输入输出与接口技术.pptx

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1、12.1 接口概述2.1.1 I/O接口基本概念1.1.为什么要引入接口微机和微机和I/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/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/O直接接直接接CPU，随着外设增加，会，随着外设增加，会大大降低大大降低CPU的效率。的效率。I/O直接接直接接CPU，会使外设硬件结构过于依赖，会使外设硬件结构过于依赖CPU，对外设本身发展不利。，对外设本身发展不利。第1页/共48页2 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

2、转中转”各种各种信息信息。2.2.接口的概念 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。第2页/共48页33.I/O接口与I/O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。CPU接口外设

3、数据数据控制信号控制信号状态信号状态信号可能是单向的第3页/共48页42.1.2、I/O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。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CPU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状态口状态口。设备选择功能：设备选择功能：CPU通过地址译码选择不同外设。即CPU通过地址译码选择不同I/O接口和I/O接口中连接的不同的设备。信号转换功能：信号转换功能：协调总线信号与I/O设备信号。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

4、的灵活性和智能性。第4页/共48页51.1.3、I/O接口组成 接口由接口硬件和接口软件组成。1.1.接口硬件核心部分核心部分第5页/共48页6CPUCPU侧引脚信号：侧引脚信号：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；状态信号：状态信号：外设工作状态送给接口的状态寄存器；控制信号：控制信号：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。地址信号：地址信号：选择I/O接口中的不同寄存器(端口)；数据信号：数据信号：数据信号：数据信号：命令或数据写入到相应寄存器，或者从相关

5、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；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；状态信号：状态信号：接口的部分工作状态信号。内部控制逻辑：内部控制逻辑：根据控制寄存器、状态寄存器、总线控制信号及外设状态信号控制I/O接口的工作。第6页/共48页7常见接口插槽PS2鼠标PS2键盘千兆网10/100M网卡USB并行口MIDI/游戏接口显示器接口13941394a音箱/线入接口/麦克风串行口第7页/共48页82.接口软件（设备驱动程序）初始化程序段：初始化程序段：设置接口工作方式及初始条件。传送方式处理程序段：传送方式处理程序段：CPU针对

6、不同的I/O设备有不同的处理方式。如设置中断向量等。主控程序段：主控程序段：完成接口任务的程序。程序终止与退出程序段：程序终止与退出程序段：对接口电路硬件保护及操作系统中数据恢复。辅助程序段：辅助程序段：提供人-机对话手段。第8页/共48页92.2 数据传输控制方式2.2.1 程序控制方式1.1.无条件传送方式无条件传送方式 特点：特点：I时假设外设已准备好，O时假设外设空闲。要求：要求：接口I时加缓冲器，O时加锁存器。应用：应用：对简单外设的操作。2.2.条件传送方式（查询方式）条件传送方式（查询方式）工作原理：工作原理：CPUCPU查询外设已准备好后，才传送数据。查询外设已准备好后，才传送

7、数据。特点：特点：CPUCPU与外设间自然同步。与外设间自然同步。要求：要求：需要增加表示外部设备状态的简单硬件电路。需要增加表示外部设备状态的简单硬件电路。应用：应用：适用在适用在CPUCPU不太忙且传送速度要求不高时。不太忙且传送速度要求不高时。第9页/共48页103.3.中断传送方式中断传送方式 特点：特点：CPU与外设可同时工作。要求：要求：接口中需要中断控制逻辑支持。应用：应用：适用与非高速度大量数据传送时。2.2.2 直接存储器存取(DMA)方式 特点：特点：特点：特点：数据的传送不经过数据的传送不经过CPU而由而由DMA负责，但负责，但I/O设备管理由设备管理由CPU控制，简化控

8、制，简化CPU对对I/O的控制。的控制。要求：要求：需要DMA控制器及相关逻辑支持。应用：应用：适用与高速度大量数据传送时。第10页/共48页112.2.3 I/O处理机方式 特点：特点：特点：特点：I/O处理机接管了处理机接管了CPU的各种的各种I/O操作及操作及I/O控控制功能，制功能，CPU能与能与IO处理机并行工作。处理机并行工作。I/O处处理机有自己的指令系统，能独立地直接存取理机有自己的指令系统，能独立地直接存取主存储器、对外设和主存储器、对外设和I/O过程进行管理。过程进行管理。要求：要求：需要IO处理机支持。应用：应用：应用：应用：高速高速I/O归归IO处理机管理，低速处理机管

