输入输出（I/O）是计算机系统中至关重要的组成部分，它负责了CPU与外部设备之间的通信。中断机制则是I/O操作的一种高效处理方式，允许CPU在等待数据准备就绪时执行其他任务，提高了系统的效率。
I/O接口是CPU与外部设备间通信的桥梁，它的主要功能包括：
1. **I/O地址译码与设备选择**：所有外设通过I/O接口连接到系统总线上。通过I/O地址译码，CPU可以确定与哪个外设进行通信。在同一时间，只有一个外设能与CPU进行数据传输。
2. **信息的输入/输出**：CPU可以通过I/O接口从外部设备接收信息，也可以将处理结果发送出去。同时，CPU可以向接口发送命令字来控制接口和设备的操作，并监测其工作状态。接口也能向CPU发起中断请求，通知CPU数据已准备好或者有其他事件发生。
3. **命令、数据和状态的缓冲与锁存**：由于CPU与外设的速度差异，接口需要具有缓冲能力，确保数据在不同速度之间同步。CPU发送的命令和数据被暂存在接口中，同样，来自外设的信息也会被缓冲，等待CPU处理。
4. **信息转换**：接口还需要进行数据格式、电平、码制的转换，以适应不同设备的需求。例如，数字量、模拟量、开关量的转换，以及控制信号的管理。
在CPU与I/O设备间传输的信息主要有三种类型：
- **数据信息**：这是CPU和外设之间交换的基础，可以是数字量、模拟量或开关量。
- **状态信息**：反映外设当前的工作状态，如READY（准备好）、BUSY（忙），帮助协调CPU和外设的操作。
- **控制信息**：由CPU发送给外设，控制其操作，如启动和停止信号。
I/O接口通常包含数据端口、状态端口和控制端口，每个端口都有独立的地址，CPU通过地址来读写数据、状态或发出控制命令。
I/O端口的编址方式主要有两种：
1. **统一编址**：将I/O端口视为内存单元处理，用相同的地址和指令进行访问。优点是访问灵活，但可能减少内存的可用地址，并且无法直接区分内存操作和I/O操作。
2. **独立编址**：内存和外设地址空间分开，有专门的I/O指令。优点是程序清晰，I/O指令执行速度快，但需要额外的控制信号和专门的I/O指令，增加了指令系统的复杂性。
在实际的微机系统中，如Intel MCS-51和8086/8088，会根据设计需求选择不同的编址方式来平衡灵活性和效率。
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