主要的I/O接口芯片有可编程并行接口芯片、三态缓冲器和寄存器等三种。微处理器将控制信号和输出数据送入寄存器寄存后，外部设备可以随时取用。通过三态缓冲器，微处理器就可以将外部设备的状态信号送到数据总线，进入CPU。可编程并行接口则可以实现上述两种功能。I/O接口芯片是CPU与外部数据通道包括入机接口、数据采集接口、过程控制接口等)实现信息传递的渠道。与存储器相比，I/O接口芯片品种繁多，功能各异。它既包括TL、CM(x等各类中规模集成电路，也包括专为扩展微机系统开发设计的各种可编程接口芯片74系列的TTL数字逻辑电路系国际通用的标准电路，其朋十共分六个大类，其中71为标准型，74L为低功耗型，745为肖特基密位型，74L为高速型，74L5为低功耗肖特基型、74A5为先进肖将基型。各种类型都具有相同的管脚与逻辑功能。国际通用的CM05数字逻辑电路主要有美国幌CA公司首创的CD4000系列和美国MOTO只OLA公司开发的M门4500系列。近年来由于MOS工艺的发展出现了74系列的高速CMOS电路：它包括CM05工作电平的74HC、TTL输入电平的74HCT以及无缓冲级的74HCU等。它们保持了门系列的外引线和逻辑功能，工作速度也与之相当，但功耗大为降低。设计I/O接口时在满足功能要求的前提下应优先使用各种中规模集成电路。这样既能减小体积，又能降低功耗与成本。大多数CPU和单片机提供与T1、L兼容的逻辑电平，也有不少品种为高速CM05产品。它们与丁TL或CM05中规模集成芯片可以直接连接。一个TL系统可以全部用CM05电路代替。如部分取代，则应注意CM05器件的特点。
CM05逻辑电路与其它形式的数字逻辑相比，有几个显著特点：①功耗低。门L5系列的逻辑电路平均功耗为每门2mW，CMOS仅为0.01Mw左右。CM05的功耗之所以这样低，原因在于它处于静态时电流几乎为零。只有当信号频率升高时才有所上升。此外CM(儿电路的扇出系数平均拿50，则为8—10。⑥CM05电路电源的电压范围宽，特别是标准型cM05可以在3—15v之间任意取值。为了与丁了L兼容PCM05工作电压可取为5v此时，一个CM05逻辑门能驱动两个标准的TTL输入线。相反地，TTL为逻辑1时输出电压却不足以驱动一个CM05输入线。解决的办法是在TTL输出端连接一个4．7kn左右的上拉电阻以增强驱动能力。①CMOS逻辑电路噪声容限很高，即抗干扰能力强。TTL噪声容限一般为1．8v名输入线的电平在1.8v左右时，输出状态是不可靠的。CMOS电路的噪声容限大子3v，k TTL高出近一倍。假如干扰使输入线的低电平上升到2.5v左右，则TTL逻辑将产生失误，而CMOS逻辑却不受影响。CMOS电路的这一特点，使它非常适合于在各种面向过程的I/O接口电路中使用。但应注意cM05的门延时和工作频率不如TTL。TTL的门延时约为lons标准的CM05却长达60n纠TTL工作频率可达35MH：以上，CMOS仅为810MH2。
抗干扰能力的数字电路是NTL高阂值逻辑系列。在15v工作电压下它具有6v左右的噪声容限，但门延时长达gons，工作频率降低到』一2MH加总的来看，在设计I/0接口时，应区别不同的情况选用合适的芯片。以速度为主要指标的电路使用TTL烈功耗为主要约束条件时宣用CMOS，以抗干扰为主要要求时可以选择CM05或HTL系列。
在微机系统的I/〔)接口设计中，还有各种专门用途的接口芯片可供使用。这些芯片大多为LsI器件，内部集成了执行各种各样特定任务的复杂逻辑电路，并且可以通过初始化操作选择和设置工作方式，使接口设计变得异常方便、灵活。使用这些芯片组成的外部数据通道与CPU之间的信息传递，不仅可以在程序控制下进行，也可以安排在中断或DMA方式下完成，从而大大减轻了CPU的负担，减免了许多繁杂的程序设计任务，这类专用的微机接口芯片有三个基本系列，即M01、OKOLA的MC68XX系列、I Mtel的8XXX系列、Zil。的8XXX系列。
它们分别与自身公司推出的微机系列可以直接接口，也可以和其它公司的相互配用。例如Intel公司的接口芯片大多可与Z80 CPU直接配用。表1．4列举了若干常用接口芯片的型号与类别。具体的扩展和使用方法有些在微机原理中己作过介绍，有些将在本书后续章节中讨论。其余可参看有关资料。
应当指出，无论是存储器设计还是I瓜接口设计，都必然要遇到以译码为主要内容的逻辑设计和以存取操作为中心内容的时序设计。鉴于这些内容己任微机原理中作过详尽讨论，此处不再重复。(本文来源：正航仪器)
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