数字量的输入输出控制方式.
数字量的输入输出控制方式
上述的四种控制方式在一个微机系 统中可能全被选用在不同的信息传送 过程中，也可能只选用其中的二、三 种。这需根据不同的硬件结构及接口 功能来选择，应具体问题具体分析。
输入/输出接口
I/O接口电路 从I/O接口电路完成的工作看，CPU和 外设间交换的信息有三类：数据信息、 状态信息和控制信息。
锁存器的作用是接收和保护来自数据总 线的数据
输入/输出接口
输入输出信息的组成 数据信息 状态信息 控制信息
输入/输出接口
输入输出信息的传送方式 CPU的数据总线都是并行的，但由于输 入/输出设备的并行和串行之分。或为了 远距离传输的需要，输入/输出数据的出 送出了由并行传送方式外，还有串行传 送方式，这两种方式各有各的特点和不 同的应用场合。
译 码 器
地址 总线 AB
busy去地址Leabharlann 线DB0查询式输出接口电路
数字量的输入输出控制方式
PO 准备输出数据 AWAIT 读状态端口 D7 D0 busy busy？ 输出数据 busy=1，外设忙 busy=0,外设已空
查询式输出程序流图
数字量的输入输出控制方式
（3）中断控制方式
能提高CPU工作效率和及时处理外设 的请求，可与多个外设同时工作。 中断：指CPU暂时中止其正在执行的 程序，转至执行请求中断的某个外部 设备或事件的服务、程序，待处理完 毕后再返回原来中止的程序顺序进行 （程序在执行过程中由于外界的原因 而中间打断的情况）称中断。
数字量的输入输出控制方式
选通不同端口 选择某个外 设
DB CPU AB CB 译 码 器
数据端口 状态端口 控制端口
数据 状态 输入/输出 设备 控制
决定信息读写
典型的数字量输入/输出接口电路
数字量的输入输出控制方式
二、CPU对数字量输入/输出的控制方式
同步传递方式、查询传递方式、中断控制方 式和直接存储器访问方式 （1）同步传递方式（无条件程序控制方式） 这种控制方式只适合于CPU与比较简单而且 其数据状态变化速度缓慢或变化速度是固定 的外设交换信息时采用。如：7段码显示、 开关、隔离开关、断路器、继电器、发光二 极管等。 CPU与外设传送数据时必须保证同步，即执 行输入命令时，外设一定是准备好的，执行 输出操作时，外设一定是空的。
数字量的输入输出 控制方式
数字量的输入输出控制方式
输入/输出接口
CPU对数字量输入/输出的控制方式1
数字量的输入输出控制方式
一、输入/输出接口
外部设备与CPU交换信息必须通过输入/输出接 口电路。输入/输出的信息有数据、状态和 控制三类不同的信息，为了区别不同类型的 信息需设置不同的端口。 因此一个典型的数字量输入/输出接口电 路必须包括数据端口、状态端口和控制端口, 如图2-27所示。
数字量的输入输出控制方式
现行程序
中断服务 程序
继续执行
当CPU需要与外设交换信息时， 若外设要输入CPU的数据已准备好， 存放于寄存器中，或在输出时， 若外设已把数据取走，即输出寄 存器已空，则由外设向CPU发出中 断请求，CPU接到外设的申请后， 若没有更重要的处理，CPU就暂停 当前执行的程序（即实现中断）， 转去执行输入或输出操作（称中 断服务），待输入或输出操作完 成后即返回，CPU再继续执行原来 的程序。
数字量的输入输出控制方式
（2）查询传递方式（条件传递方式）
一些数据变化不规则的外设，如果传送数 据时，CPU不与外设同步，则传送数据便 要出错，为此采用查询传送方式。查询传 送方式能使CPU能与各种速度的外设配合 工作。 查询的优点：在简化硬件接口的情况下， 传送数据更加准确，控制程序容易编制。 缺点：CPU需要不断的查询外设的状态， 占用了CPU 的工作空间。 适用于CPU与单个或较少外设交换信息。
数字量的输入输出控制方式
一、 输入/输出接口 1、I/O接口的作用 2、I/O接口电路 3、输入输出信息的组成
4、输入输出信息的传送方式
输入/输出接口
I/O接口的作用
由于CPU和外设间所传信息的性质、传 输方式、传输速度和电平各不相同，因 此CPU和外设间不能简单地连接，而必 须通过I/O接口这个过渡电路才能协调 起来。 （1）、实线信号的变换 （2）、实现CPU和不同外设的速度匹配 （3) 、实现电平的转换
中断示意图
数字量的输入输出控制方式
（4）DMA传送方式
