第5章输入/输出技术第一节概述为什么I/O设备一般不能直接和系统总线相连？一个I/O设备不能始终独享数据总线；存取速度不匹配；时序不匹配；信息格式不匹配；信号电平不匹配；结论：必须在计算机和I/O设备间插一个称之为接口的电路进行协调，使双方连接起来。2.I/O接口接口是把微机基本系统与外部设备连接起来，从而实现计算机与外设之间通信的一种电路。首先微处理器通过总线与接口电路连接，而后通过接口电路连接到外部设备。数据总线DB3.接口技术研究CPU如何与外部世界进行最佳耦合与匹配，实现双方高效、可靠地交换信息的一门技术，是软件、硬件结合的体现，是微机应用的关键。二、接口的功能三、接口信息I/O接口2.接口与端口一个外设与CPU的连接电路称为一个接口；端口是接口的基本组成要素，一个接口内部可能包括一个或多个端口；端口是接口中可以与CPU进行信息交换的寄存器；CPU通过对端口寄存器进行读写来达到与外设交换信息或对外设进行输入输出控制的目的。每一个端口必有一个端口地址，由端口地址译码器分配。3.I/O端口的类型——按信息内容分类数据端口：缓存CPU与外设之间传送的数据信息；状态端口：缓存外设的状态信息，如8259的IRR；控制端口：缓存CPU对外设的控制信息，或I/O接口的可编程结构控制信息，如8259的初始化寄存器。4.I/O端口的类型——按信息流向分类输出端口（写端口）用于输出数据或控制信息；最简单常用的输出端口是锁存器电路，如抢答器的显示输出端口电路；输入端口（读端口）用于输入数据或状态信息；最简单常用的输入端口是三态门电路，如抢答器的按键输入端口电路；双向端口（读写端口）既可输出信息又可输入信息；最简单常用的双向端口是锁存器与三态门的并联组合电路。a简单的双向端口电路五、端口编址方式I/O空间2.统一编址3.8086的I/O编址方式4.IBM-PC的I/O编址方式六、输入输出方式何谓数据传送方式？一、无条件传送方式MOVDX,160HINAL,DXMOVDX,160HMOVAL,[BX]OUTDX,AL例：抢答器系统原理设计显示‘0’抢答器源程序二、查询方式查询传送方式的程序流程例：查询方式——AD转换接口电路AD转换过程分析：启动ADC以后，开始转换；转换结束时，把转换结果锁存至锁存器，同时产生EOC信号，表示转换已经结束，数据可读。实现一次AD转换全过程之子程序三、中断方式+5V中断传送方式的传送过程中断服务程序例：中断方式——AD转换接口电路中断方式程序结构CPU与外设大部分时间处在并行工作状态,只在CPU响应外设的中断申请后，进入数据传送的过程；中断传送方式提高了CPU的效率；实时性好。四、DMA方式——DirectMemoryAccessDMACDMA传送的工作过程DMA结构与传送流程外设和内存之间，直接进行数据传送，不通过CPU,传送效率高。适用于在内存与高速外设、或两个高速外设之间进行大批量数据传送。电路结构复杂，硬件开销较大，确实必要时才用。1。无条件传送外设随时准备好与CPU交换数据。2。查询方式传送前，先查询外设状态，准备好才传送，否则CPU处于等待状态。3。中断方式：外设与CPU处于并行工作，一旦外设准备好，外设向CPU发中断申请。4。DMA方式（高速I/O及成组交换数据）：CPU不干予，由硬件实现存储器与外设之间交换数据，称直接存取存储器。作业第三节中断技术一、8086CPU的中断系统（一）8086中断源的类型软件中断（内部中断）硬件中断（外部中断）NMIINTR软件中断源（内部中断）中断信号来自CPU内部，譬如软件中断指令，指令运算结果溢出错误、除法运算被0除等。特点中断源来自CPU内部；中断类型由指令及其运算结果决定；分类软件中断指令INT，如INT21H；溢出错误中断指令：INTO；除法运算被0除：INT0；单步运行中断：INT1。硬件中断源（外部中断）来自CPU以外的I/O设备、系统时钟、硬件故障源等外设的中断申请信号。特点中断源来自CPU外部；通过中断输入引脚来触发中断。分类非屏蔽中断NMI（Non-MaskingInterrupt）：只要外设有申请，CPU必然响应。主要用于故障处理。可屏蔽中断INTR（Interrupt）：能否中断受中断控制标志IF的影响，只有当IF=1时，可屏蔽中断申请才能被响应。（二）8086中断处理的一般过程1.中断请求外设通过CPU的中断输入引脚（INTR／NMI）发出中断服务请求。中断请求信号的形式：跳变请求上升沿跳变下降沿跳变电平请求高电平低电平2.中断响应CPU在每条指令执行结束前检测中断请求，若发生以