掌握输入输出接口与通道技术：连接、通信与控制

第二章输入输出接口技术和输入输出通道深入探讨了微处理器与外部设备之间信息交换的核心技术，这一章节共计107页，涵盖了I/O接口的基本概念、功能以及设计目的。首先，I/O接口，即接口，作为连接主机与外围设备的关键组件，其主要任务是确保两者之间的协调工作，实现高效、可靠的信息交换。它包括I/O接口电路，它负责物理连接和信号转换，如将模拟量、数字量和开关量状态信息准确传递；以及I/O通道，作为计算机与控制对象间的通道，负责模拟量到数字量的信号变换。 本章的学习目标在于解决微型计算机与外部设备的连接问题，形成一个整体系统，使得信息交换更为顺畅。常见的通信方式包括并行通信，如同时传输多位数据；串行通信，如逐位传输，分为全双工（数据双向传输）、半双工（单向或交替传输）和同步/异步通信，前者有同步字符标识数据块，后者则包含起始位和停止位以指示数据的开始和结束。 在I/O控制方式方面，有程序控制方式，如无条件传送和查询传送（条件传送），前者基于指令直接控制，后者则通过查询来确定是否执行操作。另一种重要的控制方式是中断控制I/O，即当外围设备准备好数据或发生事件时，通过硬件中断向CPU发送请求，引发中断处理过程。其中涉及到的问题有保存和恢复现场、判断中断源、实时响应以及中断优先级管理，包括软件查询、菊花链方法和专用硬件解决方案。 这部分内容对于理解微机系统的外围设备管理和通信机制至关重要，它不仅涉及硬件设计，还包括软件策略的选择，以适应不同场景下的性能需求和资源优化。掌握这些技术对于开发嵌入式系统、工业自动化控制系统以及现代计算机系统设计具有实际意义。