1、第 6章 输入 /输出和总线技术2018/5/5 1引言v CPU和外部设备交换信息（输入输出）是计算机系统十分重要和频繁的操作，所以微处理器同外设的连接和信息交换是微型机系统要解决的主要问题之一。本章前半部分讲述了输入输出的一般问题，包括外设接口的一般结构、 I/O端口的寻址方式和数据传送的控制方式。这部分内容要求大家了解微处理器同外设交换信息的三种类型；理解端口与接口的区别；了解 I/O端口的编址方式。深刻理解查询传送方式的原理、特点及应用场合，能够编写简单的应用程序。 2018/5/5 2本 章 重 点v输入 /输出接口概述v输入 /输出的控制方式 v总线和总线标准 v通用串行总线 US
2、B2018/5/5 3本 章 内 容v 6.1 输入 /输出接口概述v 6.2 输入 /输出的控制方式v 6.3 总线和总线标准v 6.4 总线插槽和 PC总线的引脚信号 v 6.5 PCI总线 v 6.6 通用串行总线 USBv 本章小结及习题2018/5/5 46.1输入 /输出接口概述v 6.1.1 I/O接口的功能 I/O端口和 I/O接口是两个不同的概念。I/O接口电路就是将外设连接到总线上的一组逻辑电路的总称，而每个接口电路中都包含一组寄存器， CPU与外设进行信息交换时，各类信息在接口中存入不同的寄存器，一般称这些寄存器为 I/O端口。 2018/5/5 5接口电路应具有以下功能
3、：v 1. 对命令、数据和状态进行锁存和缓冲 v 2. 提供外设端口地址译码和设备选择 v 3. 为主机和外部设备之间有关信息格式 v 进行 转换 v 4. 信息的输入输出 v 5. 对外部设备进行中断管理 v 6. 可编程功能2018/5/5 66.1.2 CPU与外设交换的信息v 主机与外设设备之间交换的信息可分为数据信息、状态信息和控制信息三类。 v 1. 数据信息 v 数字量 ：是计算机可以直接发送、接收和处理的数据，是以二进制数形式表示的数据、图形或文字信息，通常是 8位、 16位和 32位。v 模拟量 ：是随时间连续变化的量，如温度、压力、流量、位移、速度等，这些模拟量，计算机不能
4、直接接收和处理，必须先经过 A/D转换后才能输入计算机。 v 开关量 ：是一些仅有两种状态的量，开关量只要用一位二进制数即可表示，故传送一个字节可控制 8个开关量。2018/5/5 7v 2. 状态信息 v 状态信息表明外部设备或接口当前所处的工作状态，用来协调 CPU与外部设备之间的输入 /输出的操作。 v 3. 控制信息 v 控制信息是 CPU通过接口传送给外设的信息，用于控制外设的工作方式以及外设的启动或停止。2018/5/5 86.1.3 I/O接口的基本结构2018/5/5 96.1.4 I/O端口的编址方式vI/O端口与内存单元统一编址 v 这种编址方式又称为存储器映像编址方式。这种编址方式的特点是存储器和 I/O端口共用统一的地址空间，它把内存的一部分地址分配给 I/O端口。0EFFFFHF00000HFFFFFH内存地址（共 960K）I/O地址（共 64K）2018/5/5 10
