第02章 IO端口地址译码技术
第二章第一节 IO接口的读写技术
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第二章 轮机系统常用接口技术 第一节 I/O接口的读写技术
与门 M/IO WR 地址译码 +5V 存储器 M D0 数据总线 DB0 D R
CLK Q B
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第二章 轮机系统常用接口技术 第一节 I/O接口的读写技术
MOV AL , 0 MOV DX , 发光二极管地址 OUT DX , AL ; M/IO = 0 ，
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第二章 轮机系统常用接口技术 第一节 I/O接口的读写技术 答：地址总线输出的地址是100，用二进制数表示为 100=1100100B，因8086系统输出的16位的I/O地址，所以， 8086从地址总线上输出的地址为： 0000，0000，0110，0100 从右至左，依次为：从A0线输出0，从A1线输出0，从A2线输出 1，……。 以上地址信号在地址总线上保持到本指令结束。
+5V
K0 RD M/IO 数据总线 DB0 缓冲器 外设 数据
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第二章 轮机系统常用接口技术 第一节 I/O接口的读写技术 此电路的外设地址为： 011110000B=1E0H 此电路的外设地址也是： 011110001B=1E1H
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第二章 轮机系统常用接口技术 第一节 I/O接口的读写技术 [例]8086CPU从地址为100H的端口输入一个字节数据，写出所用 指令。 答：因端口地址为100H>FFH，所以100H端口地址由寄存器DX间 接给出： MOV DX, 100H IN AL, DX
IO端口地址分配
I/O端口地址译码技术
1
I/O端口及其编址方式
I/O端口访问—— CPU对I/O端口读/写。 通常所说的CPU从端口读数据或向端口写数 据仅仅是指I/O端口与CPU累加器之间的数据传送， 并未涉及数据是否传送到存储器(RAM)的问题。 当要求输入时，将端口的数据传送到存储器， 除了把数据读入CPU的累加器外，还要将累加器 中的数据再传送到内存。或者输出时，数据从存 储器先送到CPU的累加器，再从累加器传送到I/O 端口。
CPU对多个外设进行控制时，是分时进行的， 即在某一时刻仅对一个外设进行控制，对外设的选 择是接口的重要部分，外设选择实际上就是端口寻 址。 I/O端口地址译码电路就是用来对外设进行选择
1.
I/O端口及其编址方式
一、I/O端口和I/O操作
二、端口地址编址方式
三、独立编址方式的端口访问
1
I/O端口及其编址方式
15
1
I/O端口及其编址方式
2、间接方式 ：
把端口地址放在DX寄存器中，对该端口进行读写 输入： IN AL, DX 输出： OUT DX, AL
当端口地址大于255时，采用该方式，且间址寄 存器只能用DX，最多可寻址216 =64K个端口。
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2.
I/O端口地址分配
不同的微机系统其I/O端口地址的分配是不同的。 每一个外设都要占用一定的I/O地址空间。 要把新的I/O设备加入到系统中。 以IBM-PC系统为例来分析I/O端口地址分配情况。
接口复习笔记
填空题10*1=10单选10*1=10判断题10*1=10简答题4*8=32应用题10+13+15=38应用题：(1)读图，电路地址分配；(2)波形绘制（电子计数器，时间常度绘制）；(3)并行口（8255）课本第一章第10页6,7,8第二章第19 页1,2,5,6第三章第33页2,5,6,7第四章第58页2,9,14,19,20,27第五章第87页1,4,7,14,17第六章第105页5,13,15第七章第154页3，4，9,18,22第八章第184页1,2,5,6,7,10,11,12,13,16,19,20,21,22,24,25,28,29,35第九章第210页1,6,8,21第十章第226页1,4,11,12第十一章1,2,4第十二章第321页1,3第一章概述5.什么是I/O设备接口？设备接口是指I/O设备与本地总线之间的连接电路并进行信息交换的中转站。
6. I/O设备接口一般应具备哪些功能？（1）执行CPU命令（2）返回外设状态（3）数据缓冲（4）信号转换（5）设备选择（6）数据宽度与数据格式转换6. I/O设备接口由哪几部分组成？一个能够实际运行的I/O设备接口，由硬件和软件两部分组成。
