第七章输入输出接口技术
概述
1.输入输出接口部件作用,信息传送与交换
2.常用输入设备,键盘,鼠标,扫描仪,光驱,软驱
3.常用输出设备,显示器,打印机,绘图仪,光驱
4.接口作用,格式转换,状态提示,协调工作
5.智能接口第七章输入输出接口技术
7.1 微机接口基本概念 ---接口功能
CPU
8088 接口 外设地址译码数据端口状态端口控制端口
A9-A0
DB
IOR
IOW
第七章输入输出接口技术接口功能
1.信号电平转换
2.数据格式转换
3.数据寄存和缓冲
4.对外设的控制与检测
5.产生中断请求,DMA请求第七章输入输出接口技术
7.1 微机接口基本概念 ---端口编址方式
1.端口,外设接口中可被主机直接访问的寄存器
2.端口编址,便于访存,为端口编译地址
3.编址方式,
存储器映射 ---端口和存储器单元统一编址
I/O映射 -------端口地址单独编址,
构成一个 I/O空间第七章输入输出接口技术
7.1 微机接口基本概念 ---输入输出传送方式
1.无条件传送,外设已准备好,外部控制过程的动作时间固定
2.查询传送,每次要检查状态位,浪费 CPU大量时间
3.中断传送,通过程序进行传送,保护现场
4.DMA传送,适于高速 I/O设备和成批数据交换,总线占用,
DMA控制器第七章输入输出接口技术
7.2 8255A-5可编程并行接口及应用数据总线读 /写逻辑
A组控制
B组控制
A口
C口（上）
C口（下）
B口
RD
WR
A1
A0
RESET
CS
D7-D0
PA7-PA0
PC7-PC4
PC3-PC0
PB7-PB0
第七章输入输出接口技术
7.2 8255A可编程并行接口及应用
1.功能说明
CPU接口电路 数据总线缓冲器读写控制逻辑内部控制逻辑 A组控制逻辑B组控制逻辑
I/O接口部件 端口 A,B,C
第七章输入输出接口技术
7.2 8255A可编程并行接口及应用
2.使用说明,通过软件编程,即 CPU向 8255A输出一个控制字
1)基本控制字
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
A口方式选择 端口 A功能 端口 C
高 4位功能
B口方式选择端口 B
功能端口 C
低 4位功能
A组控制 B组控制第七章输入输出接口技术
7.2 8255A可编程并行接口及应用使用说明,通过软件编程,即 CPU向 8255A输出一个控制字
2)端口 C置位 /复位方式
0 / / /
D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7
位选择 置位 /
复位第七章输入输出接口技术
7.2 8255A可编程并行接口及应用使用说明,通过软件编程,即 CPU向 8255A输出一个控制字
3)中断控制功能第七章输入输出接口技术
7.2 8255A可编程并行接口及应用
3.方式说明,基本控制字管理三种主要工作方式
1)方式 0:基本 I/O方式,适于任一端口
2)方式 1:选通 I/O方式,端口 A或 B,C为联络线
3)方式 2:带选通双向 I/O方式,端口 A,C为联络线联络线 C
A\B口为输入,STB,IBF,INTR
A\B口为输出,OBF,ACK,INTR
第七章输入输出接口技术
7.2 8255A可编程并行接口及应用
8255A在系统中的应用
1)书例 — IBM PC/XT机中 8255的工作方式设定
2)利用 8255A作为两机并行通信接口
8255A 8255A
PA0
.
PA7
PC7
PC6
PA0
.
PA7
PC4
PC0
CPU
D0
.
D7
CPU
D0
.
