【输入输出系统概述】
输入输出（I/O）系统是计算机硬件的重要组成部分，它负责计算机与外部设备之间的数据传输。I/O系统包括外部设备以及连接主机和外部设备的控制部件，这些控制部件通常被称为设备控制器、接口或设备适配器。它们的作用是管理和实现主机与外设之间的数据交换。
【I/O设备的编址及I/O接口的基本功能】
1. **I/O接口功能**：
- 地址译码和设备选择：接口根据CPU发送的地址码，识别并选择相应的外设进行通信。
- 数据缓冲和锁存：在数据传输过程中，接口内部的缓冲寄存器和锁存器用于临时存储数据，保证数据传输的连续性。
- 数据格式转换：接口将CPU的并行数据转换为适合外设的格式，如串行或模拟信号。
- 控制命令和状态信息的传递：接口接收CPU的控制命令，同时向CPU报告外设的状态信息。
2. **接口基本组成**：
- 数据寄存器（数据端口）：存储传输中的数据。
- 控制命令寄存器（控制端口）：接收和存储CPU的控制指令。
- 状态信息寄存器（状态端口）：保存外设的状态信息，供CPU查询。
- 控制逻辑电路：包含地址译码、中断控制、读写控制等功能。
【I/O设备编址】
I/O设备编址是为了让CPU能够定位和选择特定的设备，通过给每个设备分配唯一的地址码。编址方式有两种：
- 独立I/O方式：使用专门的I/O指令，地址与内存地址无关，可能占用较少的指令集，但寻址方式有限。
- 存储器统一寻址方式：将I/O设备和内存统一编址，使用内存访问指令即可访问外设，但会占用内存地址空间。
【寻址方式】
- 独立I/O方式下，地址可以全编码或位编码，各有优缺点。
- 统一寻址方式中，通过地址码的高位或部分地址来区分内存和I/O设备。
【I/O接口类型】
- 并行接口和串行接口：数据传输的宽度不同。
- 可编程接口与不可编程接口：前者可以根据需要配置，后者功能固定。
- 通用接口与专用接口：通用接口适用于多种设备，专用接口针对特定设备设计。
在实际应用中，例如IBM PC系列机，I/O设备占用特定的地址范围，并且有专门的I/O指令用于访问这些设备。对于内存和I/O设备的区分，是通过不同的地址代码来实现的。因此，内存地址可以作为接口地址，而接口地址也可以作为内存地址使用，具体取决于系统的设计。例如，RS-232-C是一种常见的串行接口标准，常用于连接打印机、扫描仪等设备。
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