微处理器与I/O地址译码详解

需积分: 3 0 下载量 182 浏览量 更新于2024-08-22 收藏 5.83MB PPT 举报
"I/O地址的译码在单片机技术中是重要的环节,它涉及到如何确定端口的地址。在译码过程中,涉及的信号包括IOR、IOW以及地址线A15到A0。OUT指令会使总线的IOW信号有效,而IN指令则使总线的IOR信号有效。这一过程确保了数据的正确输入和输出。" 单片机,全称为Single-Chip Microcomputer,是微型计算机的一种,它的所有部件都集成在一块芯片上,具有体积小、成本低、功耗少等优点。自1971年Intel发布第一款4位微处理器4004以来,单片机的发展遵循摩尔定律,即每18-24个月集成度翻倍,性能提升一倍。Intel的CPU发展经历了多个世代,从8位的8080、16位的8086/8088到32位的 Pentium系列,再到64位的Itanium,晶体管数量、时钟频率和处理能力都有显著提升。 微型计算机系统通常由以下几个部分组成: 1. 中央处理器(CPU):CPU是计算机的核心,包含运算器和控制器。运算器负责执行算术和逻辑运算,控制器则控制整个系统的运行。 2. 内存:包括随机存取内存(RAM)和只读存储器(ROM)。RAM用于临时存储运行中的数据,断电后数据会丢失;ROM则存储固定的程序和数据,即使断电也能保持。 3. 输入/输出设备(I/O设备):如键盘、鼠标、显示器、打印机等,它们是用户与计算机交互的桥梁。 4. I/O接口:例如8255、8250(8251)、8253、8259等,这些接口芯片用于连接CPU与外部设备,管理数据传输和控制信号。 5. 总线:包括地址总线(AB)、数据总线(DB)和控制总线(CB)。地址总线用来指定内存和I/O设备的地址,数据总线传输数据,而控制总线则发送各种控制信号,如IOR和IOW。 在单片机中,I/O地址的译码是通过地址线和特定的控制信号(IOR、IOW)来实现的。当CPU执行OUT指令时,IOW信号变为有效,数据被写入到对应的I/O端口;相反,当执行IN指令时,IOR信号有效,数据从I/O端口读入到CPU。这种译码机制使得CPU能够准确地找到并通信与之相连的各种外设,完成数据的交换。 I/O地址的译码是单片机系统中不可或缺的一部分,它确保了CPU与外部设备之间的通信顺畅。随着微处理器技术的不断进步,单片机的应用领域越来越广泛,从家用电器到工业控制,再到航空航天,几乎无处不在。了解和掌握I/O地址的译码原理对于理解和应用单片机技术至关重要。