匯編語言程序設(shè)計》第十四章：端口輸入輸出與外設(shè)編程-文庫吧
2025-05-11 12:12 本頁面
【正文】 O指令較長，執(zhí)行速度較慢等。 南開大學(xué) 朱耀庭 2. I/O端口編址和尋址 ?獨立編址也稱為 I/O映像編址 ， 外設(shè)的端口不占用內(nèi)存空間 ?采用這種編址方式對 I/O端口操作需要采用專門的輸入 /輸出指令 ?如 80X86系列和 Z80系列計算機都采用這種方式 ?這種方式的優(yōu)點是不占用內(nèi)存空間 、 指令獨立 、 I/O操作和存儲器操作容易區(qū)分 ， 缺點是訪問端口的方法不如訪問存儲器的方法多 ， 且 I/O空間不易擴展等 南開大學(xué) 朱耀庭 2. I/O端口編址和尋址 ? Intel的 X86微處理器都支持 I/O獨立編址，有單獨的 I/O指令 (IN/OUT等 )，使用低 16位地址表示 I/O端口地址， 16位處理器支持字節(jié)型和字型 I/O操作， 32位處理器還支持雙字型 I/O操作。相鄰的字節(jié)型 8位端口，可以組成一個字型16位端口，相鄰的 16位端口可以組成一個雙字型 32位端口。 X86系列的微處理器最多支持 64k(0~65535)個字節(jié)型的端口。表 141給出了 IBMPC的 I/O端口地址分配表。 ? Intel X86系列微處理器不能用 mov， push， pop等內(nèi)存讀寫指令對端口操作，端口讀寫的基本指令只有兩條： in和 out。端口指令尋址有兩種方式：直接尋址和間接尋址。關(guān)于端口直接尋址和間接尋址的方法，在 細(xì)說明。 南開大學(xué) 朱耀庭 8259A、 825 8255典型芯片編程 ?外設(shè)通過接口芯片和 CPU交互 ， 接口芯片內(nèi)部有若干寄存器 ， CPU通過端口對這些寄存器進(jìn)行訪問 ? I/O芯片編程的過程 ， 實際上就是通過端口對其內(nèi)部寄存器進(jìn)行設(shè)置的過程 ， 一旦設(shè)置完畢 ， 這些芯片就能按要求工作 ?本節(jié)的重點是介紹一些典型芯片的編程方法 南開大學(xué) 朱耀庭 8259A、 825 8255典型芯片編程 8259A芯片編程 8255編程 8253編程 南開大學(xué) 朱耀庭 8259A芯片編程 ? 8259A可編程中斷控制器是專門用于系統(tǒng)中斷管理的大規(guī)模集成電路芯片 ， 圖 142是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 。 ? CPU通過對 8259A送 4個初始化命令字以及 3個操作字來完成對 8259A的初始化 ， 這一工作通常是在系統(tǒng)啟動時由初始化程序完成的 。 一旦初始化完成 ， 工作過程中一般不再改變 。 ? 8259A提供了兩個端口 ， 但有多個命令字 ， 因此命令字按一定順序進(jìn)行設(shè)置 。 系統(tǒng)運行過程中 ， 可隨時通過寫入命令操作字來改變 8259A的某些功能 。 圖 142 8259內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 南開大學(xué) 朱耀庭 8259A芯片編程 ? 8259A提供兩個端口 ， 即 20H和 21H， 其中 20H端口為命令口 。 如圖 143所示 ， 通過 20H端口 CPU可以向 8259A發(fā)出命令 ， 比如中斷結(jié)束等 。 21H端口對應(yīng)中斷屏蔽寄存器（ IMR） ， 通過它可以屏蔽所要屏蔽的一些中斷 ， 如圖 144所示 。 一片 8259A能夠接受 8個獨立的硬件中斷信號 ， 編號為 IRQ0～ IRQ7， 號數(shù)小的級別最高 。 微機中 BIOS在系統(tǒng)初始化時已對其編程 ， 并且使其分別對應(yīng)中斷類型08H～ 0FH。 其中 IRQ0~IRQ7引腳與中斷源的對應(yīng)關(guān)系如表 142所示 。 用戶通過寫端口 21H可以設(shè)置對應(yīng)編號的中斷信號的屏蔽位 圖 143 中斷結(jié)束和優(yōu)先級循環(huán)控制字 圖 144 中斷屏蔽寄存器 南開大學(xué) 朱耀庭 8259A芯片編程 表 142 中斷向量表 中斷號 功能 中斷向量號 中斷向量地址 主 8259A IRQ0 日時鐘 /計數(shù)器 0 08H 0020H～ 0023H 主 8259A IRQ1 鍵盤 09H 0024H～ 0027H 主 8259A IRQ2 接從片 8259A 0AH 0028H～ 002BH 主 8259A IRQ3 串行口 2 0BH 002CH～ 002FH 主 8259A IRQ4 串行口 1 0CH 0030H～ 0033H 主 8259A IRQ5 并行口 2 0DH 0034H～ 0037H 主 8259A IRQ6 軟盤 0EH 0038H～ 003BH 主 8259A IRQ7 并行口 1 0FH 003CH～ 003FH 南開大學(xué) 朱耀庭 8259A芯片編程 ?如圖 145所示 ， 來自 8259的中斷是否被響應(yīng)取決于標(biāo)志寄存器 FLAG中的中斷標(biāo)志位 IF， 當(dāng)該位為 1時 ， 稱作開中斷 。在開中斷狀態(tài) ， 即 IF＝ 1， CPU允許響應(yīng)任何非屏蔽中斷；當(dāng)該位為 0時 ， 即關(guān)中斷狀態(tài) ， CPU不允許相應(yīng)來自 8259的所有硬件中斷 。 ?需要注意的是 ， 在進(jìn)入中斷處理例行程序時 ， 計算機會自動關(guān)中斷 （ 置 IF為 0） 。 因此在編寫中斷處理程序時 ， 一旦允許響應(yīng)硬件中斷 ， 就應(yīng)在中斷處理程序中使用 STI指令開中斷 ， 必要時再使用 CLI指令關(guān)中斷 。 圖 145 CPU響應(yīng)中斷 南開大學(xué) 朱耀庭 8259A芯片編程
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