9、理，低速I/O设备归设备归CPU管理。管理。第11页/共48页122.3 I/O编址与访问2.3.1 I/O端口端口1.I/O1.I/O端口端口 I/OI/O端口端口是供CPU直接存取访问的接口中的寄存器或电路。接口中的命令口、状态口和数据口均为I/O端口。2.I/O2.I/O端口地址端口地址 是对接口中的不同寄存器或电路的编号，该编号加上该接口的基地址称为该端口的I/OI/O端口地址端口地址。CPU通过向命令端口发命令来对接口，最终对设备进行控制。访问设备实际上是访问相关的端口访问设备实际上是访问相关的端口。3.3.命令、接口与命令、接口与I/OI/O端口关系端口关系 一个接口中有多个I/O

10、端口；一个I/O端口可接受多种命令，对应多个寄存器。第12页/共48页132.3.2 I/O端口编址1.I/O1.I/O统一编址（存储器映象统一编址（存储器映象I/OI/O编址）编址）一个I/O端口等同于一个存储器单元。存储单元和I/O端口统一编址。优点：优点：对对I/O端口的访问命令与对存储器单元访问相同，端口的访问命令与对存储器单元访问相同，不必使用专用不必使用专用I/O指令；指令；外设数目或外设数目或I/O寄存器数几乎不受限制。寄存器数几乎不受限制。系统读写控制逻辑较简单。系统读写控制逻辑较简单。缺点：缺点：I/O端口占用部分端口占用部分MEM空间，可用空间，可用MEM空间减小；空间减小

11、；对对MEM访问指令较长，执行速度较慢；访问指令较长，执行速度较慢；I/O端口地址译码时间较长。端口地址译码时间较长。MEMMEM空间I/OI/O空间N-1KK-10存储类指令 应用：应用：Motorola系列和Apple 系列均采用此方式第13页/共48页142.I/O2.I/O独立编址独立编址 I/O端口地址空间与存储器地址空间相互独立。应用：应用：Z-80系列和x86系列均采用此方式。优点：优点：MEM地址空间不受地址空间不受I/O端口地址空间影响；端口地址空间影响；I/O端口数量不多，占用地址线少，地址译码简单，端口数量不多，占用地址线少，地址译码简单，速度较快，使得此类指令执行速度快

12、；速度较快，使得此类指令执行速度快；使用专用使用专用I/O命令命令(IN/OUT)，与，与MEM访问命令访问命令(LOAD/STORE、MOV)有明显区别有明显区别,便于理解和便于理解和检查。检查。MEMMEMI/OI/O设备N-1N-10 0存储类指令I/OI/O类指令K-1K-10 0第14页/共48页15 缺点：缺点：3.Intel3.Intel系列微机系列微机I/OI/O编址编址 Intel Intel系列微处理器系列微处理器支持I/O独立编址方式和I/O统一编址（存储器映象编址）方式。Intel系列微机系统仅支持I/O独立编址方式。专用I/O指令增加指令系统复杂性，且I/O指令类型少

13、，寻址方式也少，程序设计灵活性较差；要求处理器提供MEMR/MEMW和IOR/IOW两组控制信号，增加了控制逻辑的复杂性。第15页/共48页16输入输出（I/O）空间80X86有两个独立的物理空间：储存空间、I/O空间4GB64K物理存储空间 物理I/O空间I/O00000000HFFFFFFFFH00000000H0000FFFFH可访问不可访问0000H03FFH0000H03FFH第16页/共48页172.3.3 PC系列I/O端口访问2.I/O2.I/O端口地址寻址方式端口地址寻址方式 I/O端口支持直接寻址和间接寻址方式。直接寻址直接寻址是使用一字节立即数寻址，端口寻址范围为00HF