D7OBF
ACK
A机 (发送 ) B机 (接收 )
原理图如下第七章输入输出接口技术
7.2 8255A可编程并行接口及应用
8255A在系统中的应用
2)利用 8255A作为两机并行通信接口
A机发送,其 8255A口设为方式 1输出,从 PA7-PA0
发送由 CPU写入 A口的数据,PC7,PC6是联络线 OBF和 ACK
B机接收,其 8255A口设为方式 0输入,从 PA7-PA0
接收 A机送来的数据,PC4,PC0是联络线并设 A,B两机的通信接口 8255的端口地址均为
300H— 303H,则驱动程序如下第七章输入输出接口技术
7.2 8255A可编程并行接口及应用
2)利用 8255A作为两机并行通信接口 ---A机发送程序,
MOV AX,0300H
MOV ES,AX
MOV BX,0
MOV CX,3FFH
对 8255初始化
MOV DX,303H
MOV AL,10100000H
OUT DX,AL
MOV AL,00001101B
OUT DX,AL
发送第一个数据
MOV DX,300H
MOV AL,ES:[BX]
OUT DX,AL
INC BX
DEC CX
MOV DX,302H
IN AL,DX
AND AL,08H
JZ LOOP1
MOV DX,300H
MOV AL,ES:[BX]
OUT DX,AL
INC BX
DEC CX
JNZ LOOP0
MOV AX,4C00H
INT 21H
LOOP0:
LOOP1:
第七章输入输出接口技术
7.2 8255A可编程并行接口及应用
2)利用 8255A作为两机并行通信接口 ---B机接收程序,
MOV AX,0400H
MOV ES,AX
MOV BX,0
MOV CX,3FFH
对 8255初始化
MOV DX,303H
MOV AL,10011000B
OUT DX,AL
MOV AL,00000001B
OUT DX,AL
MOV DX,302H
IN AL,DX
AND AL,10H
JNZ LOOP1
MOV DX,300H
IN AL,DX
MOV ES,[BX],AL
MOV DX,303H
MOV AL,0
OUT DX,AL
NOP
NOP
MOV AL,01H
OUT DX,AL
INC BX
DEC CX
JNZ LOOP0
MOV AX,4C00H
INT 21H]
LOOP1:
LOOP0:
第七章输入输出接口技术
7.3 8253可编程定时器及应用
1.8253内部结构
1)数据总线缓冲器
2)读写逻辑由 CS,RD,WR,A1,A0组合
3)控制寄存器
4)计数器 1,2,3
SC1 SC0 RL1 RL0 M2 M1 M0 BCD
B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0
第七章输入输出接口技术
7.3 8253可编程定时器及应用
2.8253工作方式模式 0---模式 5,三大类
1)软件触发计数启动
2)硬件触发计数启动
3)周期信号发生器第七章输入输出接口技术
7.3 8253可编程定时器及应用
2.8253工作方式
1)软件触发计数启动模式 0,模式 4
模式 0输出在计数中为低,计数结束后为高 -----模式 4计数结束后输出一负脉冲门控 GATE为低时,均停止计数 ------为高时,模式 0继续减一计数,模式 4则重新加载计数器并开始计数在计数中写入新的初值,对两种模式影响不同第七章输入输出接口技术
7.3 8253可编程定时器及应用
2.8253工作方式
2)硬件触发计数启动模式 1,模式 5
由门控 GATE上升沿触发两种模式区别是,OUT输出第七章输入输出接口技术
7.3 8253可编程定时器及应用
2.8253工作方式
3)周期信号发生器模式 2,模式 3
具有自动再装入能力,OUT可输出连续的震荡波形两种模式区别是,OUT输出第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用补充知识 ------DMA接口一,概述
1.数据传送的控制
1)数据传送涉及,数据,数据源和目的,传送控制存储器处理器 CPU
I/O接口外部设备
I/O接口外部设备
BUS
第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用补充知识 ------DMA接口一,概述
1.数据传送的控制
1)数据传送涉及,数据,数据源和目的,传送控制数据传送示意图源 目的地址 地址数据同步和控制CPU
存储器
I/O接口
CPU
存储器
I/O接口第七章输入输出接口技术补充知识 ------DMA接口
1.数据传送的控制
2)数据传送控制方式 ---程序控制开始设置源和目的地址指针,设置计数器读出源单元数据写入目的单元修改源和目的地址指针计数器减 1
结束计数器 =0?
