存空间。
缺点：
地址范围小。
CPU和I/O设备之间的接口信息
1、数据信息
数字量信息
离散的二进制形式数据，最小单位为“位(b)”，8位为一个字节(B)。
模拟量信息
用模拟电压或模拟电流幅值大小表示的物理量。
开关量
只有两个状态，“开”和“关”，用一位二进制数即可表示。
CPU和I/O设备之间的接口信息
2、状态信息
反映当前外设所处的工作状态，实际中通过状态端口信息表现。
3、控制信息
由CPU发出的用来控制外设工作的信号。
CPU和I/O设备之间的接口信息
问题解决
数据信息、状态信息、控制信息使用不同的端口地址。
问题结论
都通过数据总线传送，但放在接口的不同寄存器(I/O端口)中，其中：
?输入输出的数据信息放在数据缓冲器
?输入的状态信息放在状态寄存器
?输出的控制信息放在控制寄存器
CPU和I/O设备之间的接口信息
外设通过接口与CPU之间的连接
外
数据输入寄存器部
DB数据
输