14、FH共256个。间接寻址间接寻址是使用DX寄存器间接给出I/O端口地址，可寻址的范围是0000HFFFFH共64K个端口。1.I/O1.I/O端口地址空间端口地址空间 I/OI/O端口地址空间：端口地址空间：理论上有64K个独立编址的8位端口空间。两个连续8位端口可作为16位端口，4个连续的8位端口可作为32位端口处理。注意端口地址对齐。I/OI/O端口地址信号：端口地址信号：借用地址线信号地址线信号和IOW/IORIOW/IOR信号信号线线以及表示表示DMADMA正在工作的正在工作的AENAEN的反相信号的反相信号组成。第17页/共48页184.I/O4.I/O端口与存储器间端口与存储器间I

15、/OI/O指令指令块块I/OI/O指令指令 格式：格式：INSB/W/D、OUTSB/W/D。参数：参数：用DX指定I/O端口地址，输入/输出时的目的/源RAM地址用ES:DI(EDI)/DS:SI(ESI)指定。EFLAG寄存器中DF位来决定地址加和减。结果：结果：通过前缀REP在I/O端口和连续的存储器空间之间传送数据。3.I/O3.I/O端口与累加器间端口与累加器间I/OI/O指令指令寄存器寄存器I/OI/O指令指令 格式：格式：IN、OUT。结果：结果：完成I/O端口和EAX、AX、AL之间的数据传送，可使用直接寻址和间接寻址方式。举例：mov dx,3fdhmov al,36h in

16、 al,dxout 43h,al第18页/共48页19或A19A16/S6S3CSCS825482540H0H 00H 00H43H43HALALOUT 43H,ALOUT 43H,ALWR(IOW)WR(IOW)IO/IO/MM第19页/共48页20作业1 请参照课件P19上OUT 43H,AL 指令的时序图画出IN ALIN AL，21H21H的时序图，假设从21H端口中读到的数据是02H，21H是8259芯片的一个端口地址。第20页/共48页212.3.4 Pentium的的I/O保保护护 I/O I/O保护在保护模式下有效，在实地址模式下无效。保护在保护模式下有效，在实地址模式下无效。

17、1.I/O1.I/O特权级特权级IOPLIOPL保护保护 保护通过比较当前任务的特权级CPL和标志寄存器的IOPL字段实现的。若CPL IOPL，可执行IN、OUT、INS、OUTS、CLI、STI等敏感指令(对IOPL敏感)；否则不行。每个任务都有自己的IOPL，0级特权的过程可通过POPF和IRET指令修改任务的IOPL。第21页/共48页22 I/O敏感指令指令 功能 保护方式下执行条件CLI CLI 清除EFLAGSEFLAGS中的IFIF位 CPL=IOPLCPL=IOPLSTI STI 设置EFLAGSEFLAGS中的IFIF位 CPL=IOPLCPL=IOPLIN IN 从I/O

18、I/O地址读数据 CPL=IOPLCPL=IOPL或I/OI/O位图允许INS INS 从I/OI/O地址读字符串 CPL=IOPLCPL=IOPL或I/OI/O位图允许OUT OUT 从I/OI/O地址写数据 CPL=IOPLCPL=IOPL或I/OI/O位图允许OUTS OUTS 从I/OI/O地址写字符串 CPL=IOPLCPL=IOPL或I/OI/O位图允许每个任务使用各自的EFLAGSEFLAGS值和拥有自己的TSS,TSS,所以每个任务可以有不同的IOPL,IOPL,并且可以定义不同的I/OI/O许可位图。I/OI/O敏感指令在实方式下总是可执行的。第22页/共48页232.I/O

19、2.I/O允许位映象保护允许位映象保护 I/O允许位映象用来修正IOPL对I/O敏感指令的影响，允许低特权的程序访问某些I/O端口。I/O允许位映象是一个位向量，每位对应一个端口的操作权限(0表示允许)。操作系统可通过改变任务TSS中的I/O允许映象来为某任务分配端口。（一定是在0级）思考：思考：如何让普通任务访问I/O端口？通过操作系统提供的接口函数；通过操作系统提供的接口函数；通过设备驱动程序（其运行在通过设备驱动程序（其运行在0 0级上）；级上）；通过操作系统的漏洞。通过操作系统的漏洞。思路：思路：设法进入到0级保护模式和保护模式和V86V86模式模式I/OI/O访问流程访问流程第23页

