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让当当我们都的需用,计算机的扩展能力成为让当当我们都认识电脑的有有2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,这是有有2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)就说 微处里器CPU与“内控 世界”的连接电路,是CPU与外界进行信息交换的中转站。比如源进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,现场状况通过接口取进来,那些来往信息全部就有通过接口进行变换与中转。这里所说的“内控 世界”是指除CPU一种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。

  从下图能只能看出,各类内控 设备(简称外设)和存储器,全部就有通过本人的接口电路连到微机系统的总线上去的,并且用户能只能根据本人的要求,选用不这些型的外设,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。

从处里CPU与外设在连接时居于的矛盾的观点来看,一般有如下功能

(1) 对内控 设备的寻址功能

在微机系统中一般有多种外设,在同一种生活外设中也可能性有多台,而有有2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设备的选用信号。一般是把高位地址用于接口芯片选用,低位地址进行芯片内控 寄存器的选用,以选定需用与本人交换信息的设备端口,只能被选中的设备不能能 与CPU进行数据交换或通信。越来越选中的设备,就只能与CPU交换数据。

(2) 信号转换功能

内控 设备的信号电平可能性全部就有TTL电平或CMOS电平,并且需用由接口电路来完成信号电平的转换。

(3) 数据缓冲功能

内控 设备的工作数率远远低于CPU的数率,为了提高CPU的工作数率并处里丢失数据,接口中需用有数据缓冲器。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,在等待接收方在足够的时间内取走数据。借有益于数据缓冲器,高速工作地CPU与转弯工作地内控 设备之间的数据交换能只能协调进行。可能性数据缓存器直接连在系统数据总线上,并且它应具有三态形态学 (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、内控 设备的工作状况以及应答信号全部就有通过接口与CPU以“握手联络”的措施进行交互。

(5) 中断管理功能

CPU与外设之间的通信采用中断措施,有益于提高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措施或工作状况,接口应具有可编程的形态学 。

上述功能不必要求部分接口都具备,对不同用途的微机系统,其接口功能不同,接口电路的繁复程度大不一样。但前3种功能是接口电路中的核心部分,是一般接口都需用的。

为了实现上述各种功能,接口需用有物理基础——硬件,予以支撑;需用有相应的进程——软件,予以驱动。就说 ,有有2个 不不能能 实际运行的接口,应由硬件和软件两部分组成。

3.1 硬件电路

接口电路的基本形态学 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、状况信息和命令信息。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。并且,为了使用接口,需用为CPU编写专门的接口进程。接口进程多由汇编语言编程实现,一般包括初始化接口芯片、选用数据传输措施、控制接口硬件动作等主要功能。