I/O接口

计算机与外设之间的信息交换存在的问题：
(1)信息传输速度不匹配
(2)信号电平不匹配
(3)信号格式不匹配
(4)信号时序不匹配
接口需要实现的功能：
(1)设置数据缓冲以解决速度不匹配
(2)设置信号电平转换电路以解决电平不匹配
(3)设置信息转换逻辑以解决信号格式不匹配
(4)设置时序控制电路来同步cpu与外设的工作
(5)提供地址译码电路
CPU和外部设备交换基本信息，有8位、16位…
为了完成CPU与外设之间的信息交换，通常在
接口部件中要传输三种信息：数据信息、状态信
息、控制信息。
这三种信息都通过接口电路传送，分别进入
不同的寄存器，这些寄存器和它们的控制逻辑电
路统称为I/O端口。传送这三类信息的通道分
|别称为：数据端口、状态端口、命令端口。
1）数据端口：[端口包括缓冲区，锁存器]
存放外设与CPU之间交换的数据，是主机与外设之间交换的最基本的信息，主要起数据缓冲作用。
2）状态端口（反映外设的状态）：
反映外设的工作状态。是通过接口往CPU传送的，用READY信号表示设备是否准备就绪；来说，用BUSY表示输出设备是否可以接受数据。
3）控制端口（存放CPU发出的命令控制字）：
是CPU通过接口传送给外设的，CPU通过控制信息控制外设的工作。如控制外设的启动和停止等。

CPU和输入/输出设备之间的信号
从含义上讲，这三种端口存放的信息各不相
令，所以状态信息和控制信息也被看成一种广义的数据信息。状态信息是输入信息；控制信息是输出信息。在CPU与接口的信息交换过程中，根据其地址不同来进行区分。
（1）I/O端口和存储器统一编址
将存储空间划出一部分给I/O端口，使CPU对存储器和I/O端口的操作完全相同。对存储器的所有指令均适合I/O端口，不需要设置专门的I/O指令。
（2）I/O端口单独编址
这种编址方式不占用存储地址空间，所有的I/O端口单独构成一个I/O地址空间，靠专门的I/O指令进行端口访问。
8086将I/O端口单独编址从0000H~FFFFH64K空间。

8088/8086CPU的I/O编址方式
采用I/O独立编址方式（但地址线与存储器共用
地址线上的地址信号用M/TO来区分：
-I/O操作只使用20根地址线中的16根：A15~Ao
可寻址的I/O端口数为64K(65536）个
-I/O地址范围为0~FFFFH
IBM PC只使用了1024个I/O地址（0~3FFH）