在变电所综合自动化系统中，DMA传送方式 是常采用的一种传送方式。外设与内存之 间，外设与外设之间进行数据传送时，要 经过CPU中转，这对高速外设（如磁盘）在 进行大批量数据传送时，会造成中断次数 过于频繁，这不仅影响速度而且耗费大量 CPU的时间，故采用直接存储器访问方式。 由DMA来实现内存与外设，或外设与外设之 间的直接快速传送，减轻了CPU的负担。 DMA传送含义是直接存储器存取。
数字量的输入输出控制方式
输 入 设 备
三 态 缓 冲 器 1
CPU之数据总线DB DB0 RD
三 态 缓 冲 器 2
port1
地 址 译 码
地址 总线 AB
port2 RD
查询式输入接口电路
数字量的输入输出控制方式
outport 输 出 设 备 数据 锁 存 器 WD DB 数据总线 inport RD 三 态 缓 冲 器
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YC1008数字量输入输出模块使用说明书V1.0
YC1008数字量输入输出模块使用说明书V1.0目录一．模块介绍二．技术参数三．模块的型号四．模块尺寸、模块引脚定义、隔离特性五．模块使用说明六．通讯协议七．模块的MODBUS-RTU协议功能码与数据对应表版本记录：V1.0 2011-11-20 版本创建一．模块介绍YC1008数字量输入输出模块广泛应用于工业控制系统，具有广泛的使用意义。
YC1008模块的主要特点如下：1. YC1008系列模块通过隔离变压器和隔离光耦实现了供电电路、数字量输入、数字量输出、通讯电路的相互隔离，模块具有很强的稳定性和抗干扰能力。
2.单电源供电，隔离在模块内部通过隔离变压器和隔离光耦实现，隔离电压2500V。
3. YC1008系列模块实现8路数字量的输入和8路数字量的输出功能。
4. 通讯接口为RS485或232，通讯波特率等参数可配置，通讯协议为MODBUS-RTU。
二．技术参数供电电源1. 供电电压：DC12V或DC24V，电源反接保护。
2. 电流消耗：<35mA+继电器功耗。
数字量输入1. 共有8个数字量输入通道，可以接收多种输入信号：无源开关信号(逻辑0表示断开，逻辑1表示闭合)；输入信号可以接集电极开漏(OC)输出信号、接近开关信号；输入信号也可以是有源信号(逻辑0表示3~35V，逻辑1表示0~0.5V表示闭合)。
2. 内部采用隔离变压器和隔离光耦实现了输入信号和电源的隔离，隔离电压2500V。
数字量输出1.8路数字量输出信号。
2.数字量输出通过继电器(常开触点)或集电极开漏输出(OC)两种方式实现。
3.该模块配有两种继电器输出：1) 继电器触点负载容量10A/277V AC；2) 继电器触点负载容量30A/240V AC。
4.继电器输出部分采用大电流铺铜设计，有利于大电流正常通过继电器。
5. 继电器触点负载容量30A/240V AC的相应端子选用管脚间距更大的端子，有利于提高高电压应用的安全性。
综合技术参数1. 通讯接口：RS485或RS232，通讯接口采用防雷和抗干扰设计，通讯接口光电隔离，隔离3000VDC。
中国标准动车组网络控制系统分析
中国标准动车组网络控制系统分析发表时间：2019-05-27T16:58:56.150Z 来源：《工程管理前沿》2019年第03期作者：温峥[导读] 随着我国铁路交通的迅速发展，基于列车通信网络TCN(Train Communication Network)的网络控制系统代替了原有传统的微机集中式控制方式，在高速列车上得到了广泛应用。
列车通信网络是现代列车的关键技术之一，是影响列车安全、可靠运行及其旅客舒适性非常重要的因素。
中车唐山机车车辆有限公司河北唐山 064000摘要：随着我国铁路交通的迅速发展，基于列车通信网络TCN(Train Communication Network)的网络控制系统代替了原有传统的微机集中式控制方式，在高速列车上得到了广泛应用。
列车通信网络是现代列车的关键技术之一，是影响列车安全、可靠运行及其旅客舒适性非常重要的因素。
列车通信网络是一种面向控制、连接车载设备的数据通信系统，是分布式列车控制系统的核心，其集列车控制系统、故障检测与诊断系统以及旅客信息服务系统于一体，以车载微机为主要技术手段，并通过网络实现列车各个系统之间的信息交换，实现列车控制系统的智能化、网络化与信息化。
中国标准动车组列车网络控制系统的列车总线采用WTB总线和ETB以太网骨干网，车辆总线采用MVB总线和ECN以太网编组网。
本文对中国标准动车组的网络控制系统进行了介绍，阐述了该动车组网络控制系统的拓扑结构，对列车总线WTB和车辆总线MVB进行了分析，介绍了网络控制系统的相关设备及各自功能。
