计算机接口是CPU和外围设备之间的连接界面。典型的I/O接口和外部的连接如图1所示。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

图1 典型的I/O接口与外部连接 本文来自www.eadianqi.com

    图中的I/O接口电路通常是一块大规模集成电路芯片。虽然不同芯片的内部结构差别很大，但其外部接口连接主要分为两类问题，一类是与I/O设备相连，另一类是与系统总线相连，CPU是通过系统总线与I/O接口相连接的。图2至图4中，分别画出典型的I/O接口芯片Z—80PIO、8255A和8251A与CPU和外围设备的连接关系，由图2、3和4可见，接口芯片与CPU之间必要的连接信号有下列4类：

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图2　Z-80PIO与CPU和外设的连接图

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图3　8255A与CPU和外设的连接 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

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图4　8251A与CPU和外设的连接例

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    （1）数据信号D0～D7：即接口芯片的8位数据线接到系统数据总线上。CPU与外围设备之间的信息交换都通过数据总线传输，CPU对接口芯片的编程命令和接口芯片送往CPU的状态信息也经由数据线传输。

    （2）读/写控制信号、（或、）接口芯片接受CPU（及其配套电路）发出的读/写控制信号，当（或）信号为低电平时，表示CPU从接口寄存器读取数据或状态信息。当（或）信号为低电平时，表示CPU往接口寄存器写入数据或控制命令。但是，也有特殊之处，如Z—80PIO无引脚，有、引脚，Z—80CPU与PIO之间不连线，而连接、信号线。又如8251A，还要由CPU提供控制/数据信号C/，以区分当前读/写的是数据还是控制信息或状态信息。 本文来自www.eadianqi.com

    （3）片选信号和地址线、片选信号是由CPU的地址信号通过译码得到的，此外还应加上存储器和I/O选择控制信号，在8086最小模式系统中，这就是M/（或/IO），在最大模式系统中，可用和来直接指出I/O地址空间。某些通用接口芯片（如PIO、CTC、8255A等）内部有4个I/O端口（寄存器），为了寻址片内的四个寄存器，就要引入地址线、。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    （4）时钟、复位、中断控制、联络信号等控制信号所用接口芯片不同，这些控制信号有所不同。例如825lA，除需时钟（CLK）、复位（RESET）信号外，还要求有4个收发联络信号（——发送器准备好、——发送器空、——接收器准备好和SYNDET——同步检测信号）。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    因此，在系统设计时，在接口芯片与CPU连接部分就要把上述必须的连接信号考虑进去，并进行恰当的连接。特殊的信号线，需特殊处理。如图3中，8251A芯片的C/信号接的地址线，这是因为8251A只有两个连续的端口地址，数据输入端口和数据输出端口合用同一个偶地址，而状态端口和控制端口合用同一个奇地址。虽然CPU给出两个偶地址，但用可区分奇地址端口和偶地址端口。当为低电平时，可选中偶地址端口，再与或配合，便实现了数据的读/写；反之，便实现了状态信息的读取或控制信息的写入。这样一来，地址线的电平变化正好符合了825lA对C/端的信号要求，因此，在8086/8088系统中，将地址线和8251A中的C/端相连。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有