第五部分微型计算机接口和外设的数据传输教学课件.ppt
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1、第五章 微型计算机接口和外设的数据传输,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(2),本章重点,接口电路的功能 接口部件和I/O端口 CPU和外设之间的三种数据传输方式、各自优缺点和使用场合 中断传输方式的原理和可屏蔽中断的响应过程 DMA方式的原理和DMA控制器的功能,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(3),I/O接口概述,接口电路按功能可分为两类: 使微处理器正常工作所需的辅助电路 输入输出接口电路(2)为什么要用接口电路 为什么需要I/O接口(电路)?,微机的外部设备多种多样,其工作原理、驱动方式、信息格式、以及工作速度方面彼此差别很大,它们不能与CPU直接相连,必须经
2、过中间电路再与系统相连,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(4),5.2 CPU和输入输出设备之间的信号,CPU和输入输出设备之间有以下几类信号 : (1)数据信息,又分为: 数字量 模拟量 开关量 (2)状态信息 (3)控制信息,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(5),5.3 接口部件的I/O端口,数据端口 状态端口 控制端口或命令端口,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(6),I/O接口的主要功能,寻址功能 输入/输出功能 数据转换功能 联络功能 中断管理功能 复位功能 可编程功能 错误检测功能,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(7),外设通过接
3、口和系统的连接,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(8),5.4 CPU和外设之间的数据传送方式,解决定时问题的三种传送方式: 程序方式 中断方式 DMA方式,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(9),5.4.1 程序方式,1. 无条件传送方式,图 无条件传送方式的工作原理,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(10),无条件传送方式及其接口,在CPU与慢速变化的设备交换数据时,可以认为它们总是处于“就绪”状态,随时可以进行数据传送,这就是无条件传送,或称立即传送、同步传送(演示) 适合:简单设备,如LED数码管、按键或按纽等 优点:无条件传送的接口和操作均十分简单
4、 前提:外设必须随时就绪,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(11),无条件传送:输入示例,MOV DX, 160H IN AL, DX,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(12),无条件传送:输入实例,MOV DX, 160H IN AL, DX,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(13),无条件传送:输出示例,MOV DX, 160H MOV AL, BX OUT DX, AL,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(14),无条件传送:输出实例,MOV DX, 160H MOV AL, BX OUT DX, AL,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数
5、据传输(15),无条件传送:输入输出接口,next: mov dx,8000h ;DX指向数据端口 in al,dx ;从输入端口读开关状态 not al ;反相 out dx,al ;送输出端口显示 call delay ;调子程序延时 jmp next ;重复,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(16),无条件传送实例,例:用无条件传送方式编写产生任意波形、任意频率的脉冲信号程序。 现给定三种波形A、B和C。 其中时间间隔T=10ms,每种波形由T1T8共八个状态组成,要求连续重复发送T1T8信号。,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(17),2 . 条件传送方式,(1
6、)条件传送的概念 (2)条件传送的三个环节: CPU从接口中读取状态字 CPU检测状态字 传送数据,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(18),查询传送的两个环节, 查询环节 寻址状态口 读取状态寄存器的标志位 若不就绪就继续查询,直至就绪 传送环节 寻址数据口 是输入,通过输入指令从数据端口读入数据 是输出,通过输出指令向数据端口输出数据 流程,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(19),查询式输入的接口电路,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(20),查询式输出的接口电路,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(21),查询式输入过程的流程图,微机原理
7、第五章 微型计算机和外设的数据传输(22),查询输入接口,mov dx,8000h ;DX指向状态端口 status: in al,dx ;读状态端口 test al,01h ;测试标志位D0 jz status ;D00,未就绪,继续查询 inc dx ;D01,就绪,DX指向数据端口 in al,dx ;从数据端口输入数据,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(23),查询输出接口,mov dx,8000h ;DX指向状态端口 status: in al,dx ;读取状态端口的状态数据 test al,80h ;测试标志位D7 jnz status ;D71,未就绪,继续查询 in
8、c dx ;D70,就绪,DX指向数据端口 mov al,buf ;变量buf送AL out dx,al ;将数据输出给数据端口,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(24),查询方式的EEPROM编程,next: mov al,55h ;写入内容55H mov bx,al ;写入存储单元 nop ;空操作指令,起延时作用 nop next1: in al,dx ;查询状态口 test al,01h ;测试D0 jz next1 ;D00,芯片还在写入 inc bx ;D01,写毕,指针移动 loop next ;循环至全部字节写完,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(25)
9、,查询式数据采集系统,8086/8088 CPU,A/D转换,2,3,4,多路开关,数据端口读选通,8位数据,1位状态,控制端口写选通,状态端口读选通,启动 D4,数据,READY,D7,D0,D1,D2,1个模拟量,8个 输入 模拟量,A0,A7,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数据传输(26),查询传送方式及其接口,CPU需要先了解(查询)外设的工作状态,然后在外设可以交换信息的情况下(就绪)实现数据输入或输出 对多个外设的情况,则CPU按一定顺序依次查询(轮询)。先查询的外设将优先进行数据交换 查询传送的特点是:工作可靠,适用面宽,但传送效率低,微机原理 第五章 微型计算机和外设的数
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