7. I/O设备接口与CPU之间交换换数据有哪几种方式？主要有三种方式：查询方式：优点：接口简单，易于实现；缺点：查询占CPU机时应用：适用于CPU不太忙的情况中断方式：优点：提高了CPU的效率应用：适用于CPU较忙的场合，尤其是实时控制和紧急事件处理DMA方式：优点：传输过程无需CPU干预；缺点：硬件开销大应用：适合高速、大批量数据传输第二章总线技术1. 什么是总线？总线在微机系统中起什么作用？所谓总线就是一组传输信息的信号线。
总线最基本的任务是微处理器对外连接和传输信息。
2.微机总线由哪些信号线组成？（1）数据总线（2）地址总线（3）控制总线（4）电源线和地线5. 总线与接口有什么关系？为什么接口设计者对总线很关心？接口对总线有依赖性，总线是I/O接口硬件设计中除I/O设备之外的另一个必须考虑的因素。
接口技术4
I/O 端 口 地 址 分 配
80X86 PC中的 I/O端口地址分配
I/O端口地址的选用原则
• 凡是被系统配置所占用了的地址不能用 • 对计算机中保留的地址也不能用 • 可用留作实验卡的地址：300H～31FH；最 好用地址开关
第四节 数据输入输出方式
• 查询方式 • 中断传送方式 • DMA传送方式
AEN A9 A8 …
1
1
&
74LS30
1
1 1 1
A3
A2 … A0
74LS32
1 Y
&
74LS20
使用跳线开关选择I/O口译码地址
74LS85
A9
74LS138
A4 A3 A2 C B A G2A G2B G1 Y0 Y1
DIP
A8 A7 A6
A3 A2 A1 A0
S0 S1 S2 S3
B3 B2 B1 B0 A=B
查询方式：CPU为主动方
输入状态
N
就绪？ Y 数据交换
查询传送的两个环节
• ⑴ 查询环节
N
输入状态
–寻址状态口 –读取状态寄存器的标志位 –若不就绪就继续查询，直至就绪
就绪？ Y 数据交换
• ⑵
传送环节
–寻址数据口 –是输入，通过输入指令从数据端口读入数据 –是输出，通过输出指令向数据端口输出数据
主程序
中断服务程序
中断请求 断点
对外设 进行处理 返回断点
继续执行
中断传送方式
• • • • 中断传送是一种效率更高的程序传送方式 进行传送的中断服务程序是预先设计好的 中断请求是外设随机向CPU提出的 CPU对请求的检测是有规律的：一般是在每条指令 的最后一个时钟周期采样中断请求输入引脚 • 主要论述中断在输入和输出方面的应用 • 中断还有着非常广泛的应用
第2章STM32单片机IO端口编程PPT课件
第19页/共73页
2、枚举类型ErrorStatus 在文件“stm32f10x_type.h”中，包含 typedef enum {ERROR=0, SUCCESS=! ERROR} ErrorStatus;
该语句，定义了新枚举类型名ErrorStatus，代表左侧定义的 枚举类型。
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3、RCC_Configuration（复位和时钟设置）函数：在“HelloRobot.h”
中 枚举类型
变量
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
void RCC_Configuration(void)
{ /*将外设RCC寄存器组重新设置为默认值，即复位 。 RCC system reset*/ RCC_DeInit();
详见参考手册 V10_1 第P60
Backup domain control register (RCC_BDCR)
第17页/共73页
1、RCC复位和时钟配置寄存器组
编程时，时钟的具体配置是从RCC（Reset and Clock Configuration，复位和时钟配置）寄存器组开始。在固件库中，用结构体 RCC_TypeDef 定义 RCC寄存器组:
/* Enable peripheral clocks --------------------------------------------------*/ /* GPIOA, GPIOB and SPI1 clock enable */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div2);
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第三章 端口地址译码技术
A１ A０ 0 0 8
•
22
逻辑表达式： Y= A9A8A7A6A5A4A3A2 A1A0 AEN IOR 摩根定律：或非=非与，非或=与非 Y=A9A8A7A6A5A4A3A2 + A1A0 AEN IOR
结论：输出Y低电平有效。即当端口地址 为2F8H，AEN=0，IOR=0低电平时，输出Y 有效。
