专题六 输入输出系统 （ 3 ） 《计算机原理》概念梳理与常考题选讲

《计算机原理》考前概念 梳理与常考题选讲 专题六 输入输出系统 (3) 主讲人：郭老师 1 一、教材要求 2 一、教材要求 1.理解I/O接口的基本功能和结构。 2.掌握I/O接口的两种编址方法的特点。 3.掌握程序控制方式、中断控制方式和DMA方式的工作原理及特点。 4.理解串行通信、并行通信的工作特点，了解串行通信中的常用术语和基本概念。 5.了解常用8251A及8255A的基本特点。 3 二、概念梳理 4 二、概念梳理 4.825IA的程序设置 (1)综述 8251A的使用采用控制寄存器。控制寄存器写入方式字和命令字。方式字设定 通信方式 与通信条件；命令字确定通信中控制线的控制等。 8251A方式字与命令字各位意义如图6.33和图6.34所示。加电时用硬件复位，8 251A 控 制寄存器为读取命令字状态，这时，把复位命令(40H) 提供给命令字； 初始时为方式字读 取状态。 5 接着是方式字的指定，但其内容是异步(位1和位0内容不 是00)时，下次照样变为接 收命令字状态。同步时，仅接收 SYNC 字符数的 SYNC 字符状态，其后变为接收命令字状 态。 再次改写方式字时，必须送复位命令，方法是在8251A 进行数据块操作期间，将D₆ 位置“1”, 如此操作，将引发825 IA 的内部复位操作，从而可以不用外部复位操作，来实现对 方式字的 重新设置。这些控制寄存器的使用如图6.35所示。 8251A 工作时通过编程使其初始化，其后查看状态寄存器，8251A 的状态字如图6. 36所 示。把数据写入寄存器或者从数据寄存器中读取数据，即可进行通信。 ( 2 ) 编 程 举 例 7 ① 异步方式下的初始化编程举例。 a.方式选择控制字的设定。例如，设定8251A 工作于 异步方式，波特率因子为64,每 字符7个数据位，偶 校验，2位停止位，则方式选择控制字为：11111011B (FBH)。 b. 操作命令控制字的设定。例如，使8251A 的发送 如前所述，“方式选择控制字”和“操作命令控制字”应使用同一个端口地址 (控制口地 址),按先后次序写入8251A 之中。若将8251A 的 C/D 输入端接地址 器允许，接收器允许，使状态寄存器 中的3个错误标志位复位，使数据终端准备 好信号输出低电平(有效), 则操作命令控制字为 8 总线的A₀ 位，则 CPU 需用奇地址访向控制口(C/D=1), 用偶地址访向数据口 (C/D=0)。 现假定8251A 的控 制口地址为51H, 数据口地址为50H, 则本例的 初始化程序如下。 CPU 执行了上述程序段之后，即完成了对8251A 异步方式的初始化编程。 ② 同步方式下的初始化编程举例。 由图6.35所示的8251A 控制寄存器的使用可知，825lA 工作于同步方式下的 初始化编程 应为：首先输出方式选择字(同步方式),然后紧接着输出一个同步字符 (单同步)或两个字 符(双同步),最后输出操作命令字。 方式选择字设定为00111000B(38H), 即设定为同步工作方式，两个同步字 符(双同步) 采用内同步方式 (SYNDET 引脚为输出),偶校验，每字符7个数据位。 同步字符为两个，它们可以相同，也可以不同。本例中设定为16H, 它们必须 紧跟在方 式选择字之后用同一个端口地址(控制口地址)写入8251A。 10 操作命令字设定为10010111B(97H),它使8251A 的发送器允许，接收器允许， 使状态 寄存器中的3个错误标志位复位，开始搜索同步字符，并通知调制解调器， 数据终端设备已 准备就绪 。 8251A的端口地址同前(即控制口地址51H, 数据口地址50H), 本例的初始化程序如下 5.8251A的应用举例 利用8251A 实现相距较近(不超过15m)的两台微型计算机相互通信，其硬件连 接图如 图6 . 37 所示。由于是近距离通信，因此不需要使用 MODEM,两台微型 计算机直接通过 RS-232C电缆相连即可，且通信双方均作为DTE(数据终端设备); 由于采用 EIA RS-232C 接口标准，所以需要EIA/TTL电平转换电路；另外，通信 时均认为对方已准备就绪，因此可不使用DTR、DSR、RTS和 CTS联络信号，仅 使8251A 的 CTS 接地即可。 12 甲、乙两机可进行半双工或全双工通信。CPU 与接口之间可按查询方式或中断方式进行 数据传 送。本例采用半双工通信，查询方式，异步传送。下面给出发送端与接收端的初始化 及控制程序。 发送端初始化及控制程序如下所示。 接收端初始化及控制程序如下所示。 14 6.5 并