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,单独的计算机已只能满足亲戚朋友的前要,计算机的扩展能力成为亲戚朋友认识电脑的有另另一两个重要的性能指标,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,这是有另另一两个微机主板,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)或者微处理器CPU与“内部管理世界”的连接电路,是CPU与外界进行信息交换的中转站。比如源多线程 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,现场情况报告通过接口取进来,哪几种来往信息都在通过接口进行变换与中转。这里所说的“内部管理世界”是指除CPU三种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。

  从下图不需要 看出,各类内部管理设备(简称外设)和存储器,都在通过所有人 的接口电路连到微机系统的总线上去的,或者用户不需要 根据另一方的要求,选者不同类型的外设,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。

从处理CPU与外设在连接时存在的矛盾的观点来看,一般有如下功能

(1) 对内部管理设备的寻址功能

在微机系统中一般有多种外设,在同三种外设中也机会有多台,而有另另一两个CPU在同一时间里只能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设备的选者信号。一般是把高位地址用于接口芯片选者,低位地址进行芯片内部管理寄存器的选者,以选定前要与另一方交换信息的设备端口,只能被选中的设备不需要 与CPU进行数据交换或通信。没人 选中的设备,就只能与CPU交换数据。

(2) 信号转换功能

内部管理设备的信号电平机会都在TTL电平或CMOS电平,或者前要由接口电路来完成信号电平的转换。

(3) 数据缓冲功能

内部管理设备的工作传输时延远远低于CPU的传输时延,为了提高CPU的工作传输时延并处理丢失数据,接口中前要有数据缓冲器。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。借有利于数据缓冲器,高速工作地CPU与抢挡 工作地内部管理设备之间的数据交换不需要 协调进行。机会数据缓存器直接连在系统数据总线上,或者它应具有三态内部管理(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、内部管理设备的工作情况报告以及应答信号都在通过接口与CPU以“握手联络”的辦法 进行交互。

(5) 中断管理功能

CPU与外设之间的通信采用中断辦法 ,有有利于提高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辦法 或工作情况报告,接口应具有可编程的内部管理。

上述功能不用说要求次责接口都具备,对不同用途的微机系统,其接口功能不同,接口电路的繁杂程度大不一样。但前3种功能是接口电路中的核心次责,是一般接口都前要的。

为了实现上述各种功能,接口前要有物理基础——硬件,予以支撑;前要有相应的多线程 ——软件,予以驱动。所以,有另另一两个不需要 实际运行的接口,应由硬件和软件两次责组成。

3.1 硬件电路

接口电路的基本内部管理如图所示。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、情况报告信息和命令信息。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。或者,为了使用接口,前要为CPU编写专门的接口多线程 。接口多线程 多由汇编语言编程实现,一般包括初始化接口芯片、选者数据传输辦法 、控制接口硬件动作等主要功能。