微型机输入/输出与接口技术详解

"该资源是关于计算机硬件技术，特别是微型机输入输出与接口技术的详细讲解。内容涵盖了输入/输出系统概述、中断系统、输入/输出方法、微型机接口技术和计算机接口信息获取。" 在计算机硬件技术中，输入/输出（I/O）系统是计算机与外部设备交互的关键部分。I/O系统的主要特点是实时性、设备无关性和异步性。实时性意味着处理器必须能够快速响应I/O设备的请求；设备无关性确保系统能够适应各种不同类型外设的需求；而异步性则表示I/O设备通常按照自己的时序工作，不依赖中央处理器的时钟。 I/O接口作为主机和外部设备之间的桥梁，承担着多种功能。其中，数据缓冲允许缓存数据以匹配不同设备的速度；数据类型和格式转换确保主机和设备之间数据的一致性；控制功能管理设备的操作；主机命令的传送使CPU能向设备发送指令；程序中断是系统响应外部事件的方式；地址译码则用于确定哪个设备被访问；最后，接口还能反映设备的工作状态，提供反馈给CPU。 I/O端口是接口中的关键组成部分，CPU可以直接访问这些端口来读写数据或控制设备。端口可以有不同的类型，如数据端口、命令端口、状态端口等，数量和功能根据接口和连接的外设而定。I/O端口有两种寻址方式：统一编址，将端口视为存储单元分配地址；独立编址，将I/O端口独立于存储空间并分配专用地址。 地址译码是确定端口地址的过程，固定式地址译码不允许更改，而可选式地址译码可以通过开关灵活配置。在微型计算机系统中，I/O端口地址空间通常为1KB，包含1024个端口，编号从000H到3FFH。前256个端口专用于接口芯片，其余供I/O接口卡使用。访问I/O端口通常需要专用的控制信号和I/O指令。 中断系统在计算机中起着至关重要的作用，它允许CPU在执行程序的过程中，通过中断信号暂停当前任务，响应突发事件，然后在处理完中断后返回原任务。中断的概念和工作过程包括中断请求、中断响应、保存现场、中断处理以及中断恢复等步骤，中断技术提高了系统的并行性和效率，使得计算机系统能同时处理多个任务或迅速应对硬件错误和用户请求。