CPU要同外設交換信息，必需通過接口電路，一般在接口電路中應具有如下電路單元：①輸人/輸出數據鎖存器和緩沖器，用以解決CPU與外設之間速度不匹配的矛盾，以及起隔離和緩沖的作用；②控制命令和狀態寄存器，以存放CPU對外設的控制命令，以及外設的狀態信息；③地址譯碼器，用來選擇接口電路中的不同端口（寄存器）；④讀寫控制邏輯；⑤中斷控制邏輯。
隨著大規模集成電路技術的迅速發展，微機系統中CPU與外設之間的接口電路已由早期的邏輯電路板（由中、小規模集成電路芯片組成）發展為以大規模集成電路芯片為主的接口芯片。用于微機輸人/輸出的接口芯片種類極多，功能各異，按功能選擇的靈活性來分，可分為可編程接口芯片和不可編程的接口芯片；按接口的通用性來分，可分為通用接口芯片和專用接口芯片。
本節從接口芯片的外特性著手，簡要討論接口芯片中一些公用引腳的作用及其連接方法。
一、片選概念
同內存儲器的讀/寫操作相仿，必須要有一個地址信號選中接口芯片后，才能使該接口芯片進入電路工作狀態，實現數據的輸入/輸出。CPU的8條地址線A7-A0形成地址，通過地址譯碼器輸出接到接口芯片的選通端CE（Chip Enable），又稱片選端CS（Chip Select），如圖7-1所示。CE端是控制接口芯片進入電路工作狀態的引腳端。片選端究竟是高電平有效（標為CE）還是低電平有效（標為前一單元fix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" />前一單元ferrelative="t" o:spt="75" coordsize="21600,21600"> ）由接口芯片決定。只有CE（或 ）被選中后，CPU才能通過該芯片與對應的I/O設備傳送數據。
圖7-1 譯碼與片選
二、讀/寫概念
接口芯片的地址碼經譯碼后接通芯片的片選端CE（或 ），對讀操作而言，使輸入口信息由數據總線進入CPU，數據何時讀入CPU，由 （讀信號）控制。
各控制信號的時序關系為：當地址信息穩定后，讀信號 有效及輸入/輸出請求信號 =“L”，通知接口芯片，片選信號 已穩定，輸入口已與數據總線接通，CPU可進行I/O設備的讀操作，如圖7-2所示。 ， 及數據總線DB構成輸入口的必備引腳，如圖7-2（a）所示。
同理對于輸出口，當CPU對接口進行輸出數據的操作時，發出 （寫信號）有效， =“L”。這樣， ， 以及數據總線構成輸出口的必備引腳，如圖7-2（b）所示。在輸入/輸出接口中，有時采用 （或 ）引腳，當 =“L”時，為輸入（讀），而 =“H”時，為輸出（寫）。
圖7-2 輸入口與輸出口
(a)輸入口；(b)輸出口
上述接口芯片的各種信號都由CPU的輸入/輸出指令產生。以輸入指令為例：
INAL，口地址
CPU內的指令寄存器和譯碼器分析此指令代碼后，知道是I/O設備的讀操作，就將口地址（8位）送上地址總線A7-A0，經CPU外的地址譯碼器譯碼后，產生片選信號，送輸入口CE（或 ）端，同時還將 =“L”和 =“L”信號送到輸入口，輸入口把輸入設備的數據送上數據總線，由CPU讀入AL。
三、可編程接口的概念
目前所用的接口芯片大部分是多通道、多功能的。所謂多通道就是指一個接口芯片一面與CPU連接，另一面可接幾個外設，所謂多功能是指一個接口芯片能實現多種接口功能，實現不同的電路工作狀態。從硬件角度看，各通道在芯片內部通過一關S0，S1，…，Sn與總線相接；如圖7-3所示，各電路單元（用以實現不同總的接口功能）通過各種開關電路相互連接。在接口芯片中，各硬件單元不是固定接死的，可由用戶在使用中選擇，即通過計算機的指令來選擇不同的通道和不同的電路功能，稱為“編程控制”。接口電路的組態（即電路工作狀態）可由計算機指令來控制的接口芯片稱為“可編程序接口芯片”。
圖7-3 可編程概念
接口芯片中有一個寄存器，用來存放控制電路組態的控制字節，稱為控制寄存器，控制字節的二位代碼可控制4種狀態，8位代碼可控制256種狀態。
四、“聯絡”的概念
CPU通過外設接口芯片同外設交換信息時，接口芯片常常需要和外設間有一定的“聯絡”信號，以保證信息的正常傳送。通常采用兩個“聯絡”（Handshake）信號：STB（選通信號，strobe）和RDY（就緒信號，Ready），如圖7-4所示
圖7-4 聯絡信號
以輸入接口為例：RDY=“H”表示接口芯片中輸入寄存器已空，可接受外設信息以實現外設向接口的輸入操作。 =“L”表示接口選通，是外設向接口發出的，外設把數據送上接口芯片端口后，用 信號有效打入接口芯片輸入寄存器，在 的后沿，把RDY信號拉為“L”，表明輸入寄存器已有數據。RDY=“L”正是接口與CPU的通信標志。CPU接收RDY=“L”后，發出讀數指令，讀人該數據，并使RDY置“H”。然后，又開始新一輪的輸入操作。其時序圖見圖7-5。
圖7-5
如是輸出接口，則：RDY＝“H”，表示接口寄存器已有數據，通知外設來取數。
=“L”，表示端口數據已為外設接收，且已處理，CPU可送新數據到接口寄存器， 的后沿使RDY變為“L”。
五、接口芯片的引腳概述
接口芯片是CPU與外設之間的界面，它一方面要與CPU打交道，要接收CPU進行輸入/輸出所發出的一系列信息，另一方面又要與外設打交道，要向外設收發數據及一些聯絡信號等，因此通用的接口芯片大致可包括如圖7-6所示的那些引腳。