20、/共48页24I/OI/O许可位图使用I/OI/O许可位图可允许任务甲访问部分I/OI/O地址，任务乙访问另一部分的I/OI/O地址，以避免任务在访问I/OI/O地址时发生冲突。I/OI/O许可位图由二进制位串组成，位串中的每一位依次对应一个I/OI/O地址。如果位串的M M位为0 0，则对应的I/OI/O地址M M可由任何特权级的程序访问。TSSTSS任务状态内偏移66H66H的字用于存放I/OI/O许可位图在TSSTSS内的偏移。TSSTSS是保存一个任务重要信息的特殊段。TSSTSS中保存任务现场各寄存器状态的完整映像。其内容可分为寄存器保护区、内层堆栈区指针区，地址映射寄存器区，I/O

21、I/O许可位图等。内存堆栈指针区寄存器保护区CR3,EIP,EFLAGSCR3,EIP,EFLAGS0 064H64HI/OI/O许可位图偏移当一条I/OI/O指令涉及多个I/OI/O地址时，只有这多个I/OI/O地址对应的I/OI/O位图中的位都为0 0时，该指令才能正常执行。由于I/OI/O空间大小为64K64K，所以构成I/OI/O许可位图的二进制位串最大长度为64K BIT,64K BIT,及8KBYTE.8KBYTE.第24页/共48页252.4 接口分析与设计方法2.4.1 x86系列微机接口分析1.I/O1.I/O接口硬件分类接口硬件分类 系统板上I/O芯片和I/O扩展槽接口卡。

22、2.I/O2.I/O端口地址分配端口地址分配 PC系列I/O地址线有16根，对应64K空间；I/O端口译码只使用了A0-A9，共1024个端口，地址范地址范围为围为0000H03FFH0000H03FFH。不同的微机系统对I/O端口地址的分配不同。初期：初期：A9=0端口(512个)为系统板所用，其他端口(512个)为扩展槽所用。第25页/共48页26I/O芯片名称芯片名称 地址范围地址范围 DMAC1DMAC2DMA页面寄存器页面寄存器 0000-001FH00C0-00DFH0080-009FH 中断控制器中断控制器1中断控制器中断控制器2 0020-003FH00A0-00BFH 定时器

23、定时器并行接口芯片并行接口芯片(键盘接口键盘接口)RT/CMOS RAM协处理器协处理器 0040-005FH0060-006FH0070-007FH00F0-00FFH 系统板系统板I/OI/O接口芯片端口地址接口芯片端口地址(0000H-00FFH)(0000H-00FFH)：PC/AT/PentiumPC/AT/Pentium：A8=A9=0端口(256个)为系统板所用，其他端口(768个)为扩展槽所用。返回返回3030页页第26页/共48页27 扩展槽扩展槽I/OI/O接口卡端口地址接口卡端口地址(0100H-03FFH)(0100H-03FFH)：I/O接口名称接口名称 地址范围地址

24、范围 游戏控制卡游戏控制卡 0200-020FH 并行口控制卡并行口控制卡1并行口控制卡并行口控制卡2 0370-037FH0270-027FH 串行口控制卡串行口控制卡1串行口控制卡串行口控制卡2 03F8-03FFH02F8-02FFH 原型插件板原型插件板(用户可用用户可用)0300-031FH 同步通信卡同步通信卡1同步通信卡同步通信卡2 03A0-03AF0380-038FH 单显单显MDA彩显彩显CGA彩显彩显EGA/VGA 03B0-03BFH03D0-03DFH03C0-03CFH 软驱控制卡软驱控制卡硬驱控制卡硬驱控制卡 03F0-03FFH01F0-01FFH PC网卡网卡

