微機接口課件

1、微型計算機接口技術(shù)及應(yīng)用8/14/20221章節(jié)目錄 計劃學(xué)時第一章 概述2第二章 I/O端口地址譯碼技術(shù)4第三章 定時/計數(shù)技術(shù)6第四章 DMA技術(shù)4第五章 中斷技術(shù) 6第六章 存儲器接口 2課程內(nèi)容8/14/20222章節(jié)目錄（續(xù)） 計劃學(xué)時第七章 并行接口6第八章 串行通信接口3第九章 A/D與D/A轉(zhuǎn)換接口9復(fù)習(xí) 2課程內(nèi)容8/14/20223專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課硬件系列課程之一計算機組成原理微機原理及接口技術(shù)計算機體系結(jié)構(gòu)專業(yè)必修課以技術(shù)為主面向應(yīng)用軟硬件相結(jié)合課程特點8/14/20224先修課程數(shù)字邏輯提供硬件基礎(chǔ)計算機組成原理確立計算機部件功能掌握計算機工作原理匯編語言程序設(shè)計建立必備

2、軟件基礎(chǔ)掌握指令系統(tǒng)、程序格式先修課程8/14/20225學(xué)習(xí)方法很重要復(fù)習(xí)并掌握選修課的有關(guān)內(nèi)容課堂：聽講與理解、適當(dāng)筆記課后：認(rèn)真讀書、完成作業(yè)實驗：充分準(zhǔn)備、積極思考總成績考試成績%70實驗成績%20平時成績%10學(xué)習(xí)要求8/14/20226主講人：金永賢第 一章 概 述課程名稱：微機原理與接口技術(shù)授課方式:講課、實驗、提問及作業(yè)8/14/20227第一章 概述教學(xué)重點 接口的概念 CPU與接口交換數(shù)據(jù)的方式8/14/202281.1 微機接口與接口技術(shù)一、接口 1、微機接口就是微處理器CPU與外部世界的連接電路，是CPU與外界進行信息交換的中轉(zhuǎn)站。 2、設(shè)立接口的原因：a.CPU與外設(shè)

3、兩者的信號不兼容，在信號線功能定義、邏輯定義和時充上不一致。b.兩者的工作速度不兼容，CPU速度高，外設(shè)速度低。c.提高CPU的利用率。d. 有利于外設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化。8/14/202291.1 微機接口與接口技術(shù)二、接口技術(shù) 微機接口技術(shù)是采用硬件與軟件相結(jié)合的方法，研究微處理器如何與“外部世界”進行最佳連接，以實現(xiàn)CPU與“外部世界”進行可靠的信息交換的一門技術(shù)。8/14/2022101.1 微機接口與接口技術(shù)三、接口技術(shù)在微機應(yīng)用中的作用微機的應(yīng)用是隨著外部設(shè)備的不斷更新和接口技術(shù)的發(fā)展而深入到各個領(lǐng)域的。8/14/2022111.2 接口功能接口是CPU與外界的連接電路，它必須具備以下功能：

4、1.執(zhí)行CPU命令的功能2.返回外設(shè)狀態(tài)的功能 3.數(shù)據(jù)緩沖的功能4.信號轉(zhuǎn)換功能5.設(shè)備選擇功能6.數(shù)據(jù)寬度與數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的功能8/14/2022121.3 接口的組成接口一般由物理基礎(chǔ)（硬件）和相應(yīng)的程序（軟件）兩部分共同組成。一、硬件電路從使用角度來看，接口的硬件部分有：1.基本邏輯電路 2.端口地址譯碼電路 3.供選電路二、軟件編程接口電路由于被控對象的多樣性而無一定模式8/14/202213 8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳數(shù)據(jù)總線緩沖器內(nèi)部控制線內(nèi)部數(shù)據(jù)線D0D7A組控制A組端口AA組端口C上部B組控制B組端口BB組端口C下部讀寫控制邏輯PC0PC3PB0PB7PC4PC7PA0PA7R

5、DWRA0A1CSRESET8/14/2022141.3 接口的組成，但從實現(xiàn)接口的功能來看，一個完整的設(shè)備接口程序大約包括如下一些程序：一.初始化程序段落 二.傳送方式處理程序段落 三.主控程序段 四.程序終止與此退出程序段 五.輔助程序段8/14/2022151.4 接口電路的結(jié)構(gòu)形式接口電路的結(jié)構(gòu)形式是指采用什么樣的元件、器件或部件，以什么方式來構(gòu)成接口電路，接口電路有般有以下幾種結(jié)構(gòu)形式。一、固定式結(jié)構(gòu)二、半固定式結(jié)構(gòu)三、可編程結(jié)構(gòu)四、智能型結(jié)構(gòu)8/14/2022161.5 CPU與接口交換數(shù)據(jù)的方式微機與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送實際上是CPU下接口之間的數(shù)據(jù)傳送，傳送的方式不同，CPU

6、對外設(shè)的控制方式也不同，一般有以下3種方式；程序控制方式、中斷方式、DMA方式。一、程序控制方式 1.無條件I/O：直接輸入/出，不考慮設(shè)備狀態(tài)。 2.查詢方式:是CPU傳送數(shù)據(jù)之前，主動去檢查外設(shè)是否“準(zhǔn)備好”，若沒有準(zhǔn)備好，則繼續(xù)查詢其狀態(tài)，直至外設(shè)準(zhǔn)備好了，即確認(rèn)外部設(shè)備已具備傳送條件之后，才進行數(shù)據(jù)傳送。8/14/2022171.5 CPU與接口交換數(shù)據(jù)的方式二、中斷方式：外設(shè)作好傳送準(zhǔn)備后，主動向CPU請求中斷，CPU響應(yīng)這一請求，暫停正在運行的程序，轉(zhuǎn)入用來進行數(shù)據(jù)傳送的中斷服務(wù)子程序，在完成中斷服務(wù)了程序后，自動返回原來運行的程序。三、DMA方式：在DMA控制器的控制下，完成由外設(shè)與存儲器之間的數(shù)據(jù)傳送。8/14/2022181.6 分析與設(shè)計接口電路的基本方法一、兩側(cè)分析法凡是接口都有兩側(cè)，一側(cè)是CPU，另一側(cè)是外設(shè)，對于Cpu一側(cè)，是三總線，我們只要搞清地址線、數(shù)據(jù)線的位數(shù)，控制線的邏輯定義。對于外設(shè)一側(cè)則要注意兩個方面：一是搞清被連接線的外設(shè)的外部特性，即外設(shè)信號線引腳的功能定義和邏輯定義。二是了解被控外設(shè)的工作過程，以便在接口硬功夫件設(shè)計時，按照這種過程編寫程序。二、硬軟結(jié)合法8/14/2022