【正文】 令可以把外部數(shù)據(jù)輸入 CPU， OUT指令可以把 CPU的數(shù)據(jù)輸出到外部 ， 它們是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入輸出傳輸?shù)幕A(chǔ) 。間接尋址指令經(jīng)匯編為單字節(jié)指令 。 1. 在輸入輸出地址空間中 ， 占據(jù)一個(gè)輸入輸出地址的稱為一個(gè)輸入輸出端口或簡稱為端口 (PORT)。 (2) 寄存器間接尋址 。 輸入輸出指令的執(zhí)行不影響任何標(biāo)志位的狀態(tài) 。 (2) 一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)中 ， 如果有多個(gè)外部設(shè)備存在 ， 也就存在這種可能性：兩個(gè)或多于兩個(gè)設(shè)備同時(shí)要求與主機(jī)交換信息 。 圖 查詢式輸出數(shù)據(jù)的程序流程圖 讀狀態(tài) 端口Y B U S Y ？讀出數(shù) 據(jù)N準(zhǔn)備輸 出數(shù)據(jù) 查詢輸出的程序段如下： SCAN： IN AL， 狀態(tài)口地址 ； TEST AL， 01H ； JNZ SCAN ； 忙， MOV AL， OUT 數(shù)據(jù)口地址， AL ；空閑，輸出數(shù)據(jù) (2) 程序中斷就是主機(jī)在運(yùn)行程序時(shí)出現(xiàn)了特殊的情況 ， 暫時(shí)停止執(zhí)行正在運(yùn)行的程序 ， 轉(zhuǎn)到另一段處理特殊情況的程序 ， 待特殊情況處理程序執(zhí)行完后 ， 返回到被暫時(shí)停止的程序接著運(yùn)行 。 這一點(diǎn)和程序直接控制輸入輸出方式是相同的 。 DMA的 I/O方式的實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜 ， 不僅要有 DMA傳輸數(shù)據(jù)的控制機(jī)構(gòu) ， 還要有程序直接控制的輸入輸出方式或中斷控制輸入輸出方式的硬件和軟件支持 DMA的實(shí)現(xiàn) 。 圖 IBM PC系列機(jī) I/O結(jié)構(gòu)框圖 在微機(jī)系統(tǒng)中 ， 輸入輸出的操作是由復(fù)雜的 I/O接口控制實(shí)現(xiàn)的 。 2. IBM PC IBM PC/XT及其兼容機(jī)的基本配置包括主機(jī)箱 、 鍵盤 、 CRT顯示器 、 打印機(jī)和軟 、 硬磁盤機(jī) 。 鍵盤接口邏輯的出口不接到系統(tǒng)總線上 ， 而是接在機(jī)箱后的專用插座上 。 通常包括以下接口邏輯： 借助電話網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)微機(jī)之間通信時(shí) ， 基本方法是微機(jī)的 RS232接口經(jīng)過一個(gè) Modem(調(diào)制解調(diào)器 )與電話線相接 。 PC/XT的微處理器是 8088/8086， 總線的地址為 20位 ， 數(shù)據(jù)線為 8位 ， 稱其為 8位總線 。 (3) 對控制總線 ， 按功能還可以分成以下幾組： ① 擴(kuò)充板上存儲(chǔ)器操作需要的控制信號線有： ， 方向?yàn)檩敵?， 存儲(chǔ)器讀控制信號 ， 低電平有效 。 在執(zhí)行 OUT指令時(shí)由 CPU發(fā)出；在 DMA傳送是由 DMA控制器發(fā)出 。 如果校驗(yàn)有錯(cuò)產(chǎn)生低電平加入 ， 將引起NMI中斷 。 ④ 中斷請求信號線： IRQ2~IRQ7， 2~7級的中斷請求信號輸入端 。 高電平信號有效 。 1. I/O I/O指令執(zhí)行時(shí) ， 都必須有 I/O端口地址的選擇 。 圖 。 中斷是反映 CPU暫停正在執(zhí)行的程序 ， 轉(zhuǎn)去執(zhí)行處理中斷事件的中斷服務(wù)程序 ， 待執(zhí)行完中斷服務(wù)程序再返回到原被中斷的程序繼續(xù)執(zhí)行 。常規(guī)外部設(shè)備 ， 如鍵盤 、 打印機(jī) 、 磁盤機(jī) 、 串行異步通信接口 ， 以及自己開發(fā)的接口設(shè)備或?qū)Ｓ媒涌?(如組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的鏈路卡 )等 。 