25、 0360-036FH 第27页/共48页28 用户用户I/OI/O端口地址选用原则：端口地址选用原则：系统配置占用的端口地址一律不能用；厂家声明保留的端口地址不要用；其余端口地址可用，为避免冲突最好采用DIP。3.I/O3.I/O端口地址译码方法端口地址译码方法 一个I/O接口中的多个端口地址是连续的。IOW/IOR信号(有效)、AEN信号(无效)和I/O端口地址高位经过译码得到。I/O I/O接口芯片内部端口地址：接口芯片内部端口地址：I/O端口地址低位直接组成。I/O I/O接口芯片片选接口芯片片选(CS)(CS)信号：信号：第28页/共48页294.I/O端口访问 CPU通过I/O指令

26、对I/O接口进行访问。汇编语言指令：汇编语言指令：IN、OUT。C C语言指令：语言指令：inportb(inport)、outportb(outport)。VC+VC+指令：指令：_inp(_inpw)、_outp(_outpw)。第29页/共48页30 例：例：读取CMOS信息。main()short int i,j;unsigned char c_CmosMessage64;for(i=0;i=63;i+)j=i|0 x80 outportb(0 x70,j);c_CmosMessagei=inportb(0 x71);printf(CMOS信息读取完毕。n);；功能：读取；功能：读取C

27、MOSCMOS信息信息；调用：；调用：AL=CMOSAL=CMOS地址地址；返回：；返回：AL=CMOSAL=CMOS内容内容 proc_read_cmos procproc_read_cmos proc cli cli or al,80h ;or al,80h ;屏蔽屏蔽NMINMI out 70h,al out 70h,al jmp$+2 jmp$+2 ;延迟延迟 in in al,71h al,71h ;读读CMOSCMOS数数据据 stisti ret ret proc_read_cmos endp proc_read_cmos endp第30页/共48页312.4.2 I/O端口地址

28、译码电路的几种形式1.1.固定式端口地址译码固定式端口地址译码 接口中只有一个端口时可采用门电路构成。接口中有多个端口时一般采用译码器电路构成，常见的译码器有74LS138、74LS154等。74LS138 74LS138译码器：译码器：工作条件：工作条件：G1=1，G2A=G2B=0。工作原理：工作原理：将复合的输入信号变为枚举的输出信号。15Y0Y7ABCG2BG2AG114131211109712345674LS138第31页/共48页32输输 入入输输 出出G G1 1G G2A2AG G2B2BC B AC B AY Y7 7 Y Y6 6 Y Y5 5 Y Y4 4 Y Y3 3

29、Y Y2 2 Y Y1 1 Y Y0 01 0 01 0 00 0 00 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 01 0 01 0 00 0 10 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 11 0 01 0 00 1 00 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 11 0 01 0 00 1 10 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 11 0 01 0 01 0 01 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 11 0 01 0 01 0 11 0 1

30、 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 11 0 01 0 01 1 01 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 11 0 01 0 01 1 11 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 10 X X0 X XX X XX X X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1X 1 XX 1 XX X XX X X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1X X 1X X 1X X XX X X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 174LS138真

31、值表第32页/共48页33Y0Y7ABCG2BG2AG11514131211109712345674LS138A5A6A7A8A9AENDMACS(8237)INTRCS(8259)T/C CS(8253)PPICS(8255)WRTDMAPG11WRTNMIREGIOW74LS13874LS138在在PCPC机系统板端口译码的应用：机系统板端口译码的应用：转转2323页页为何中断控制为何中断控制1 1端口地址为端口地址为0020H-003FH0020H-003FH？软件上和信号上如何区别访问软件上和信号上如何区别访问I/OI/O还是还是MEMORY?MEMORY?第33页/共48页34DMA

32、825982538255系统系统空闲空闲00H20H40H60H3FFH1FH3FH5FH7FH：数据总线地址总线控制总线CPUD7-D0D7-D0CSA0A0WRWRRDRD设备侧信号D7-D0D7-D0CSA1A1A0A0WRWRRDRD设备侧信号82598253MEMY0Y7A AB BC CGG2 2B BGG2 2A AGG1 115141312111097A5A5A6A6A7A7A9A9A8A8AENAEN74LS138A1A1A0A0A0A0A15-A0A15-A0D7-D0D7-D0第34页/共48页352.2.可选式端口地址译码可选式端口地址译码(1)(1)使用比较器使用比较