关键字：MVB WTB TCN网络中国标准动车组前言：高速动车组列车为保证旅客乘车的安全与舒适，需对机车和车辆的各种设备进行可靠地控制、监测和诊断。
随着现场总线技术的发展，这种过程控制已从集中型的直接控制系统发展成为基于网络的分布式控制系统。
为实现车载数据通信的国际标准化，国际电工技术委员会IEC于1999年通过了一项列车通信网络专用标准TCN（IEC-61375-1）。
TD400控制仪表说明书
4.数字量输出
本仪表使用的输出端口为：Q0.0-Q1.1端口的定义如下：
Q0.0：变频器启动；Q0.1：变频器故障复位；Q0.2：低压控制；
Q0.3：振打；Q0.4：仪表备妥；Q0.5：仪表运行；Q0.6：动力故障；Q0.7：报警停机
三.系统状态说明：
本：仪表的启停由面板按键控制。远：仪表的启停由上位机或端子控制。启：仪表处于启动延时。延：仪表处于停机延时
综上所述可归纳为下列步骤（K系数）：无K系数---任何时候都没有瞬显量。有K系数---再分别检查静态和动态有没有瞬显量。（1）静态：放大器（数字AD输入模块）无输出---荷重传感器或放大器（数字AD输入模块）故障。（2）静态有瞬显量动态没有瞬显量：测速传感器故障。恒速秤时按照调速秤的静态方式检查即可。
七.清累计：
无论在停机状态还是运行状态都可以通过[▲]、 [▼] 键将显示切换到“清累计班次”画面，输入所清累计的班次(1:一班累计；2：二班累计；3：三班累计；11:班总累计；24：总累计)与密码（密码是6）（按[ENTER]键，可改写位有闪烁，通过[▲]、[▼]输入班次与密码，按[ENTER]确认），按[F3]键，累计被清除。
九.常见故障及处理：
1.瞬显量显示为零时：调速秤瞬显量有两种意义：静态时只与荷重信号和K系数有关，动态时等于荷重信号、K系数及速度信号的乘积，所以，首先要保证K系数不能等于零，其次再分别看静态、动态有没有显示，静态时瞬显量正常而动态显示为零，需要检查速度传感器及其与仪表的信号线。若静态没有瞬显量，则要检查放大器（或者数字AD输入模块）、传感器是否输出正常及放大器（或者数字AD输入模块）与仪表的信号线是否断路。。
八.报警故障处理：
仪表如果报警停机，必须先把引起报警的外在原因排除掉，进行故障复位处理即按[F8]故障复位键，仪表才能重新启动。
本仪表使用的输出端口为：Q0.0-Q1.1端口的定义如下：
Q0.0：变频器启动；Q0.1：变频器故障复位；Q0.2：低压控制；
Q0.3：振打；Q0.4：仪表备妥；Q0.5：仪表运行；Q0.6：动力故障；Q0.7：报警停机
三.系统状态说明：
本：仪表的启停由面板按键控制。远：仪表的启停由上位机或端子控制。启：仪表处于启动延时。延：仪表处于停机延时
综上所述可归纳为下列步骤（K系数）：无K系数---任何时候都没有瞬显量。有K系数---再分别检查静态和动态有没有瞬显量。（1）静态：放大器（数字AD输入模块）无输出---荷重传感器或放大器（数字AD输入模块）故障。（2）静态有瞬显量动态没有瞬显量：测速传感器故障。恒速秤时按照调速秤的静态方式检查即可。
七.清累计：
无论在停机状态还是运行状态都可以通过[▲]、 [▼] 键将显示切换到“清累计班次”画面，输入所清累计的班次(1:一班累计；2：二班累计；3：三班累计；11:班总累计；24：总累计)与密码（密码是6）（按[ENTER]键，可改写位有闪烁，通过[▲]、[▼]输入班次与密码，按[ENTER]确认），按[F3]键，累计被清除。
九.常见故障及处理：
1.瞬显量显示为零时：调速秤瞬显量有两种意义：静态时只与荷重信号和K系数有关，动态时等于荷重信号、K系数及速度信号的乘积，所以，首先要保证K系数不能等于零，其次再分别看静态、动态有没有显示，静态时瞬显量正常而动态显示为零，需要检查速度传感器及其与仪表的信号线。若静态没有瞬显量，则要检查放大器（或者数字AD输入模块）、传感器是否输出正常及放大器（或者数字AD输入模块）与仪表的信号线是否断路。。
八.报警故障处理：
仪表如果报警停机，必须先把引起报警的外在原因排除掉，进行故障复位处理即按[F8]故障复位键，仪表才能重新启动。
数字量的输入输出控制方式
一、输入/输出接口
2.I/O接口电路 • （1）输入设备的I/O 接口要起到三态门的作用 • 在总线结构的微机系统中,任一时刻只能有一个设备利用 总线进行数据传送,输入设备的数据线应通过三态门与系 统相连.
