6.5.1-简单的并行输入与输出接口（教案）-《计算机原理》同步教学（电子工业出版社第3版）

教案 编号：PTGZ-289 流水号：056 （首页）共 4页 课程 《计算机原理》 一体化 理论 章节（课题）及内容 简单的并行输入与输出接口 班级日期 中职 2024.04 授课方式 讲授与任务驱动相结合 课时 1 作业题数 1 拟用时间 40分钟 教学目标 使学生理解以下理论知识： · 知识与技能： · · 了解并行通信的基本概念和特点。 · 掌握简单并行输入/输出接口的基本组成和工作原理。 · 学会使用基本的并行接口芯片（如74LS273、74LS373等）进行电路设计。 教学资源准备 多媒体设备 课本教材 学生练习素材 教学重点 1. 并行通信的基本概念和特点。 2. 简单并行输入/输出接口的组成和工作原理。 3. 并行接口芯片的使用方法。 教学难点 1. 并行接口电路的设计与实现。 2. 并行通信中的同步与异步问题。 教学方法 讲授法、任务驱动法、演示法、体验探究法等。 1. 讲授法：通过讲解基本概念、原理和方法，引导学生建立知识体系。 2. 案例分析法：通过分析实际案例，帮助学生理解并行接口的应用。 3. 实验操作法：通过实验操作，让学生在实践中掌握并行接口的使用方法。 授课教师： 审阅签名： 教学过程 教学活动内容 时间分配教学方法 课前导入 1. 回顾串行通信的基本概念和特点。 2. 引出并行通信的概念，简要介绍其特点和应用场景。 2分钟 讲授新课 练习指导 1. 并行通信的基本概念和特点 2. 1. 定义：数据以多位的形式同时从一个设备传输到另一个设备。 2. 特点：传输速度快，但成本高，适用于近距离通信。 3. 简单并行输入/输出接口的组成和工作原理 4. 4. 组成：包括数据输入线、数据输出线、控制线和地址线等。 4. 工作原理：通过控制线控制数据的输入和输出，地址线指定数据传输的目标地址。 5. 并行接口芯片的使用方法 6. 6. 以74LS273和74LS373为例，介绍其功能和使用方法。 6. 74LS273：八进制D型透明锁存器，用于数据输出。 6. 74LS373：八进制D型上升沿触发的触发器，用于数据输入。 并行通信是一种数据传输方式，其中数据以多位的形式同时从一个设备传输到另一个设备。与串行通信相比，并行通信具有以下特点： 1. 高速传输：由于数据以多位形式同时传输，因此并行通信的传输速度通常比串行通信快得多。这使得并行通信在需要高速数据传输的应用场景中更具优势。 2. 高成本：并行通信需要更多的信号线（数据线、控制线、地址线等），这导致了硬件成本的增加。此外，并行通信线路之间的干扰问题也需要额外的处理措施，进一步增加了成本。 3. 短距离通信：由于并行通信线路较多，信号干扰和同步问题随着距离的增加而变得更加严重。因此，并行通信通常适用于近距离通信，如计算机内部各部件之间的数据传输。 4. 易于实现：并行通信的硬件实现相对简单，因为每个数据位都有一个独立的信号线。这使得并行通信在一些对成本敏感且对传输速度要求较高的应用场景中具有吸引力。 5. 同步与异步：并行通信可以是同步的，也可以是异步的。在同步并行通信中，发送方和接收方需要共享一个时钟信号来确保数据的正确传输。而在异步并行通信中，发送方和接收方各自使用自己的时钟信号，通过握手协议来实现数据的正确传输。 简单并行输入/输出接口是计算机系统中用于实现数据输入和输出的基本组件。它主要包括以下几个部分： 1. 数据线：用于传输数据信号，通常有多位（如8位、16位等），以实现多位数据的并行传输。 2. 控制线：用于控制数据传输的过程，包括读写控制信号（如RD、WR）和使能信号（如CS）。这些信号协同工作，以确保数据的正确输入和输出。 3. 地址线：用于指定数据传输的目标地址。在并行输入/输出接口中，地址线通常与数据线分开设置，以便实现对多个存储单元或I/O设备的独立访问。 4. 输入缓冲器：用于接收外部设备发送的数据，并将其转换为适合内部电路处理的电平信号。常见的输入缓冲器有TTL缓冲器和CMOS缓冲器等。 5. 输出缓冲器：用于将内部电路产生的数据信号转换为适合外部设备接收的电平信号，并驱动外部负载。常见的输出缓冲器有开漏输出缓冲器和推挽输出缓冲器等。 简单并行输入/输出接口的工作原理如下： 1. 当需要进行数据输入时，首先通过地址线选择要访问的存储单元或I/O设备。然后，使能输入缓冲器，并将外部设备发送的数据通过数据线传输到输入缓冲器。最后，根据控制线的信号（如RD），将输入缓冲器中的数据读取到内部电路进行处理。 2. 当需要进行数据输出时，首先通过地址线选