N
Y
无条件传送查询传送中断传送第七章输入输出接口技术补充知识 ------DMA接口
1.数据传送的控制
2)数据传送控制方式 ---程序控制特点,
程序控制,以 CPU为中心,由 CPU控制传送速度慢,增加 CPU负担传送时间长不能完成高速数据传送不能完成事实数据采集无条件传送查询传送中断传送第七章输入输出接口技术补充知识 ------DMA接口
1.数据传送的控制
2)数据传送控制方式 ---DMA方式,直接存储器访问在存储器和外设间,直接进行高速的数据传送,不需 CPU
优点,
由 DMA控制器 DMAC进行控制由硬件代替软件,传送速度快缩短数据响应时间缺点,
DMAC占用总线,CPU不能读取指令
DMA操作间,不能进行存储器刷新额外开销,总线访问时间,DMAC初始化第七章输入输出接口技术补充知识 ------DMA接口
1.数据传送的控制
2)数据传送控制方式 ---DMA方式,直接存储器访问在存储器和外设间,直接进行高速的数据传送,不需 CPU
适用场合,硬盘和软盘 I/O
快速通信通道 I/O
多处理机和多程序数据快传送扫描操作快速数据采集第七章输入输出接口技术补充知识 ------DMA接口
1.数据传送的控制
2)数据传送控制方式 ---DMA方式,直接存储器访问在存储器和外设间,直接进行高速的数据传送,不需 CPU
DMAC主要硬件 地址寄存器数据快长度计数器控制寄存器和状态寄存器总线控制逻辑附加功能的硬件支持第七章输入输出接口技术补充知识 ------DMA接口
1.数据传送的控制
2)数据传送控制方式 ---DMA方式,直接存储器访问在存储器和外设间,直接进行高速的数据传送,不需 CPU
DMAC在系统中地位被动态,受控器主动态,主控器第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用
1.硬件结构
1)时序和控制逻辑,接受外界时钟,片选,定时读写信号
CLK:时钟输入
CS:片选
RESET:复位输入
READY:就绪输入
ANE:地址允许输出
ADSTB:地址选通输出
MEMR:存储器读输出
MEMW:存储器写输出
IOR:I/O读
IOW:I/O写
EOP:过程结束双向信号线第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用
1.硬件结构
2)优先级编码逻辑,对同时请求 DMA的多个通道进行排队固定优先编码,各通道优先次序固定,通道 0最高循环优先编码,本循环中最近一次服务的通道在下次循环中变成最低优先级
DREQ0---3:DMA请求输入信号
HRQ:总线请求输出信号
HLDA:总线保持响应输入信号
DACK0---3:DMA应答输出信号第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用
1.硬件结构
3)程序命令控制逻辑,对 CPU来的程序命令进行译码命令寄存器 DMA+08:
方式控制寄存器 DMA+0BH:
请求寄存器 DMA+09H:
屏蔽寄存器 DMA+0AH:
主清除 (复位 )寄存器 DMA+0DH:
清主屏蔽寄存器 DMA+0EH:
写主屏蔽寄存器 DMA+0FH:
状态寄存器读 DMA+08H:
清先 /后触发器 DMA+0CH:
暂存寄存器读 DMA+0DH:
第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用
1.硬件结构
4)数据,地址缓冲器组,
A0---A3:低 4位地址线,芯片空闲时,作输入地址芯片操作时,作输出地址
A4---A7:高 4位地址线,仅用于 DMA服务期间
DB0---DB7:双向数据线,
第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用
1.硬件结构
5)内部寄存器组,
当前地址寄存器,保存 DMA传输期间的地址值当前字数计数器,
基地址寄存器,
基本字数寄存器第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用
2.DMA读写操作
8237处于 2种周期,空闲和操作周期
7个独立操作状态,
*S1— 空闲态
*S0— 初始态
*S1,S2,S3,S4— 操作态
