接口技术第六章——输入输出接口及数据传输控制方式总结

正在学习接口技术和计算机组成原理，中间有一些重叠的部分就放在一起了，至于DMA，中断之类的会放在后面讲解

6.1 接口综述

硬件接口通常称为I/O接口，把外围设备同微型计算机连接起来的电路称为外设接口电路，简称外设接口。I/O接口是CPU同外界进行信息交换的中转站

使用接口的原因

1. 速度不匹配 外设外慢
2. 时序不匹配 各个外部设备都有自己的定时控制电路，以自己的速度进行传输，同CPU的时序不匹配
3. 信息格式不匹配，不同的外设存储和处理信息的格式不同
4. 信息类型不匹配，有些是数字电路，有些是模拟电路

CPU与外设之间所传送的数据类型

1. 数据信息 包括模拟量，数字量，开关量，可以输入也可以输出
2. 状态信息 这是I/O端口送给CPU的有关本端口所对应的外设当前状态的信息，供CPU参考分析
3. 控制信息 这是CPU送给I/O设备的控制命令，使相应的外部设备完成特定的操作

在8086/8088中，这三种信息的输入输出基本一致，可以分发不同的端口地址，在端口地址相同的情况下，可以规定操作的顺序，或者在输入输出的数据中设置特征位

接口的功能（背）

1. 执行CPU命令 CPU将对外设的控制命令发到接口电路的命令寄存器中，以便控制外设按要求进行工作
2. 返回外设状态 通过外设寄存器（状态口）完成，包括正常工作状态和故障状态
3. 数据缓冲的功能 （平滑作用）接口电路中的数据寄存器（数据口）对CPU与外设设备之间的数据进行中转
4. 设备寻址的功能 CPU在某些时刻只能和一台外设交换数据，CPU发给的地址信息经过接口电路中的地址译码选中I/O设备
5. 信号转化的功能 ADC转化啊，电平转化啊之类的
6. 数据宽度与数据格式转换的功能 串并行转化的功能之类的

端口及编址方式

端口是指接口电路中能被微处理器直接访问的寄存器的地址

微处理器通过这些地址（端口）向接口电路中的寄存器发送命令、读取状态、和传送数据。

计算机给接口电路中的每一个寄存器都分配一个端口，CPU在访问的时候，只需要指明他们的端口地址，不需要知道是访问什么寄存器。这样，在输入输出程序中访问端口就是访问接口电路的寄存器，通常所说的IO操作就是对IO端口的操作，即CPU所访问的是与IO设备相关的端口，而不是IO设备本身

输入输出的方式

输入/输出接口分类：

       1、按数据传送方式分：串行、并行

       2、按CPU访问外设的控制方式：

          程序查询、中断、DMA、通道控制、I/O处理机

       3、按是否需要统一的控制时钟：同步、异步<