1、接口的類型

　　在實際應用中，按照外部設備的工作原理和應用方式的不同，開發(fā)出了多種多樣的輸入/輸出接口，可以按照不同標準對其進行分類。

　　（1）按通用性分類，有通用接口和專用接口。通用接口是可供多種外設使用的標準接口，專用接口則是為某類外設或應用專門設計的。

　?。?）按外設與接口間的數(shù)據(jù)傳送方式，可分為串行接口和并行接口。主機與接口由內部的系統(tǒng)總線負責數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)總是并行傳送的。在并行接口中，外設和接口間傳送數(shù)據(jù)的寬度是一個字節(jié)（或字）的所有位，一次傳輸?shù)男畔⒘看螅珨?shù)據(jù)線的根數(shù)將隨著數(shù)據(jù)寬度的增加而增加。在串行接口中，外設和接口間的數(shù)據(jù)是一位一位串行傳送的，一次傳輸?shù)男畔⒘啃?，但只需一根?shù)據(jù)線。所以，并行接口適合近距離設備與主機間的傳輸；串行接口比較適合在遠程終端和計算機網(wǎng)絡等設備離主機較遠的場合下使用。

　　（3）按主機訪問外設的控制方式，可分為程序查詢式接口、程序中斷接口、DMA接口，以及更復雜一些的通道控制器等。

　?。?）按功能的靈活性，可分為可編程接口和不可編程接口。可編程接口的功能是可變的，通過編程可使同一接口執(zhí)行多種不同的功能；不可編程接口則只能用硬連線邏輯來實現(xiàn)固定的功能。

　?。?）按輸入/輸出的信號類型不同，可分為數(shù)字接口和模擬接口。數(shù)字接口的輸入/輸出全為數(shù)字信號，以上列舉的并行接口和串行接口都是數(shù)字接口。而模/數(shù)轉換器和數(shù)/模轉換器中包含模擬信號，則屬于模擬接口。

　　2、工作特點

　　輸入/輸出接口電路的內部的基本組成和外部的連接方式可以用如下圖所示的框圖來表示。由圖可見，主機對外部設備的控制信息看成輸出數(shù)據(jù)，外部設備提供給主機讀取的狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息則是輸入數(shù)據(jù)，若在接口中為數(shù)據(jù)信息、控制信息和狀態(tài)信息分設相應的寄存器，賦以不同的端口地址，這些信息便按照I/O控制信息的要求分時地由主機或外設使用數(shù)據(jù)總線傳送到各自的寄存器中去，再由對方讀取并進行后續(xù)操作。

　　需要說明的是，“接口”與“端口”是兩個不同的概念。端口是指接口電路中可以被CPU直接訪問的寄存器，若干個端口加上相應的控制邏輯電路才組成接口。接口中存放數(shù)據(jù)信息的寄存器稱為數(shù)據(jù)端口，存放控制命令的寄存器稱為控制端口，存放狀態(tài)信息的寄存器稱為狀態(tài)端口。CPU通過輸入指令可以從有關端口中讀取信息，通過輸出指令可以把信息寫入有關端口。

　　3、接口的功能

　　結合介紹過的計算機系統(tǒng)的控制指令、各種輸入輸出設備所要完成的工作任務和特點，以及圖7.1所示接口的基本組成，可以看出，接口大致具有如下功能：

　　（1）設備識別與選擇

　　每臺外設在生產(chǎn)時都會設置自己的通用和專用標識，主機也會給接口電路分配I/O地址，主機可利用這一功能從多臺外設中識別和選擇要進行信息交換的設備。

　　（2）數(shù)據(jù)緩沖與控制（傳輸協(xié)議）

　　外部設備的數(shù)據(jù)處理速度往往與主機差別很大，即便速度相同由于不是共用時鐘信號，兩者間也是很難同步運行的。通常在接口電路中設置一至幾個數(shù)據(jù)緩沖寄存器和控制器，使兩者間能夠有效地發(fā)送和接受各種數(shù)據(jù)信息。

　　（3）控制命令和狀態(tài)信息傳遞

　　CPU需要啟動某一外設時，首先要通過接口中的命令寄存器向外設發(fā)出啟動命令，外設準備就緒時，則有“準備好”的狀態(tài)信息送回接口中的狀態(tài)寄存器供CPU讀取。此后，主機與外設間才能開始數(shù)據(jù)信息的交換。

　　（4）數(shù)據(jù)轉換與傳輸

　　每臺設備的數(shù)據(jù)格式往往有所不同，接口電路應按照對方要求進行數(shù)據(jù)轉換，才能成為對方能夠讀懂的有效數(shù)據(jù)信息。如串行/并行轉換、模/數(shù)轉換、以及二進制碼與ASCII碼之間的轉換等。