*SW---等待态第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用
3.工作方式
1)单字节传输
2)块字节传输
3)请求传输
4)级连,用于系统扩展处理机主
8237
附加
HRQ
HLDA
附加
HRQ
HLDA
HRQ
HLDA
DREQ
DACK
DREQ
DACK
第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用
4.DMA传输类型
1)写传输：由有效的 MEMW和 IOR将 I/O设备数据写到存储器
2)读周期：由有效的 MEMR和 IOW将存储器数据读出送到 I/O设备
3)校验传输：伪传输，校验片内读写功能第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用
5.应用举例
8237作为 CPU外围支持电路，
控制系统的 I/O设备（软驱和硬驱）
与存储器间进行高速的数据传输，
此外，定期对 RAM芯片进行刷新第七章输入输出接口技术
7.5 人 ---机输入接口
1.触摸屏,通过触摸屏幕进行人 — 机交互的装置。
由触摸检测装置，接口控制逻辑和控制软件组成。
接口控制器主要功能：
1）检测并计算触摸点的坐标，经缓冲后送给主机
2） 接受和执行主机的命令，包括设定触摸模式，
串行工作模式，屏幕窗口。
第七章输入输出接口技术
7.5 人 ---机输入接口
2.光笔,利用光学原理进行交互式作图的笔式输入装置。用来确定 CRT屏幕上的某点位置。
主机
3-8
译码器光笔锁存器光笔
CRT控制器 状态寄存器
DB
第七章输入输出接口技术
7.5 人 ---机输入接口
3.打印机接口技术,支持各类型的打印机和系统主机连接 —— 打印机适配器。
打印机适配器,数据端口状态端口控制端口工作模式,标准，字节双向传输,EPP（增强）
第七章输入输出接口技术
7.5 人 ---机输入接口
4.键盘接口：连接键盘与主机的通信，对按键进行处理。
由键盘内微处理器 —— 键盘接口控制器完成。
第七章输入输出接口技术小结：
1.计算机输入输出设备有何特点?CPU通过什么与其通信?
2.输入输出接口的三个端口及各自特点
3.CPU与外界交换信息有哪些方式?
4.8255的作用
5.8253的作用
6.8237的作用
7.DMA方式的优缺点
8.人 -机输入接口中控制器的作用
概述
1.输入输出接口部件作用,信息传送与交换
2.常用输入设备,键盘,鼠标,扫描仪,光驱,软驱
3.常用输出设备,显示器,打印机,绘图仪,光驱
4.接口作用,格式转换,状态提示,协调工作
5.智能接口第七章输入输出接口技术
7.1 微机接口基本概念 ---接口功能
CPU
8088 接口 外设地址译码数据端口状态端口控制端口
A9-A0
DB
IOR
IOW
第七章输入输出接口技术接口功能
1.信号电平转换
2.数据格式转换
3.数据寄存和缓冲
4.对外设的控制与检测
5.产生中断请求,DMA请求第七章输入输出接口技术
7.1 微机接口基本概念 ---端口编址方式
1.端口,外设接口中可被主机直接访问的寄存器
2.端口编址,便于访存,为端口编译地址
3.编址方式,
存储器映射 ---端口和存储器单元统一编址
I/O映射 -------端口地址单独编址,
构成一个 I/O空间第七章输入输出接口技术
7.1 微机接口基本概念 ---输入输出传送方式
1.无条件传送,外设已准备好,外部控制过程的动作时间固定
2.查询传送,每次要检查状态位,浪费 CPU大量时间
3.中断传送,通过程序进行传送,保护现场
4.DMA传送,适于高速 I/O设备和成批数据交换,总线占用,
DMA控制器第七章输入输出接口技术
7.2 8255A-5可编程并行接口及应用数据总线读 /写逻辑
A组控制
B组控制
A口
C口（上）
C口（下）
B口
RD
WR
A1
A0
RESET
CS
D7-D0
PA7-PA0
PC7-PC4
PC3-PC0
PB7-PB0
第七章输入输出接口技术
7.2 8255A可编程并行接口及应用
1.功能说明
CPU接口电路 数据总线缓冲器读写控制逻辑内部控制逻辑 A组控制逻辑B组控制逻辑
I/O接口部件 端口 A,B,C
第七章输入输出接口技术
7.2 8255A可编程并行接口及应用
2.使用说明,通过软件编程,即 CPU向 8255A输出一个控制字
1)基本控制字