一、输入/输出接口
• (2)输出设备的I/O 接口要起到锁存的作用 在总线结构的微机系统中,CPU送出的数据以广播 的形式在数据线上传出.CPU要利用总线不停的传 送数据,总线上的数据变化快,如何使慢速设备有足 够的时间处理数据?
二、CPU对输入/输出数据控制 的方式
• 4、DMA传送方式 • 实现方法:某个I/O设备需要传送时,经过DMA控制器 (DMAC)发出总线请求信号,CPU响应后暂停正在执行的 当前指令,交出总线控制权,DMAC接管总线,发出要访问 的存储器的地址及读(写)控制信号,同时也对该I/O设备 的数据端口发出读(写)控制信号,使存储器和I/O设备直 接通过数据总线完成传送.DMAC还可以进行地址修改和 字节计数,在一次请求得到响应后完成一批数据的传送,然 后撤销总线请求信号,CPU收回总线控制权,继续完成被打 断的指令。 • DMA传送方式的特点: • (1)外设和内存之间,直接进行数据传送,不通过CPU,传送 效率高.适用于在内存与高速外设、或两个高速外设之间 进行大批量数据传送。 • (2)电路结构复杂,硬件开销较大。
数字量的输入输出控 制方式
一、输入/输出接口
• 1.I/O接口的作用 • （1）实现信号的交换 • 一是实现信息性质的交换，因计算机使用的是数 字信号，而又些外围设备需要提供的是模拟信号， 两者必须通过接口进行交换；二是实现传输方式 的交换，因计算机内部的信息都是以并行方式进 行传送的，而进行计算机通信时，信号常以串行 方式传送，因此，I/O接口电路必须具有把串行数 据变换成并行传送的功能。
《计算机控制技术》—教学教案
本章教学目标及对学生毕业要求的支撑性：
1.让学生对工业控制计算机的基本概念以及分类能有基础的认识，从根本上熟悉工业控制计算机；
2.掌握工业控制计算机的组成结构；
3.掌握工业控制计算机的主要特点；
4.了解PC总线标准规范；
5.增宽学生对专用控制器知识的了解
本章教学内容摘要：
1.工业控制计算机的主要特点及结构；
3 数字量和模拟量输入输出通道的基本组成；
4 基于实际系统的输入输出接口与通道的设计。
本章教学重点、难点及相应的教学方法、手段：
重点是数据信息的输入输出控制方式、输入输出接口设计、输入输出通道设计。；难点是模拟量输入输出通道设计。
采用电子课件进行课堂教学，实验课教学。
教学反馈（作业、测试、答疑、交流等情况）：
4.计算机控制系统的应用领域；
5.本课程的要求与安排；
6.计算机控制系统的基本构成和相应的基本功能；
7.计算机控制系统发展概况；
8.计算机控制系统的应用特点；
9.计算机控制系统的典型形式；
10．计算机控制系统的发展趋势；
本章教学重点、难点及相应的教学方法、手段：
本章节的教学重点与难点：在了解计算机控制系统知识的基础上，激发学生对计算机控制系统的学习兴趣，让学生知道如何去学习计算机控制系统，对学好本课程有足够的信心，知道应该在接下来的课程学习中如何去学习；
课程教学小结：
学生可以基本掌握本章内容，本章内容的教学将对学生掌握该课程的学习内容后熟悉未来就业方向和就业企业会有较大影响。
课程考核及教学目标达成情况:
作为课程考核的内容，以及课程认识和入门的关键部分，教学目标基本达成，学生对课程有了较深入的认识，兴趣浓厚。
教学反思（存在的主要问题）：
1.让学生对工业控制计算机的基本概念以及分类能有基础的认识，从根本上熟悉工业控制计算机；
2.掌握工业控制计算机的组成结构；
3.掌握工业控制计算机的主要特点；
4.了解PC总线标准规范；
5.增宽学生对专用控制器知识的了解
本章教学内容摘要：
1.工业控制计算机的主要特点及结构；
3 数字量和模拟量输入输出通道的基本组成；
4 基于实际系统的输入输出接口与通道的设计。
本章教学重点、难点及相应的教学方法、手段：
