微型計算機I/O接口技術主講人：李英12目錄directory接口概念CPU與I/O設備之間的接口信息3CPU與外設之間的數據傳送方式微型計算機I/O接口技術①②③④⑤⑥⑦⑧①鍵盤鼠標接口⑧集成聲卡接口⑦網絡接口⑥USB接口⑤IEEE1394接口④VGA接口③并行接口②串行接口接口概念是主機與I/O設備之間所設置的邏輯控制部件，通過它實現主機與I/O設備之間的信息交換。輸入/輸出(I/O)接口輔助接口電路：接收時鐘、中斷請求信號輸入/輸出接口電路：連接外部設備接口電路存儲器外設功能單一傳輸方式單一（一次一個字或一個字節）操作方式單一（讀和寫）制造工藝與CPU相似，速度與CPU相匹配種類繁多(輸入,輸出,輸入/輸出,檢測,控制)信號種類不一(A,D,開關量)信號帶寬不同(串行,并行)同一個時刻CPU通常只和一個外設交換信息工作速度不同一般情況下，存儲器可以與總線直接相連，而外部設備卻需要通過接口與CPU的總線相連，原因是由存儲器和外設的特點決定：接口概念接口：協調、匹配外設與主機正常工作的邏輯部件及相應控制軟件。將I/O端口和存儲器單元同等看待，統一編址。CPU尋址外設的兩種方式：1.存儲器映射方式優點：訪問指令類型多，使用方便，端口的地址空間較大。缺點：占用內存空間，訪問速度慢。將將I/O端口和存儲器做不同處理，分開編址。CPU尋址外設的兩種方式：2.隔離I/O方式優點：執行速度快，不占用內存空間。缺點：地址范圍小。CPU和I/O設備之間的接口信息1、數據信息離散的二進制形式數據，最小單位為“位(b)”，8位為一個字節(B)。數字量信息用模擬電壓或模擬電流幅值大小表示的物理量。模擬量信息只有兩個狀態，“開”和“關”，用一位二進制數即可表示。開關量CPU和I/O設備之間的接口信息2、狀態信息反映當前外設所處的工作狀態，實際中通過狀態端口信息表現。由CPU發出的用來控制外設工作的信號。3、控制信息CPU和I/O設備之間的接口信息問題解決問題結論數據信息、狀態信息、控制信息使用不同的端口地址。都通過數據總線傳送，但放在接口的不同寄存器(I/O端口)中，其中：輸入輸出的數據信息放在數據緩沖器輸入的狀態信息放在狀態寄存器輸出的控制信息放在控制寄存器CPU和I/O設備之間的接口信息外設通過接口與CPU之間的連接外部輸入或輸出設備CPUABCBDB數據控制狀態數據輸入寄存器數據輸出寄存器控制輸出寄存器狀態輸入寄存器接口0102無條件傳送方式查詢傳送方式中斷傳送方式CPU和外設之間的數據傳送方式03直接存儲器存取(DMA)控制方式04CPU和外設之間的數據傳送方式在數據傳送過程中，輸入或輸出數據一方不查詢、判斷對方的狀態，進行無條件的數據傳送。CPU能夠確信外設準備就緒，就不用查詢外設的狀態而可以直接進行數據傳輸。無條件傳送方式CPU和外設之間的數據傳送方式CPU執行程序不斷讀取并測試外設的狀態，如果外設處于準備好（輸入）或空閑（輸出）狀態，則執行輸入或輸出指令，進行數據交換，否則等待。查詢傳送方式CPU和外設之間的數據傳送方式1.輸入設備準備就緒，發出就緒狀態信號，數據暫存在鎖存器中，同時中斷請求觸發器置“1”，向CPU發出中斷請求信號；2.CPU響應中斷，執行中斷服務程序，從數據端口輸入數據，同時將中斷請求觸發器置“0”，撤銷中斷請求；3.CPU返回被中斷的程序。中斷方式CPU和外設之間的數據傳送方式使用直接存儲器傳送方式(DMA)，實現數據塊操作。直接存儲器存取(DMA)控制方式主存I/O設備CPU改進主存I/O設備總線DMA方式下，外設利用專門的接口電路直接和存貯器進行高速數據傳送，而不經過CPU。數據的傳輸速度基本上決定于外設和存儲器的速度。本講小結1、接口：實現主機與I/O設備之間的信息交換2、CPU與I/O設備之間的接口信息狀態信息數據信息控制信息數字量模擬量開關量3、C