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
A口方式选择 端口 A功能 端口 C
高 4位功能
B口方式选择端口 B
功能端口 C
低 4位功能
A组控制 B组控制第七章输入输出接口技术
7.2 8255A可编程并行接口及应用使用说明,通过软件编程,即 CPU向 8255A输出一个控制字
2)端口 C置位 /复位方式
0 / / /
D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7
位选择 置位 /
复位第七章输入输出接口技术
7.2 8255A可编程并行接口及应用使用说明,通过软件编程,即 CPU向 8255A输出一个控制字
3)中断控制功能第七章输入输出接口技术
7.2 8255A可编程并行接口及应用
3.方式说明,基本控制字管理三种主要工作方式
1)方式 0:基本 I/O方式,适于任一端口
2)方式 1:选通 I/O方式,端口 A或 B,C为联络线
3)方式 2:带选通双向 I/O方式,端口 A,C为联络线联络线 C
A\B口为输入,STB,IBF,INTR
A\B口为输出,OBF,ACK,INTR
第七章输入输出接口技术
7.2 8255A可编程并行接口及应用
8255A在系统中的应用
1)书例 — IBM PC/XT机中 8255的工作方式设定
2)利用 8255A作为两机并行通信接口
8255A 8255A
PA0
.
PA7
PC7
PC6
PA0
.
PA7
PC4
PC0
CPU
D0
.
D7
CPU
D0
.
D7OBF
ACK
A机 (发送 ) B机 (接收 )
原理图如下第七章输入输出接口技术
7.2 8255A可编程并行接口及应用
8255A在系统中的应用
2)利用 8255A作为两机并行通信接口
A机发送,其 8255A口设为方式 1输出,从 PA7-PA0
发送由 CPU写入 A口的数据,PC7,PC6是联络线 OBF和 ACK
B机接收,其 8255A口设为方式 0输入,从 PA7-PA0
接收 A机送来的数据,PC4,PC0是联络线并设 A,B两机的通信接口 8255的端口地址均为
300H— 303H,则驱动程序如下第七章输入输出接口技术
7.2 8255A可编程并行接口及应用
2)利用 8255A作为两机并行通信接口 ---A机发送程序,
MOV AX,0300H
MOV ES,AX
MOV BX,0
MOV CX,3FFH
对 8255初始化
MOV DX,303H
MOV AL,10100000H
OUT DX,AL
MOV AL,00001101B
OUT DX,AL
发送第一个数据
MOV DX,300H
MOV AL,ES:[BX]
OUT DX,AL
INC BX
DEC CX
MOV DX,302H
IN AL,DX
AND AL,08H
JZ LOOP1
MOV DX,300H
MOV AL,ES:[BX]
OUT DX,AL
INC BX
DEC CX
JNZ LOOP0
MOV AX,4C00H
INT 21H
LOOP0:
LOOP1:
第七章输入输出接口技术
7.2 8255A可编程并行接口及应用
2)利用 8255A作为两机并行通信接口 ---B机接收程序,
MOV AX,0400H
MOV ES,AX
MOV BX,0
MOV CX,3FFH
对 8255初始化
MOV DX,303H
MOV AL,10011000B
OUT DX,AL
MOV AL,00000001B
OUT DX,AL
MOV DX,302H
IN AL,DX
AND AL,10H
JNZ LOOP1
MOV DX,300H
IN AL,DX
MOV ES,[BX],AL
MOV DX,303H
MOV AL,0
OUT DX,AL
NOP
NOP
MOV AL,01H
OUT DX,AL
INC BX
DEC CX
JNZ LOOP0
MOV AX,4C00H
INT 21H]
LOOP1:
LOOP0:
第七章输入输出接口技术
7.3 8253可编程定时器及应用
1.8253内部结构
1)数据总线缓冲器
2)读写逻辑由 CS,RD,WR,A1,A0组合
3)控制寄存器
4)计数器 1,2,3
SC1 SC0 RL1 RL0 M2 M1 M0 BCD
B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0