重点是数据信息的输入输出控制方式、输入输出接口设计、输入输出通道设计。；难点是模拟量输入输出通道设计。
采用电子课件进行课堂教学，实验课教学。
教学反馈（作业、测试、答疑、交流等情况）：
4.计算机控制系统的应用领域；
5.本课程的要求与安排；
6.计算机控制系统的基本构成和相应的基本功能；
7.计算机控制系统发展概况；
8.计算机控制系统的应用特点；
9.计算机控制系统的典型形式；
10．计算机控制系统的发展趋势；
本章教学重点、难点及相应的教学方法、手段：
本章节的教学重点与难点：在了解计算机控制系统知识的基础上，激发学生对计算机控制系统的学习兴趣，让学生知道如何去学习计算机控制系统，对学好本课程有足够的信心，知道应该在接下来的课程学习中如何去学习；
课程教学小结：
学生可以基本掌握本章内容，本章内容的教学将对学生掌握该课程的学习内容后熟悉未来就业方向和就业企业会有较大影响。
课程考核及教学目标达成情况:
作为课程考核的内容，以及课程认识和入门的关键部分，教学目标基本达成，学生对课程有了较深入的认识，兴趣浓厚。
教学反思（存在的主要问题）：
第四章数字量输入输出通道
（2）输出驱动电路——继电器驱动电路
图为经光耦隔离器的继电器输出驱动电路，当CPU数据线Di 输出数字“1”即高电平时，经7406反相驱动器变为低电平， 光耦隔离器的发光二极管导通且发光，使光敏三极管导通， 继电器线圈KA得电，动合触点闭合，从而驱动大型负荷设 备。 由于继电器线圈是电感性负载，当电路突然关断时，会出 现较高的电感性浪涌电压，为了保护驱动器件，应在继电 器线圈两端并联一个阻尼二极管，为电感线圈提供一个电 流泄放回路。
（2）输出驱动电路——固态继电器驱动电路
交流电源
交流SSR输出波形如下图所示。
波形
过零型导 通时间
控制信号
SSR两端的 电压在导通
时为0。
非过零型 导通时间 立即导通
非过零型SSR，加上控制信号便导通
过关零断型时导间 相通同时，间在
过零时
（2）输出驱动电路——固态继电器驱动电路
在实际使用中，要特别注意固态继电器的过电流与 过电压保护以及浪涌电流的承受等工程问题，在选 用固态继电器的额定工作电流与额定工作电压时， 一般要远大于实际负载的电流与电压，而且输出驱 动电路中仍要考虑增加阻容吸收组件。具体电路与 参数请参考生产厂家有关手册。
Vc
Di 7406
RL
交
流
电
+ _
～ SSR ～
源
图 4-13固 态 继 电 器 输 出 驱 动 电 路
（2）输出驱动电路——固态继电器驱动电路
交流型SSR按控制触发方式不同又可分为过零型和移相型两 种，其中应用最广泛的是过零型。
过零型交流SSR是指当输入端加入控制信号后，需等待负载 电源电压过零时，SSR才为导通状态；而断开控制信号后， 也要等待交流电压过零时，SSR才为断开状态。 移相型交流SSR的断开条件同过零型交流SSR，但其导通条件 简单，只要加入控制信号，不管负载电流相位如何，立即导 通。
数字量输入输出-DMA控制系统
位长 16位 16位 16位 16位 16位 16位 8位 8位 8位 6位 4位
数量 4 4 4 4 1 1 1 1 1 4 1
请求寄存器
4位
1
8237寄存器的寻址
A3 A2 A1 A0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 通道号 0 1 2 3 读操作(IOR) 读当前地址寄存器 读当前字节数寄存器 读当前地址寄存器 读当前字节数寄存器 读当前地址寄存器 读当前字节数寄存器 读当前地址寄存器 读当前字节数寄存器 读状态寄存器 －－ －－ －－ －－ 读暂存寄存器 －－ －－ 写操作（IOW） 写基(当前)地址寄存器 写基(当前)字节计数寄存器 写基(当前)地址寄存器 写基(当前)字节计数寄存器 写基(当前)地址寄存器 写基(当前)字节计数寄存器 写基(当前)地址寄存器 写基(当前)字节计数寄存器 写命令寄存器 写请求寄存器 写屏蔽寄存器某一位 写模式寄存器 清除高低位触发器命令 主清除命令 清除屏蔽寄存器 写屏蔽寄存器所有位
