精品重庆市城市桥梁检测备案15.ppt
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1、第六章第六章输入输入/输出及中断系统输出及中断系统6-1 I/I/O信号及寻址方式信号及寻址方式6-2 I/I/O控制方式控制方式6-3 中断技术中断技术6-4 MCSMCS-5151中断系统中断系统第六章第六章 输入输入/输出及中断系统输出及中断系统I/I/O设备必须通过设备必须通过I/I/O接口与计算机连接。接口与计算机连接。I/I/O接口的功能接口的功能:1.速度匹配:速度匹配:锁存数据、传送联络信号。锁存数据、传送联络信号。2.数据格式转换:数据格式转换:并并-串转换串转换、A/DA/D、D/AD/A转换转换。3.电平转换:电平转换:电平幅值或正电平幅值或正/负逻辑转换负逻辑转换。4.
2、隔离:隔离:多个设备信号通过接口三态多个设备信号通过接口三态门隔离干扰信号门隔离干扰信号。微型机I/O接口I/O接口I/O设备I/O设备5.缓冲驱动:驱动多个逻辑部件或大功率执行部件缓冲驱动:驱动多个逻辑部件或大功率执行部件。6 6-1 1I/I/O接口信号及寻址方式接口信号及寻址方式每个每个I/I/O接口分配有对应的接口分配有对应的I/I/O地址。地址。6 6-1 1-1 1CPUCPU与与I/I/O之间接口信号之间接口信号1.数据信息数据信息微型机与外设交换的数据微型机与外设交换的数据,经接口数据缓冲器传送经接口数据缓冲器传送。2 2.状态信息状态信息反映外设工作状态的信号反映外设工作状态
3、的信号。3.控制信息控制信息设定设定I/I/O电路工作方式的电路工作方式的信号信号。数据总线传递三种信号数据总线传递三种信号,用不同用不同I/I/O地址区别:地址区别:输入输入/输出数据缓冲器共用一个输出数据缓冲器共用一个I/I/O地址:数据端口地址:数据端口。状态状态/控制寄存器共用一个控制寄存器共用一个I/I/O地址:控制地址:控制/状态端口状态端口。DBABRDWRINT微型机微型机DIODAIOSRDIOCWRINTI/O接口接口DReadySTBI/O设备设备6 6-1 1-2 2I/I/O寻址方式寻址方式一一.存储器地址方式存储器地址方式I/I/O接口共用存储器的地址空间,每个接口
4、共用存储器的地址空间,每个I/I/O端口视为一个存端口视为一个存储单元。储单元。二二.专用专用I/I/O地址方式地址方式有专用有专用I/I/O控制信号和控制信号和I/I/O指令。指令。I/I/O接口独立编址,不占用接口独立编址,不占用存储器的地址空间。存储器的地址空间。MCSMCS-5151、9696为存储器地址方式。为存储器地址方式。MCSMCS-5151单片机有片内单片机有片内I/I/O接口和扩展接口和扩展I/I/O接口。接口。片内片内I/I/O接口寄存器在接口寄存器在SFRSFR中,使用片内数据存储器空间,扩中,使用片内数据存储器空间,扩展展I/I/O接口使用片外数据存储器地址空间:接口
5、使用片外数据存储器地址空间:输出指令:输出指令:输入指令:输入指令:片内寻址:片内寻址:MOV P1,AMOV A,P1片外寻址:片外寻址:MOVX DPTR,AMOVX A,DPTRMOVX R0,AMOVX A,R06 6-2 2I/I/O控制方式控制方式一一.无条件传送方式无条件传送方式已知已知I/I/O设备准备就绪,可直接进行数据传送。设备准备就绪,可直接进行数据传送。二二.查询式传送查询式传送先查询先查询I/I/O设备当前状态,若设备当前状态,若准备就绪,则交换数据,否则循准备就绪,则交换数据,否则循环查询状态。环查询状态。1.1.硬件查询电路硬件查询电路设置状态锁存和数据锁存电路。
6、设置状态锁存和数据锁存电路。查询状态查询状态输入输入/输出数据输出数据准备就绪准备就绪?YNINPUTINPUT:M MOV VDPTRDPTR,#SATUS#SATUS;状态口地址WAITWAIT:M MOVXVX A A,DPTRDPTRJBJBACCACC.6 6,WAITWAITM MOV VDPTRDPTR,#DATA#DATA;数据口地址M MOVXVX A A,DPTRDPTRDBAB微型机微型机AB数据端口状态端口外部设备I/O接口接口D62.2.软件查询程序软件查询程序先输入状态,决定是否进行数据传送。先输入状态,决定是否进行数据传送。三三.中断传送中断传送大多数时间计算机与
7、外设并行工作,计算机不必因等大多数时间计算机与外设并行工作,计算机不必因等待而浪费资源。当外设准备就绪,向待而浪费资源。当外设准备就绪,向CPUCPU发出中断请求信发出中断请求信号。号。CPUCPU暂停当前程序,执行暂停当前程序,执行I/I/O操作。当操作。当I/I/O操作结束,操作结束,CPUCPU仍继续被中断的工作。仍继续被中断的工作。四四.直接存储器存取方式传送直接存储器存取方式传送(DMADirect Memory Access)Direct Memory Access)用于计算机与高速外设进行大批量数据交换,由用于计算机与高速外设进行大批量数据交换,由DMA控制器接管总线控制权,控制
8、器接管总线控制权,RAMRAM与外设之间直接数据与外设之间直接数据传输,不需传输,不需CPUCPU的介入。的介入。中断系统是计算机中断系统是计算机的重要指标之一的重要指标之一。6 6-3 3-1 1 中断概念中断概念某人看书某人看书执行主程序执行主程序日常事务日常事务电话铃响电话铃响中断信号中断信号INT=0INT=0中断请求中断请求暂停看书暂停看书暂停执行主程序暂停执行主程序 中断响应中断响应书中作记号书中作记号 当前当前PCPC入栈入栈保护断点保护断点电话谈话电话谈话执行执行I/I/O程序程序中断服务中断服务继续看书继续看书返回主程序返回主程序中断返回中断返回日常事务程序日常事务程序中断服
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