第三章
3.1 3.3
I/O端口地址译码技术
I/O端口及其编址方式 I/O端口地址译码
返回目录
1
3.1
3.1.1
3.1.2 3.1.3
I/O端口及其编址方式
I/O端口和I/O操作
I/O端口地址编址方式 独立编址方式的端口访问
返回第三章
2
3.1.1
1.I/O端口
I/O端口和I/O操作
定义：端口（port）是接口电路中能被CPU直 接访问的寄存器（的地址）。 CPU 与外设之间交换信息具体是通过I/O 端口来进行的。
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I/O端口访问
所谓对端口的访问就是CPU对端口的读/写。 指I/O端口与CPU的累加器之间的数据传送， 并未涉及数据是否传送到存储器的问题。
输入： 端口数据 输出： 内存中的数据
CPU中的累加器 CPU中的累加器
内存 I/O端口
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3.1.3、独立编址方式的端口访问
1．I/O指令中端口地址的宽度
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逻辑表达式：
Y1 =A9A8A7A6A5A4A3A2 + A1A0 AEN + IOR
Y1 = A9A8A7A6A5A4A3A2 · 1A0 AEN ·IOR A
I O地址译码(微机实验报告)
I/O地址译码一、实验目的掌握I/O地址译码电路的工作原理。
二、实验原理和内容实验电路如图1所示，其中74LS74为D触发器，可直接使用实验台上数字电路实验区的D 触发器,74LS138为地址译码器。
译码输出端Y0～Y7在实验台上I/O地址“输出端引出，每个输出端包含8个地址，Y0：280H～287H，Y1：288H～28FH，……当CPU执行I/ O指令且地址在280H～2BFH范围内，译码器选中，必有一根译码线输出负脉冲。
注意：命令中的端口地址 D820、D82A 是根据PCI卡的基址再加上偏移量计算出来的，不同的微机器PCI卡的基址可能不同，需要事先查找出来。
计算公式如下：计算出的地址查找出的PCI卡的基址+偏移量；（其中：偏移量 =2A0H - 280H或 2A8H –A80H）图1利用这个负脉冲控制L7闪烁发光（亮、灭、亮、灭、……），时间间隔通过软件延时实现。
三、编程提示1、实验电路中D触发器CLK端输入脉冲时，上升沿使Q端输出高电平L7发光，CD端加低电平L7灭。
2、由于TPC卡使用PCI总线，所以分配的IO地址每台微机可能都不同，编程时需要了解当前的微机使用那段IO地址并进行设置，获取方法请参看汇编程序使用方法的介绍。
（也可使用自动获取资源分配的程序取得中断号）。
四、实验代码CODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART:LOOP1:MOV CX,0FFFFHLP1:MOV DX,2AOHIN AL,DXLOOP LP1MOV CX,0FFFFHLP2:NOPLOOP LP2MOV CX,0FFFFHLP3:MOV DX,2A8HIN AL,DXLOOP LP3MOV CX,0FFFFHLP4:NOPLOOP LP4MOV AH,0BHINT 21HCMP AL,0JZ LOOP1MOV AH,4CHINT 21HCODE ENDSEND START五、实验总结通过实验，了解和掌握I/O地址译码电路的工作原理，熟悉汇编代码的编写。
(完整版)计算机控制技术第二章习题答案整理及详解(.04.26修改版SK)
be i ng 第2章 习题参考答案1.什么是接口、接口技术和过程通道？答：接口是计算机与外设交换信息的桥梁，包括输入接口和输出接口。
接口技术是研究计算机与外部设备之间如何减缓信息的技术。
过程通道是计算机与生产过程之间的信息传送和转换的连接通道。
2.采用74LS244和74LS273与PC/ISA 总线工业控制机接口，设计8路数字量（开关量）输入接口和8路数字量（开关量）输出接口，请画出接口电路原理图，并分别编写数字量输入和数字量输出程序。
答：数字量输入接口设片选端口地址为port MOV DX,portMOV DPTR,PORTMOVX A,@DPTRINAL,DX74LS244PC 总线*IOR(*RD)_数字量输出接口MOV AL,DATA MOV A,DATAMOV DX ，port MOV DPTR,PORT OUTDX,ALMOVX @DPTR,A3.用8位A/D 转换器ADC0809与8051单片机实现8路模拟量采集。
请画出接口原理图，并设计出8路模拟量的数据采集程序。
