微型计算机技术及应用

微型计算机和外设的数据传输

为什么要用接口？对于一个具体设备来说，它使用的信息可能是数字式的，也可能是模拟式的而非数字是信号，必须经过转换使其成为数字信号，才能送到计算机总线。

一、数据信息

数据信息大致分为三种类型

1。数字量是核心。

2，模拟量。计算机无法直接接收和处理模拟量要经过模拟量往数字量A/D的转换。变成数字量，才能送往计算机返回来计算机输出的数字量。那经过数字量往模拟量D/A转换变成模拟量才能控制现场。

3.开关量 开关量表示两个状态。用一位二进制数表示就可以了。

二、状态信息，状态信息反映了当前外设所处的工作状态。对于输入设备来说，通常用准备好ready信号来表示输入的数据是否准备就绪。对于输出设备来说，通常用忙busy表示输出设备是否处于空闲状态。

三、控制信息。信息是CPU通过接口传送给外设的，以此控制外设工作。

数据信息，状态信息和控制信息各不相同，应该分别传送。

接口部件的I/O端口

CPU和外设进行数据传输时，各类信息在接口中进入不同的寄存器。一般称这些寄存器为io端口。每个端口有一个端口地址。对I/O端口有两种编址方式：与存储器统一编址方式，io端口独立编址方式。有了端口地址，CPU对外设的输入输出操作归结为对接口芯片各端口的读写操作。

CPU和外设之间的数据传送方式。

一，程序方式。

1，无条件传送方式：不必查询外设的状态而可直接进行信息传输。

2.条件传送方式。条件传送也称为查询方式传送。用条件传送方式时，CPU通过执行程序不断读取并测试外设的状态。如外设，处于准备好状态（输入设备）或空闲状态（输出设备），则CPU执行输入指令或输出指令与外设交换信息。

对于条件传送来说，一个数据传送过程有以下三个环节组成：

1.CPU从接口读取状态字。2.CPU检测状态字对应位是否满足“就绪”条件。如果不满足，则回前一步读取状态字。 3.如状态字表明外设已处于就绪状态，则传送数据。

输入设备在数据准备好后，往接口发一个选通信号。这个选通信号有两个作用，一方面将外设的数据送到接口的锁存器中。另一方面是接口中的一个D触发器输出1，从而使接口中三态缓冲器的ready位置1。

当输出设备从接口中取出数据后，通常会送一个应答信号ACK。ACK使接口中的第触发器置零，而是状态寄存器中的对应标志位置零。

在微型机系统。解决中断优先级管理的最常用的办法是采用可编程的中断控制器。

DMA方式

直接存储器存取方式。在DMA方式下，外设利用专用的接口直接和存储器进行高速数据传送。在用DMA方式进行数据传输时，接口要向CPU发出请求，使CPU让出总线，即把总线控制权交给控制DMA传输的接口，这种接口技术DMA控制器。