33、器+地址开关方法地址开关方法 74LS688 74LS688比较器：比较器：当P07Q07时，P=1，输出高电平。当P07=Q07时，P=0，输出低电平。比较器和地址开关产生一个信号参与片选。注意：注意：门电路与IOR/IOWIOR/IOW信号延迟不能太大。第35页/共48页36(2)(2)(2)(2)使用异或门使用异或门+地址开关方法地址开关方法 用异或门代替比较器和地址开关比较。=1=1=1=11 234 567891011121314VCCGND74LS136 如用3片74LS136代替74LS688。74LS136 74LS136 74LS136 74LS136：逻辑：逻辑：3=12；

34、6=45；8=910；11=1213；连线：连线：异或门的输入端分别接地址线和开关线。片选：片选：各异或门的输出“或”的结果。第36页/共48页37思考题思考题1 1?第37页/共48页38300H301H302H303H304H305H306H307H思考题思考题1 1 的答案的答案第38页/共48页39思考题思考题2 2Y0Y7ABCG2BG2AG11514131211109712345674LS138_AEN 001FH 405FH 809FH_10011FH_A9A0A9A0共共1010根线参与地址译码，请将上图的空填对。根线参与地址译码，请将上图的空填对。第39页/共48页40思考题

35、思考题2 2的答案的答案A6A7A8A5A9Y0Y Y7 7ABCG2BG2AG1151413121110971 12 23 34 45 56 674LS138AEN 001FH 405FH 809FH 10011FHC0DFH14015FH18019FH1C01DFHA9A8A7A6A5A4A3A2A1A0第一步?第二步 0?0 第三步 0 C B A 0 第40页/共48页41思考题思考题3 3按图上的连接方法，写出译码输出端按图上的连接方法，写出译码输出端Y Y1 1对应的地址。对应的地址。Y1ABC74LS138A13A14A15G11A16A17G2AA19G2B&IORIOW第41

36、页/共48页42思考题思考题3 3答案答案Y1ABC74LS138A13A14A15G11A16A17G2AA19G2B&IORIOWA19A18A17A16A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A00 0 1 0 0 1 1 0 1 112000H13FFFH52000H53FFFH22000H23FFFH62000H63FFFH32000H33FFFH72000H73FFFH第42页/共48页43思考题思考题4 4Y2ABC74LS138A3A4A5G1&A6A7G2B&IORIOW某接口片CSA0A1A0A1G2AA8A91按图上的连接方法，该接口芯片一

37、共有几个端口？每按图上的连接方法，该接口芯片一共有几个端口？每个端口的地址分别是多少？个端口的地址分别是多少？第43页/共48页44思考题思考题4 4答案答案Y2ABC74LS138A3A4A5G1&A6A7G2B&IORIOW某接口片CSA0A1A0A1G2AA8A91A9A8A7A6A5A4A3A2A1A00 0 1 1 0 1 0 0 00 11 01 1D0HD4HD1H 或D5HD2HD6HD3HD7H共4个端口地址是：第44页/共48页452.4.3 接口分析与设计基本方法1.1.接口硬件设计方法接口硬件设计方法 接口主要完成数据、地址、控制总线与外设信号的转换和连接任务。分析接口

38、两侧的情况：分析接口两侧的情况：CPU CPU侧：侧：数据线宽度、地址线宽度、控制线逻辑定义及时序；外设侧：外设侧：工作原理与特点，引脚信号逻辑定义、时序和电平差异。进行信号转换：进行信号转换：找出差异并进行信号转换与改造。选择合理外围接口芯片构成接口电路。选择合理外围接口芯片构成接口电路。第45页/共48页46 注意点：资源冲突问题；时序问题及缓冲、锁存措施；负载与总线驱动问题。抗干扰措施。与数据总线相连的器件必须有三态功能。接口卡插脚与I/O槽引角对应关系要正确。接口卡的几何尺寸要正确。第46页/共48页472.2.接口软件设计方法 直接对硬件编程：设计者必须对接口硬件细节十分熟悉；尽可能用汇编语言编写程序。间接对硬件编程：调用标准接口驱动程序。BIOS调用、DOS调用、Win32 API、DirectX等第47页/共48页48感谢您的观看！第48页/共48页