匯編語言程序設(shè)計(jì)》第十四章：端口輸入輸出與外設(shè)編程-預(yù)覽頁
【正文】 章 端口輸入／輸出與外設(shè)編程 ?輸入 /輸出有以下幾個(gè)層次 ， 應(yīng)用程序級(jí) 、 語言級(jí) 、 DOS級(jí) 、 BIOS級(jí)和端口級(jí) 。 這些設(shè)備都有其獨(dú)立的芯片 ， 有些芯片也是微處理器 ， CPU可以通過端口對(duì)其編程 ， 實(shí)現(xiàn)對(duì)它們的控制和協(xié)調(diào)各部分的工作 。 但實(shí)際情況是除 CPU和內(nèi)存外 ， 主機(jī)周圍有很多外部設(shè)備 ，如鍵盤 、 鼠標(biāo) 、 打印機(jī) 、 串口 、 USB等 。 內(nèi)容涉及外設(shè)和其相應(yīng)端口的概念 、 端口編址及其訪問方式 ， 同時(shí)還將介紹一些典型芯片的編程 。 南開大學(xué) 朱耀庭 第 14章 端口輸入／輸出與外設(shè)編程 綜合實(shí)例 其他芯片編程 8259A、 825 8255典型芯片編程 端口 南開大學(xué) 朱耀庭 端口 ?進(jìn)行端口編程前 ， 必須了解外設(shè)和 CPU是如何連接在一起的 。 命令口接受來自 CPU的命令 ， 輸入口 、 輸出口分別向 CPU發(fā)送和接收信息 。 南開大學(xué) 朱耀庭 端口 圖 141 CPU與外設(shè)連接示意圖 內(nèi)存A X或A L輸 入 端 口輸 出 端 口I O設(shè) 備C P U表 141 I/O端口地址分配表 演示動(dòng)畫 南開大學(xué) 朱耀庭 端口 主機(jī) CPU對(duì)外部設(shè)備工作的控制指揮方式 1 I/O端口編址和尋址 2 南開大學(xué) 朱耀庭 CPU對(duì)外部設(shè)備工作的控制指揮方式 ? 80X86具有簡(jiǎn)單而又靈活的端口輸入 /輸出方式。這種方式往往用于內(nèi)存和外部設(shè)備的成批數(shù)據(jù)交換，它和系統(tǒng)硬件相關(guān)，不屬于本課程的討論范圍。 南開大學(xué) 朱耀庭 CPU對(duì)外部設(shè)備工作的控制指揮方式 (2) 其他方式 (查詢和中斷方式 ) ? 查詢方式， I/O設(shè)備接口電路中有工作狀態(tài)‘忙’，‘閑’，及緩沖器‘滿’、‘空’等狀態(tài)， CPU通過 AL(或 AX)，進(jìn)而通過端口對(duì)這些狀態(tài)不斷地進(jìn)行查詢，以完成對(duì)設(shè)備的指揮和數(shù)據(jù)交換工作。 Motorola系列、Apple系列、部分小型機(jī)就是采用這種方式。相鄰的字節(jié)型 8位端口，可以組成一個(gè)字型16位端口，相鄰的 16位端口可以組成一個(gè)雙字型 32位端口。端口指令尋址有兩種方式：直接尋址和間接尋址。 一旦初始化完成 ， 工作過程中一般不再改變 。 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 。 其中 IRQ0~IRQ7引腳與中斷源的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 142所示 。 因此在編寫中斷處理程序時(shí) ， 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(shí)再使用 CLI指令關(guān)中斷 。 其中 61H為輸出端口 PB， 60H和 62H是兩個(gè)輸入端口 ， 分別稱為 PA和 PC端口 ， 63H對(duì)應(yīng)單字節(jié)的命令寄存器 ?圖 147是端口分配圖 圖 146 8255內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖 147 8255端口分配圖 1 圖 147 8255端口分配圖 2 南開大學(xué) 朱耀庭 8255編程 ? PC機(jī)加電后， BIOS發(fā)送 99H給 63H端口將該芯片初始化。 ? PA口：當(dāng) PB口位 7=0時(shí)，從 PA口輸入的是鍵盤掃描碼。其中位 3～ 2對(duì)應(yīng)開關(guān) 1的 4～ 3，表示系統(tǒng)板上的 RAM數(shù)。位 3～ 6置 0分別表示開盒式磁帶機(jī)馬達(dá)，允許 RAM，允許由擴(kuò)展槽發(fā)送錯(cuò)誤信號(hào)，禁止鍵盤中斷。當(dāng) PB口位 2為 0時(shí)，PC口位 0～ 3分別對(duì)應(yīng)系統(tǒng)板開關(guān) 2的 5～ 8位，表示備用。(AL)∧ 80H，強(qiáng)迫位 7為 OUT 61H， AL 。置移位置 SHR AL， CL 。 Intel 8254是 8253的改進(jìn)型號(hào)，其內(nèi)部工作方式，外部引腳與 8253完全相同，只是增加了一個(gè)讀回命令和狀態(tài)字。每一通道均可通過 43H端口編程，使其工作在上述的 0～ 5六種方式之一。位 5～ 4表示讀寫方式， 00表示鎖定當(dāng)前計(jì)數(shù)器值， 0表示只讀 /寫 MSB， 10表示只讀 /寫 LSB， 11表示先讀 /寫 LSB，后 MSB(LSB，MSB各占 8位 )。60H送 LSB MOV AL， 0H OUT 42H， AL。 109=1989。 基于主板的不同 ，鍵盤控制器可以工作于 “ AT兼容 ” 模式 , 或者 “ PS/2兼容 ” 模式 。 ?此處介紹一下如何直接通過端口編程對(duì)鍵盤進(jìn)行控制。 ?當(dāng)鍵盤按下一個(gè)鍵或釋放一個(gè)鍵的時(shí)候，鍵盤控制器都會(huì)把這個(gè)鍵的相應(yīng)的掃描碼值放在 60H這個(gè)端口寄存器中，并向 CPU提出中斷請(qǐng)求要求讀取 60H端口的鍵盤掃描碼值。 ? 6845內(nèi)部支持 16KB字符存儲(chǔ)器 ， 通過 0～ 15寄存器來選址 。 ?并行打印適配器 I/O口地址有 378H、 37AH和 379H。 ? 設(shè)計(jì)思路：通過對(duì) 8253進(jìn)行編程，使定時(shí)器每秒發(fā)出 100次中斷信號(hào)，來修改該中斷處理程序 08H類的中斷入口地址， 20H， 21H， 22H， 23H的內(nèi)容使其指向自行設(shè)計(jì)的這一中斷處理程序。 只要用戶輸入任一鍵之后就開始計(jì)時(shí) ， 于是在屏幕上顯示一個(gè)類似電子表的臺(tái)式時(shí)鐘 ， 直到重新啟動(dòng)機(jī)器為止 朱耀庭 南開大學(xué) 朱耀庭
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