8237的存储器到存储器的传送方式（2）
每传送一个字节要用8个S状态，前4个状态为DMA读，后4个 状态为DMA写。 通道0以当前地址寄存器内容为源地址到源存储器读出数据 送入8237内部的暂存寄存器，然后以通道1将自己的当前地 址寄存器内容放到地址总线上，发出/MEMW有效信号，把数 据从暂存寄存器中写入目的区。 每传送一个字节，源地址和目的地址都要修改(增1或减1)， 字节数减1。直至通道1的字节计数结束，产生EOP有效信号， 才停止DMA传送。也允许外部输入EOP有效信号来中止传输。
数字量输入输通道
继电器的驱动电路
驱动电路的设计要根据所用继电器线圈的吸合 电压和电流而定，一定要大于继电器的吸合电流才
能使继电器可靠地工作。
图 4-9为经光耦隔离器的继电器输出驱动电 路，当CPU数据线Di 输出数字“1”即高电平时， 经7406反相驱动器变为低电平，光耦隔离器的发光 二极管导通且发光，使光敏三极管导通，继电器线 圈KA得电，动合触点闭合，从而驱动大型负荷设 备。 由于继电器线圈是电感性负载，当电路突然关 断时，会出现较高的电感性浪涌电压，为了保护驱 动器件，应在继电器线圈两端并联一个阻尼二极管， 为电感线圈提供一个电流泄放回路。
在微机控制系统中，除了要处理模拟量 信号以外，还要处理另一类数字信号，包括 开关信号、脉冲信号。它们是以二进制的逻 辑“1”和“0”或电平的高和低出现的。如 开关触点的闭合和断开，指示灯的亮和灭， 继电器或接触器的吸合和释放，马达的启动 和停止，晶闸管的通和断，阀门的打开和关 闭，仪器仪表的 BCD 码，以及脉冲信号的 计数和定时等等 。
4.1.2
光电耦合隔离电路
下面以控制系统中常用的数字信号的隔离方法为例说明 光电耦合隔离电路。典型的光电耦合隔离电路有数字量同相 传递与数字量反相传递两种，如图 4-3 所示。 数字量同相传递如图4-3（a）所示，光耦的输入正端接 正电源，输入负端接到与数据总线相连的数据缓冲器上，光 耦的集电极 c 端通过电阻接另一个正电源，发射极 e 端直接接地，光耦输出端即从集电极c 端引出。当数 据线为低电平“0”时，发光管导通且发光，使得光敏管导通， 输出 c 端接地而获得低电平“0”；当数据线为高电平“1” 时，发光管截止不发光，则光敏管也截止使输出 c 端从 电源处获得高电平“1”。如此，完成了数字信号的同相传递。
第7章 输入输出接口技术
DMA控制器来管理，CPU可去干其他工作（但不能访
问系统总线）。
CPU
HOLD HLDA
DRQ DMA控制器 AEN IOW DACK
MEMR
AEN IOW
MEMR IOR
存储器
输出设备
图7-7 DMA传送原理示意图
通常，DMA控制器应该具备以下功能：
能向CPU发出要求控制总线的DMA请求信号DRQ；
7.1.3 I/O端口的编址方式
接口中的寄存器又叫做I/O端口，每一个端口有一个编 号，叫做端口号，又叫端口地址。数据寄存器就是数据端 口，用于对来自CPU和外设的数据起缓冲作用。状态寄存器 就是状态端口，用来存放外部设备或者接口部件本身的状 态。CPU通过对状态端口的访问和测试，可以知道外部设备 或接口本身的当前状态。控制寄存器就是控制端口，用来 存放CPU发出的控制信息，以控制接口和外部设备的动作。 也可以说，CPU与外部设备之间传送信息都是通过数据总线 写入端口或从端口中读出的，所以，CPU对外部设备的寻址， 实质上是对I/O端口的寻址。
