现代微机原理与接口技术第第22章章输入输出与接口技术输入输出与接口技术1http://qsyang.yeah.net现代微机原理与接口技术2.12.1接口概述接口概述2.1.12.1.1I/OI/O接口基本概念接口基本概念1.1.为什么要引入接口为什么要引入接口••微机和微机和I/OI/O设备的信息类型和格式可能不一样。设备的信息类型和格式可能不一样。••微机和微机和I/OI/O设备信号传输处理的速度可能不匹配。设备信号传输处理的速度可能不匹配。••不用接口，不用接口，I/OI/O直接接直接接CPUCPU，，随着外设增加，会大大随着外设增加，会大大降低降低CPUCPU的效率。的效率。••I/OI/O直接接直接接CPUCPU，，会使外设硬件结构过于依赖会使外设硬件结构过于依赖CPUCPU，，对外设本身发展不利。对外设本身发展不利。2http://qsyang.yeah.net2.2.接口的概念接口的概念现代微机原理与接口技术定义：接口定义：接口是是CPUCPU与与““外部世界外部世界””的的连接电路连接电路，负责，负责““中转中转””各种各种信息信息。。分类：分类：存储器接口和存储器接口和I/OI/O接口。接口。位置：位置：介于系统总线与外部设备之间。介于系统总线与外部设备之间。3http://qsyang.yeah.net现代微机原理与接口技术3.3.I/OI/O接口与接口与I/OI/O设备设备不同不同I/OI/O设备对应设备对应I/OI/O接口不同。接口不同。I/OI/O接口受接口受CPUCPU控制，控制，I/OI/O设备受设备受I/OI/O接口控制。接口控制。为增加通用性，为增加通用性，I/OI/O接口电路一般均具有可编程功能。接口电路一般均具有可编程功能。微机的应用离不开外部设备接口的设计、选用和连接。微机的应用离不开外部设备接口的设计、选用和连接。可能是单向的数据数据控制信号控制信号CPU接口外设状态信号状态信号4http://qsyang.yeah.net现代微机原理与接口技术2.1.22.1.2、、I/OI/O接口功能接口功能数据缓冲功能：数据缓冲功能：通过寄存器或锁存器实现。通过寄存器或锁存器实现。存放数据的寄存器或锁存器称之为存放数据的寄存器或锁存器称之为数据口数据口。。接受和执行接受和执行CPUCPU命令功能：命令功能：存放存放CPUCPU命令代码的寄存器称之为命令代码的寄存器称之为命令口命令口，，存放执行状态信息的寄存器称之为存放执行状态信息的寄存器称之为状态口状态口。。设备选择功能：设备选择功能：CPUCPU通过地址译码选择不同外设。通过地址译码选择不同外设。即即CPUCPU通过地址译码选择不同通过地址译码选择不同I/OI/O接口。接口。信号转换功能：信号转换功能：协调总线信号与协调总线信号与I/OI/O设备信号。设备信号。转换包括信号的逻辑关系、时序配合和电平转换。转换包括信号的逻辑关系、时序配合和电平转换。可编程功能：可编程功能：增加接口的灵活性和智能性。增加接口的灵活性和智能性。5http://qsyang.yeah.net现代微机原理与接口技术1.1.31.1.3、、I/OI/O接口组成接口组成接口由接口硬件和接口软件组成。接口由接口硬件和接口软件组成。核心部分1.1.接口硬件接口硬件6http://qsyang.yeah.netCPUCPU侧引脚信号：侧引脚信号：现代微机原理与接口技术地址信号：地址信号：选择选择I/OI/O接口中的不同寄存器；接口中的不同寄存器；数据信号：数据信号：命令或数据写入到相应寄存器，或者从相命令或数据写入到相应寄存器，或者从相关寄存器读出数据或状态；关寄存器读出数据或状态；控制信号：控制信号：控制命令的执行、时序、信号同步和片选；控制命令的执行、时序、信号同步和片选；状态信号：状态信号：接口的部分工作状态信号。接口的部分工作状态信号。外设侧引脚信号：外设侧引脚信号：数据信号：数据信号：接口缓冲寄存器与外设间的数据交换；接口缓冲寄存器与外设间的数据交换；状态信号：状态信号：外设工作状态送给接口的状态寄存器；外设工作状态送给接口的状态寄存器；控制信号：控制信号：接口的内部控制逻辑控制外设工作的控制接口的内部控制逻辑控制外设工作的控制信号和同步信号。信号和同步信号。内部控制逻辑：内部控制逻辑：根据控制寄存器、状态寄存器根据控制寄存器、状态寄存器、、总线控制信号及外总线控制信号及外设状态信号控制7设状态信号控制I/OI/O接口的工作。接口的工作。http://qsyang.yeah.net现代微机原理与接口技