IO 接口概述

IO 接口的基本功能

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  • 速度匹配：高速设备 (CPU) 与低速设备(外部 IO 设备)
  • 信号的驱动能力：驱动外部 IO 设备，提升 CPU 带动外设的能力
  • 信号形式和电平的匹配：外部 IO 设备的电平高低，信号类型、格式等
  • 总线隔离：外部设备和 CPU 之间不能直接通信，防止外部干扰进入

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  • IO 接口里面的寄存器就叫做 IO 端口，IO 端口有三种
  • 数据端口：数据传输可进可出，所以数据端口有输入和输出两个方向
  • 状态端口：用来接收外部设备当前的工作状态 (外部设备的缓冲区是否空闲) 输入 CPU，只有输入方向

  • 控制端口：用来存储 (锁存) 各种控制信号，将 CPU 发出的控制信息传输出去并且负责控制外部设备

    • IN 指令：CPU 读入端口状态，读入到累加器中
    • OUT 指令：CPU 将数据 (累加器) 写出到 IO 端口

      IO 端口及其编制方式

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  • 状态信息既不是地址信号，也不是控制信号，所以它一定是通过数据总线送进 CPU

  • 若状态信息允许，则 CPU 发出相应的控制信号
  • 数据通过数据端口，实现数据的输入或者输出

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  • 如今采用独立编制

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  • IO/#M 为高电平，表示访问端口，A16-A19 默认全 0，无效状态

    IO 地址译码

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  • 由于端口地址资源丰富，端口地址译码常采用部分地址译码

【例】IO 地址译码
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  • 部分地址译码，高四位任意状态
  • 后两位，片内寻址，寻址具体端口
  • 剩下的，片选，寻址接口芯片

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