262.微机接口简介&功能&组成

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  随着计算机的不断发展,单独的计算机已还并能了满足亲戚亲戚你们的须要,计算机的扩展能力成为亲戚亲戚你们认识电脑的另另有4个 重要的性能指标,常用的接口有鼠标、键盘接口,打印机接口、扫描仪接口等。

  微机常用接口外观图如下图所示,这是另另有4个 微机主板,主要由CPU插槽、PCI扩展槽、内存插槽、BIOS、CMOS电池、CMOS跳线、ATX电源插座、音频接口、AGP扩展槽、USB接口、鼠标接口、键盘接口等组成。

  微机接口(interface)却说微避免器CPU与“内外部世界”的连接电路,是CPU与外界进行信息交换的中转站。比如源守护进程运行或原始数据要通过接口从输入设备送进去,运算结果要通过接口向输入设备送出来;控制命令通过接口发出去,现场情况汇报通过接口取进来,什么来往信息都不 通过接口进行变换与中转。这里所说的“内外部世界”是指除CPU这一生活以外的所有设备或电流,包括存储器、I/O设备、控制设备、测量设备、通信设备、多媒体设备、A/D与D/A转换器等。

  从下图都须要看出,各类内外部设备(简称外设)和存储器,都不 通过人个的接口电路连到微机系统的总线上去的,因此用户都须要根据此人 的要求,选着不类事于型的外设,设置相应的接口电路,把它们挂到系统总线上,构成不同用途、不同规模的应用系统。

从避免CPU与外设在连接时处于的矛盾的观点来看,一般有如下功能

(1) 对内外部设备的寻址功能

在微机系统中一般有多种外设,在同这一生活外设中也肯能有多台,而另另有4个 CPU在同一时间里还并能了与一台外设交换信息,这就要在接口中设置I/O端口地址译码电路对外设进行寻址。CPU将I/O设备的端口地址代码送到接口中的地址译码电路,并经译码电路,把地址代码翻译成I/O设备的选着信号。一般是把高位地址用于接口芯片选着,低位地址进行芯片内内外部寄存器的选着,以选定须要与此人 交换信息的设备端口,还并能了被选中的设备并能与CPU进行数据交换或通信。都那末选中的设备,就还并能了与CPU交换数据。

(2) 信号转换功能

内外部设备的信号电平肯能都不 TTL电平或CMOS电平,因此须要由接口电路来完成信号电平的转换。

(3) 数据缓冲功能

内外部设备的工作数率远远低于CPU的数率,为了提高CPU的工作数率并避免丢失数据,接口中须要有数据缓冲器。接口中设置的数据缓存寄存器作为两者之间的中介,暂存发送方发出的数据,等待接收方在足够的时间内取走数据。借能助 数据缓冲器,高速工作地CPU与减速运动工作地内外部设备之间的数据交换都须要协调进行。肯能数据缓存器直接连在系统数据总线上,因此它应具有三态形状(高电平,低电平,高阻态)。

(4) 联络功能

接口应当具备握手信号。CPU送来的控制信号、内外部设备的工作情况汇报以及应答信号都不 通过接口与CPU以“握手联络”的法律妙招进行交互。

(5) 中断管理功能

CPU与外设之间的通信采用中断法律妙招,能助 提高CPU的利用率。

(6) 可编程功能

为了使接口具有较强的灵活性、可扩充性以适应多种工作法律妙招或工作情况汇报,接口应具有可编程的形状。

上述功能不用说要求偏离 接口都具备,对不同用途的微机系统,其接口功能不同,接口电路的复杂性程度大不一样。但前3种功能是接口电路中的核心偏离 ,是一般接口都须要的。

为了实现上述各种功能,接口须要有物理基础——硬件,予以支撑;须要有相应的守护进程运行——软件,予以驱动。有些,另另有4个 并能实际运行的接口,应由硬件和软件两偏离 组成。

3.1 硬件电路

接口电路的基本形状如图所示。三总线:地址总线AB、数据总线DB以及控制总线CB与CPU连接。地址总线AB用来提供访问接口电路的地址信息。数据总线DB用来与接口电路交换数据信息、情况汇报信息和命令信息。控制总线CB包括I/O、…、INTR等信号线。

 

3.2 软件编程

为了增强接口实用范围,半导体厂商一般按照通用型、可编程模式设计制作可编程接口芯片。因此,为了使用接口,须要为CPU编写专门的接口守护进程运行。接口守护进程运行多由汇编语言编程实现,一般包括初始化接口芯片、选着数据传输法律妙招、控制接口硬件动作等主要功能。