第6章 输入输出与中断 6.1 输入/输出接口概述 6.2 CPU与外设之间的数据传送方式 6.3 中断技术 6.4 中断控制器8259A
6.1 输入/输出接口概述 ➢在CPU与外部设备进行信息交换时至少有两方面的困难： ◼ CPU和外设的速度差异非常大 ◼ CPU不能和外设直接通过引脚连接 ➢CPU和外设之间必须要设置输入/输出接口(I/O接口)，作为 CPU与外设进行信息交换的桥梁。 CPU 接口 电路 I/O 设备 6.1.1 输入/输出接口的功能 6.1.2 CPU与输入/输出接口之间的信息 6.1.3 输入/输出接口的编址方式
6.1.1 输入/输出接口的功能 (1) I/O地址译码与设备选择 (2) 信息的输入/输出 (3) 命令、数据和状态的缓冲与锁存 (4) 信息转换
(1)I/O地址译码与设备选择 所有外设都通过I/O接口挂接在系统总线上，在 同一时刻，总线只允许一个外设与CPU进行数 据传送
(2)信息的输入/输出 ➢ 通过I/O接口，CPU可以从外部设备输入各种 信息，也可将处理结果输出到外设； ➢ CPU可以通过向I/O接口写入命令字来控制I/O 接口的工作，还可以随时监测与管理I/O接口 和外设的工作状态； ➢ I/O接口还可以通过接口向CPU发出中断请求
(3)命令、数据和状态的缓冲与锁存 ➢ 因为CPU与外设之间的时序和速度差异很大， 为了能够确保计算机和外设之间可靠地进行 信息传送，要求接口电路应具有信息缓冲能 力。 ➢ 接口不仅应缓存CPU送给外设的信息，也要 缓存外设送给CPU的信息。以实现CPU与外 设之间信息交换的同步
(4)信息转换 I/O接口还要实现信息格式变换、电平转换、码 制转换、传送管理以及联络控制等功能
6.1.2 CPU与输入/输出接口之间的信息 1 数据信息 2 状态信息 3 控制信息 ★ 注意
1.数据信息 ①数字量:以二进制形式表示的数据信息。 ②模拟量:当计算机处理现场连续变化的非电量 的物理量时，需通过传感器把这些非电量的 物理量转化为连续变化的模拟电压或电流— 模拟量。模拟量再经过A/D转换器转换为数 字量，才能输入计算机处理。 ③开关量:是指可用2个状态表示的信息，如开 关的开和闭、电机的起和停等。一个开关量 只需要一位二进制数表示
2.状态信息 表示外设当前所处的状态： ◼ 输入时，输入设备是否准备好(READY) ◼ 输出时，输出设备是否处于忙(BUSY)