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教你认识IO接口,MCU与外设信息交互及中断技术分析

2017-7-19 09:27:59 3162

0 ` 来源网络什么是I/O接口 I/O口就是CPU与外设之间的逻辑电路，一般简称为接口。单片机IO端口只可以接收和发送编辑电平数字信号，而IO外设输出输入的信号种类、电平信号各异。接口电路的主要功能 1.数据锁存储器数据输出都是通过系统的数据总线进行的，但是由于CPU的工作速度比较快，数据停留在数据总线上的时间非常短暂，所以无法满足慢速输出设备的需求，因此在接口电路中要设置数据锁存储器，用来保存输出数据到输出设备能完全接收为止，那么数据总线上的数据输出存储是一项重要的功能。 2.三态缓冲功能数据输入时，输入设备传送数据至CPU也是要通过数据总线，但是数据总线是系统的公用数据通道，上面还会有许多数据源，数据总线的工作十分。为了维护数据总线上数据传输的秩序，便采用了三态缓冲功能，只允许当前时刻正在正在进行数据传送的数据源占用数据总线，而其他的数据源都必须要与数据总线进处于隔离状态，这就是三态缓冲功能。 3.数字信号转换 CPU只可以输出和输入并行的电压数字信号，但是有些外部设备的所提供的信号并不是这种信号形式，所以需要使用接口电路把不是并行的电压数字信号进行转换，其转换形式分为几种类型分别是数一模转换、串一并转换、模一数转换、并一串转换等。 4.速度匹配功能由于速度上的差异，使得数据的I/O传送很难用异步方式进行，因此只能在确认外设已经为数据传送做好准备的前提下才可以进行I/O操作，若要了解外设是否准备好，就需要通过接口产生或者传送外设的状态信息。以此来进行外设与CPU之间的速度协调。 MCU与外设信息交互-无条件传送方式在进行I/O操作时，不需要对外部状态进行测试，可以根据需要随时进行传送数据操作，只有那些一直为数据I/O传送做好准备的外部设备（数码管、二极管、DAC、ADC、机械开关）才可以使用无条件传送的方式。查询方式在I/O操作之前，要先检测外设的状态先确认外设是否为数据传输做好了准备，只有在已经确认外设“准备好”的前提下，CPU才可以执行数据输出、输入操作。缓存技术是高速数据采集和处理中的一项关键技术。在高速数据采集系统中，通常在存储设备的前端加一级缓存，便可以让低速存储设备物丢失的记录高速数据，这点是熟悉CPU性能的一个重要指标。中断技术如何区分查询方式和中断方式，了解外设是否为数据传送做好了准备，查询方式是CPU的主动形式，中断方式CPU等待中断请求的被动形式。采用中断方式进行数据传送时，当外设置为数据传送做好准备之后，就向CPU发出中断请求。在CPU接收到中断请求后就立即做出响应，从而暂停正在执行的原程序。而转出为外设的数据输出输入服务，待这套服务完成之后程序返回状态，CPU再继续执行被中断的原程序。程序中断方式，很大程度上提升了系统的效率，中断可以快速实现CPU与外部慢速设备之间的工作，实现快速实时处理故障不仅速度快而且还可以实现多道程序方式，所以这种方式在计算机被广泛采用。但是中断请求是一种随机的事件，若每传送一个字符都进行中断，那么消耗将会很大。要实现程序中断，对计算机的硬件和软件都有较高的要求，另外，由于中断处理需要现场恢复和现场保护，所以，对于CPU来讲任然是一笔较大的无用开销。 ` 1
2017-7-19 09:27:59　　评论淘帖0 举报相关推荐 • 远程IO及分布IO接口方式分析 1 • 语音接口技术认识 2364 • 教你认识网络交换机上各种接口 3395 • 教你怎样去深入分析DVI接口技术 2023 • 教你怎样快速地认识一款新型的MCU 1042 • 教你认识小元件 0 • 【GD32 MCU 入门教程】GD32 MCU 常见外设介绍（4）EXTI 中断介绍 417 • 基于TXS0108实现FPGA IO Bank接不同外设IO接口电压转换 3325 • 基于I²C和SPI（串行外设接口）等接口的MCU外设使用 1702 • 教你认识网卡故障 712 1 个讨论