（如标志位、其它寄存器等）和断点。在中断结束
返回时，再恢复现场和断点，继续执行原来的程序。
7.2.4 DMA控制方式 DMA（Direct Memory Access）传送方式又称为直 接存储器存取方式，实际上就是在存储器与外设间开辟 一条高速数据通道，使外设与内存之间直接交换数据。 这一数据通道是通过DMA控制器来实现的。在DMA传
第7章 基本输入/输出 接口技术
本章主要教学内容
输入输出接口技术的概念和功能
CPU与I/O接口之间传递的信息类型及I/O 端口的编址方式 CPU与外部设备之间数据传送方式的原理、 特点及应用
微型计算机控制系统课件第3章 输入输出接口及输入输出通道
这种I/O控制方式是优是劣，不能一概而论，要看具体应用场合。如果I/O处理的实时性要求不那么高， 或者微型计算机的操作任务比较单一，并不很忙。比如在一个系统专门用于控制一个或几个I/O设备的特殊 情况下，CPU除了为外设服务，本身就没有更多的其它工作要做，在这种情况下，程序查询式控制不失为一 种比较理想的控制策略。正因为这样，所以它在实际中还是一种最常用的I/O控制方式。反过来，如果I/O处 理的实时性要求很高，或者CPU的任务很繁忙，则不宜采用这种方式，而最好采用中断驱动式或其它方式来 控制。
除缓冲器和锁存器外，还有一类既有缓冲功能又有锁存功 能的器件，Intel公司8255A可编程并行I/O扩展接口芯片就是 这样的器件。8255A与工业控制计算机（ISA）总线的连接如 图3-5所示。8255A有三个可编程的8位输入输出端口A、B和 C，内部有一个控制寄存器。通过向控制寄存器写入控制字定 义A、B、C端口的数据传输方向（输入或输出）。图中 ATF16V8作译码器用。
数字量输入接ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ原理图
数字量输出接口原理图
输入输出接口设计
输入接口是输入通道与工业控制机总线之间的桥梁，输出接口是输出通道与工业控制机总线之间 的桥梁。下图是由缓冲器和译码器组成的数字量输入接口示例，以及锁存器和译码器组成的数字量输 出接口示例。
数字量输入接口示例
数字量输出接口示例
输入输出接口设计
S1=/A9+/A8+A7+A6+A5+A4+A3+A2 Y0=AEN+S2
输入输出接口与输入输出通道 数据信息的输入输出控制方式 数字量/模拟量输入输出通道的基本组成
基于板卡的输入输出接口与通道的设计
基于计算机通讯接口的输入输出接口与通道的 设计
除缓冲器和锁存器外，还有一类既有缓冲功能又有锁存功 能的器件，Intel公司8255A可编程并行I/O扩展接口芯片就是 这样的器件。8255A与工业控制计算机（ISA）总线的连接如 图3-5所示。8255A有三个可编程的8位输入输出端口A、B和 C，内部有一个控制寄存器。通过向控制寄存器写入控制字定 义A、B、C端口的数据传输方向（输入或输出）。图中 ATF16V8作译码器用。
数字量输入接ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ原理图
数字量输出接口原理图
输入输出接口设计
输入接口是输入通道与工业控制机总线之间的桥梁，输出接口是输出通道与工业控制机总线之间 的桥梁。下图是由缓冲器和译码器组成的数字量输入接口示例，以及锁存器和译码器组成的数字量输 出接口示例。
数字量输入接口示例
数字量输出接口示例
输入输出接口设计
S1=/A9+/A8+A7+A6+A5+A4+A3+A2 Y0=AEN+S2
输入输出接口与输入输出通道 数据信息的输入输出控制方式 数字量/模拟量输入输出通道的基本组成
基于板卡的输入输出接口与通道的设计
基于计算机通讯接口的输入输出接口与通道的 设计