第七章输入输出接口技术
7.3 8253可编程定时器及应用
2.8253工作方式模式 0---模式 5,三大类
1)软件触发计数启动
2)硬件触发计数启动
3)周期信号发生器第七章输入输出接口技术
7.3 8253可编程定时器及应用
2.8253工作方式
1)软件触发计数启动模式 0,模式 4
模式 0输出在计数中为低,计数结束后为高 -----模式 4计数结束后输出一负脉冲门控 GATE为低时,均停止计数 ------为高时,模式 0继续减一计数,模式 4则重新加载计数器并开始计数在计数中写入新的初值,对两种模式影响不同第七章输入输出接口技术
7.3 8253可编程定时器及应用
2.8253工作方式
2)硬件触发计数启动模式 1,模式 5
由门控 GATE上升沿触发两种模式区别是,OUT输出第七章输入输出接口技术
7.3 8253可编程定时器及应用
2.8253工作方式
3)周期信号发生器模式 2,模式 3
具有自动再装入能力,OUT可输出连续的震荡波形两种模式区别是,OUT输出第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用补充知识 ------DMA接口一,概述
1.数据传送的控制
1)数据传送涉及,数据,数据源和目的,传送控制存储器处理器 CPU
I/O接口外部设备
I/O接口外部设备
BUS
第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用补充知识 ------DMA接口一,概述
1.数据传送的控制
1)数据传送涉及,数据,数据源和目的,传送控制数据传送示意图源 目的地址 地址数据同步和控制CPU
存储器
I/O接口
CPU
存储器
I/O接口第七章输入输出接口技术补充知识 ------DMA接口
1.数据传送的控制
2)数据传送控制方式 ---程序控制开始设置源和目的地址指针,设置计数器读出源单元数据写入目的单元修改源和目的地址指针计数器减 1
结束计数器 =0?
N
Y
无条件传送查询传送中断传送第七章输入输出接口技术补充知识 ------DMA接口
1.数据传送的控制
2)数据传送控制方式 ---程序控制特点,
程序控制,以 CPU为中心,由 CPU控制传送速度慢,增加 CPU负担传送时间长不能完成高速数据传送不能完成事实数据采集无条件传送查询传送中断传送第七章输入输出接口技术补充知识 ------DMA接口
1.数据传送的控制
2)数据传送控制方式 ---DMA方式,直接存储器访问在存储器和外设间,直接进行高速的数据传送,不需 CPU
优点,
由 DMA控制器 DMAC进行控制由硬件代替软件,传送速度快缩短数据响应时间缺点,
DMAC占用总线,CPU不能读取指令
DMA操作间,不能进行存储器刷新额外开销,总线访问时间,DMAC初始化第七章输入输出接口技术补充知识 ------DMA接口
1.数据传送的控制
2)数据传送控制方式 ---DMA方式,直接存储器访问在存储器和外设间,直接进行高速的数据传送,不需 CPU
适用场合,硬盘和软盘 I/O
快速通信通道 I/O
多处理机和多程序数据快传送扫描操作快速数据采集第七章输入输出接口技术补充知识 ------DMA接口
1.数据传送的控制
2)数据传送控制方式 ---DMA方式,直接存储器访问在存储器和外设间,直接进行高速的数据传送,不需 CPU
DMAC主要硬件 地址寄存器数据快长度计数器控制寄存器和状态寄存器总线控制逻辑附加功能的硬件支持第七章输入输出接口技术补充知识 ------DMA接口
1.数据传送的控制
2)数据传送控制方式 ---DMA方式,直接存储器访问在存储器和外设间,直接进行高速的数据传送,不需 CPU
DMAC在系统中地位被动态,受控器主动态,主控器第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用
1.硬件结构
1)时序和控制逻辑,接受外界时钟,片选,定时读写信号
CLK:时钟输入
CS:片选
RESET:复位输入
READY:就绪输入
ANE:地址允许输出
ADSTB:地址选通输出
MEMR:存储器读输出
MEMW:存储器写输出
IOR:I/O读
IOW:I/O写
EOP:过程结束双向信号线第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用