输出信号PC 总线(*WR)程序：ORG 0000HMOV R0，#30H ；数据区起始地址存在R0MOV R6，#08H ；通道数送R6MOV IE，#84H ；开中断SETB IT1 ；外中断请求信号为下跳沿触发方式MOV R1，#0F0H ；送端口地址到R1NEXT：MOVX @R1，A ；启动A/D转换LOOP:SJMP LOOPINC R0INC R1DJNZ R6，NEXT ；8路采样未接受，则转NEXTCLR EX1 ；8路采样结束，关中断END中断服务程序：ORG 0003H ；外中断1的入口地址AJMP 1000H ；转中断服务程序入口地址ORG 1000HMOVX A，@R1 ；读入A/D转换数据MOV @R0，A ；将转换的数据存入数据区RETI ；中断返回ORG 0000HMOV R1，#30HMOV R2，#0F0HA1: MOV DPTR, R2MOVX @DPTR, ALOOP: JNB P3.2 , LOOPMOVX A, @DPTRMOV @R1，AINC R2INC R1CJNE R2, 0F7H, A1END4.用12位A/D 转换器AD574与PC/ISA 总线工业控制机接口，实现模拟量采集。
接口及地址译码技术()
第4章 接口及地址译码技术 主要内容﹙1﹚接口的基本概念、功能和组成；﹙2﹚CPU与接口交换数据的方式； ﹙3﹚I/O端口的概念及其编址方式； ﹙4﹚I/O地址译码电路工作原理及作用、I/O地址译码方法及译码电路设计。
学习重点及教学要求掌握接口的概念、功能、组成、I/O端口及其编址方式，熟悉I/O端口地址译码方法，了解CPU与接口交换数据的方式。
4.1 接口技术概述计算机系统由运算器、控制器、存储器及输入和输出设备组成，运算器和控制器合称CPU，它们通过总线相连。
输入和输出设备是计算机系统的重要组成部分。
程序、原始数据和各种现场采集到的资料和信息，要通过输入装置输入至计算机。
计算结果或各种控制信号要输出给各种输出设备，以便显示、打印和实现各种控制动作。
常用的输入装置有键盘、卡片输入机或经过A/D转换的现场信息等。
常用的输出装置有CRT、各种行打印机以及经过D/A转换的各种控制信号。
此外，在计算机系统中用半导体存储器作为内存储器，以磁盘和磁带(机)作为外存储器。
微型机中常用软磁盘、硬磁盘,也把它们作为外部设备，因此，CPU与外部设备交换信息也是计算机系统中十分重要和十分频繁的操作。
CPU与外部设备交换信息的过程，和它与存储器交换数据相似，也是在控制信号的作用下通过数据总线来完成的。
但后者要简单得多，因为存储器芯片的存取速度与微处理器的时钟频率在同一数量级，而且存储器本身又具有数据缓冲的能力，因此，CPU可以通过数据总线很方便地与存储器进行数据交换。
而外部设备种类繁多，从工作原理来讲，可分为机械式、电动式、电子式和其它形式等几类，它们对所传输信息的要求也各不相同，这就给计算机和 外设之间的信息交换带来以下一些问题：(1)速度不匹配 CPU的速度很高，而外设的速度要低得多，而且不同的外设速度差异很大，它们之中既有每秒钟能传送兆位数量级的硬磁盘，也有每秒钟只能打印百位字符的串行打印机或速度更慢的键盘。
微型计算机控制技术PPT课件
优点是结构简单，控制灵活和安全。 缺点是要由人工操作，开环结构，控制的实时性差，不能 控制多个对象。
主要用于生产初期实验，过程模型获取
1.2.2 直接数字控制（DDC）系统
计算机通过检测单元对过程参数进行巡回检测，并经过输入 通道将检测数据输入计算机，计算机按照一定的控制规律进行 运算，得到相应的控制信息，并通过输出通道去控制执行机构， 从而使系统的被控参数达到期望的要求
地址
译码
C
DB
数据
P
缓冲
U
CB
控制
电路
数据端口
外
状态端口
控制端口
设
(1)从编程角度看,接口内部主要包括一个或多个CPU可 以进行读/写操作的有地址的寄存器,又称为I/O端口. (2)数据端口:双向的数据端口具有锁存和三态缓冲功能. 状态端口:只读端口,包含三态缓冲器. 控制端口:只写端口,包含锁存器.
接口的必要性： 外设是用来实现人机交互的一些机电设备.外设处理信息的类
型、速度、通信方式与CPU不匹配,不能直接挂在总线上,必须 通过接口和系统相连.
CPU与外设之间交换信息的种类
通常有三类信息：
数据信息
状态信息 控制信息
数字量 模拟量 开关量
数据
CPU
状态
外部 设备
控制
接口的构成
AB
第2章 输入输出接口与过程通道
2.1 IO端口及地址译码技术 2.2 数字量输入输出接口与过程通道 2.3 模拟量输入接口与过程通道 2.4 模拟量输出接口与过程通道 2.5 硬件抗干扰技术
第2章 输入输出接口与过程通道
接口：接口是计算机与外部设备（部件与部件之间）交换信 息的桥梁，它包括输入接口和输出接口。 接口的含义： 狭义上：连接计算机和I/O设备的部件； 广义上：还包括接口电路的管理驱动程序； 接口技术：接口技术是研究计算机与外部设备之间如何交换 信息的技术。