该资源是一个关于“接口就是CPU与外界的连接部件”的PPT,共有37页,主要探讨了CPU如何通过接口与输入/输出(I/O)设备进行通信,包括数据、状态和控制信息的交换,以及I/O接口电路、输入输出指令和CPU对外设的寻址方式等内容。
**接口的作用**
接口是计算机硬件中的关键组成部分,它充当CPU与外部设备之间的桥梁,负责数据传输、状态反馈和控制信号的交互。接口使得CPU能够与各种输入设备(如键盘、鼠标)接收原始数据,同时将运算结果传递给输出设备(如显示器、打印机)。此外,接口还用于发送控制命令到外设,并接收反映设备工作状态的信息。
**数据信息类型**
数据信息主要包括数字量、模拟量、开关量和脉冲量四种形式。数字量通常用于表示离散的数据,模拟量则适用于连续变化的信号,开关量用于表示设备的开/关状态,而脉冲量则用于时间相关的信号传输。
**I/O接口电路**
接口电路包含多个寄存器,每个寄存器用于存储不同类型的信息,这些寄存器通常被称为端口。CPU通过端口与外设进行通信,输入和输出指令用于数据的传送。
**输入输出指令**
8088/8086处理器支持IN和OUT指令,用于从外设读取数据到CPU的累加器AL/AX,或从累加器向外设写入数据。指令可以直接指定端口地址,或者使用DX寄存器间接寻址更广泛的端口范围。
**CPU对外设的寻址方式**
- **统一编址**:将外设接口视为存储器的一部分,每个端口对应一个内存地址。这种方式无需专门的I/O指令,但会占用内存空间。
- **单独编址**:外设端口拥有独立的地址空间,不占用内存。这样可以避免内存容量的减少,但CPU需要专门的I/O指令来访问外设。
例如,一个32K×8内存的系统,如果使用统一编址,2片8位接口将占用内存地址;而采用单独编址,可以避免这种情况,但需要额外的I/O指令。
总结来说,接口在计算机系统中扮演着至关重要的角色,它是CPU与外部世界沟通的纽带。理解接口的工作原理以及如何通过I/O指令进行数据交换,对于理解和优化系统性能至关重要。