1.硬件结构
2)优先级编码逻辑,对同时请求 DMA的多个通道进行排队固定优先编码,各通道优先次序固定,通道 0最高循环优先编码,本循环中最近一次服务的通道在下次循环中变成最低优先级
DREQ0---3:DMA请求输入信号
HRQ:总线请求输出信号
HLDA:总线保持响应输入信号
DACK0---3:DMA应答输出信号第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用
1.硬件结构
3)程序命令控制逻辑,对 CPU来的程序命令进行译码命令寄存器 DMA+08:
方式控制寄存器 DMA+0BH:
请求寄存器 DMA+09H:
屏蔽寄存器 DMA+0AH:
主清除 (复位 )寄存器 DMA+0DH:
清主屏蔽寄存器 DMA+0EH:
写主屏蔽寄存器 DMA+0FH:
状态寄存器读 DMA+08H:
清先 /后触发器 DMA+0CH:
暂存寄存器读 DMA+0DH:
第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用
1.硬件结构
4)数据,地址缓冲器组,
A0---A3:低 4位地址线,芯片空闲时,作输入地址芯片操作时,作输出地址
A4---A7:高 4位地址线,仅用于 DMA服务期间
DB0---DB7:双向数据线,
第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用
1.硬件结构
5)内部寄存器组,
当前地址寄存器,保存 DMA传输期间的地址值当前字数计数器,
基地址寄存器,
基本字数寄存器第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用
2.DMA读写操作
8237处于 2种周期,空闲和操作周期
7个独立操作状态,
*S1— 空闲态
*S0— 初始态
*S1,S2,S3,S4— 操作态
*SW---等待态第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用
3.工作方式
1)单字节传输
2)块字节传输
3)请求传输
4)级连,用于系统扩展处理机主
8237
附加
HRQ
HLDA
附加
HRQ
HLDA
HRQ
HLDA
DREQ
DACK
DREQ
DACK
第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用
4.DMA传输类型
1)写传输：由有效的 MEMW和 IOR将 I/O设备数据写到存储器
2)读周期：由有效的 MEMR和 IOW将存储器数据读出送到 I/O设备
3)校验传输：伪传输，校验片内读写功能第七章输入输出接口技术
7.4 8237 DMA控制器及应用
5.应用举例
8237作为 CPU外围支持电路，
控制系统的 I/O设备（软驱和硬驱）
与存储器间进行高速的数据传输，
此外，定期对 RAM芯片进行刷新第七章输入输出接口技术
7.5 人 ---机输入接口
1.触摸屏,通过触摸屏幕进行人 — 机交互的装置。
由触摸检测装置，接口控制逻辑和控制软件组成。
接口控制器主要功能：
1）检测并计算触摸点的坐标，经缓冲后送给主机
2） 接受和执行主机的命令，包括设定触摸模式，
串行工作模式，屏幕窗口。
第七章输入输出接口技术
7.5 人 ---机输入接口
2.光笔,利用光学原理进行交互式作图的笔式输入装置。用来确定 CRT屏幕上的某点位置。
主机
3-8
译码器光笔锁存器光笔
CRT控制器 状态寄存器
DB
第七章输入输出接口技术
7.5 人 ---机输入接口
3.打印机接口技术,支持各类型的打印机和系统主机连接 —— 打印机适配器。
打印机适配器,数据端口状态端口控制端口工作模式,标准，字节双向传输,EPP（增强）
第七章输入输出接口技术
7.5 人 ---机输入接口
4.键盘接口：连接键盘与主机的通信，对按键进行处理。
由键盘内微处理器 —— 键盘接口控制器完成。
第七章输入输出接口技术小结：
1.计算机输入输出设备有何特点?CPU通过什么与其通信?
2.输入输出接口的三个端口及各自特点
3.CPU与外界交换信息有哪些方式?
4.8255的作用
5.8253的作用
6.8237的作用
7.DMA方式的优缺点
8.人 -机输入接口中控制器的作用