軟中斷是用匯編語言編程時(shí) ， 用戶的應(yīng)用程序調(diào)用系統(tǒng)軟件 (主要是操作系統(tǒng) )中子程序的主要方法 。 如果程序運(yùn)行到該條指令時(shí) ，處理器的 PSW中的 OF標(biāo)志位已經(jīng)為 1， 執(zhí)行該條 INTO指令將產(chǎn)生一個(gè)中斷 ， 中斷返回后 ， 將從 INTO的下一條指令繼續(xù)執(zhí)行 。 中斷類型號的范圍為 0~255， 即最多 256個(gè) 。 在實(shí)模式下 ， 如果 INT n指令的 n值過大 ， 超越向量表的界限將引起中斷類型號為 8的中斷；如果取指令操作使偏移地址超越 FFFFH或訪問數(shù)據(jù)段時(shí)偏移地址超越 FFFFH， 則產(chǎn)生類型號為 13的中斷；如果訪問堆棧段時(shí) ， 偏移地址超越 FFFFH時(shí) ， 則產(chǎn)生類型號為 12的中斷 。 其中前兩個(gè)單元的 16位是入口地址的段內(nèi)偏移部分 ， 后兩個(gè)單元的16位是入口地址的段地址 。中斷類型號與中斷向量地址的對應(yīng)關(guān)系如圖 。 為了與實(shí)模式下的中斷向量表相分離 ， 又為了與保護(hù)模式下的虛擬存儲(chǔ)器系統(tǒng)和多任務(wù)相適應(yīng) ， IDT不再固定設(shè)置在主存器地址的最低端 。 任務(wù)門用于任務(wù)切換 (見第 8章 )， 中斷門和陷阱門用于中斷 。 有幾種特殊情況： ? 關(guān)于有前綴的指令 。 這一操作是中斷響應(yīng)周期完成的操作之一 。 INTAINTAINTA ④ 清除 PSW中的 IF位和 TF位為 0。 因?yàn)榉强善帘沃袛嗟闹袛囝愋吞枮?2， 是微處理器硬件決定的 ， 不需要從外部取回一個(gè)字節(jié)的中斷類型號操作 。 應(yīng)該說明的是 ， 中斷響應(yīng)時(shí)清除 TF標(biāo)志位對單步中斷特別有意義 。主片占用端口地址為 20H和 21H， 從片占用的端口地址為 A0H和 A1H。 程序?qū)@ 3個(gè)寄存器置入不同的命令字 ， 實(shí)現(xiàn)對中斷過程的管理 。 INT是中斷請求輸出端 ， 與 CPU的中斷請求輸入端 INTR相接 。 要用輸出指令向 8259發(fā)適當(dāng)?shù)牟僮髅钭?， 實(shí)現(xiàn)對 8259的狀態(tài) ， 中斷方式和過程的控制 。 ICW1的設(shè)置完成了前面說的初始化任務(wù)的第 1和第 2。 IRQ0對應(yīng)的中斷類型號稱為中斷類型號基值 ， 它一定是可以被 8整除的正整數(shù) 。 ③ 初始化命令字 ICW3 如果外中斷控制邏輯只由一片 8259A組成 (設(shè)置 ICW1時(shí) D1位 SNG1為 1)， 則不設(shè)置 ICW3。 IBM PC系統(tǒng)設(shè)置該位為 0。 ENSP /INTA 自動(dòng)結(jié)束方式：當(dāng)服務(wù)子程序結(jié)束返回時(shí) ， 不需其它任何操作 。 對于圖 ， 其初始化命令字的設(shè)置次序如圖 。 (2) 操作過程的編程需要向 8259發(fā)各種操作命令字 。 圖 OCW1格式 ……1A0M 7D7M 6D6M 5D5M 4D4M 3D3M 2D2M 1D1M 0D01 屏 蔽 IR00 允許 IR01 ： 屏 蔽 IR70 ： 允許 IR7 被屏蔽的中斷級請求不能使 8259的 INT輸出端產(chǎn)生有效的請求信號 。 設(shè)置 OCW2的地址是 A0=0， 與地址相同的其它命令字的區(qū)別是 OCW2和 DD3位組合為 00。 ③ 操作命令字 OCW3 OCW3用于管理特殊的屏蔽方式和查詢方式 。 P位為 1， 指明用查詢方式 ， 即查詢決定優(yōu)先級次序； P位為 0， 非查詢方式 。 向地址 A0=1發(fā)的 OCW1是屏蔽字 ， 對同一地址的輸入指令將讀回 OCW1設(shè)置的屏蔽字 。 AEOI位為 1， 為自動(dòng)結(jié)束方式 。 在完全嵌套方式下 ， 發(fā)OCW2中的 R、 SL、 EOI位組合為 001， 來實(shí)現(xiàn)中斷結(jié)束操作 。 兩次應(yīng)用了 OCW2。 要設(shè)定這種排序方式 ，用 R、 SL、 EOI位組合為 1 L2~L0指定一個(gè)最低級的 OCW2。 8259還提供一種用查詢法響應(yīng)與8259相接的 8級中斷請求的方法 。在字節(jié)的最低 3位給出一個(gè)最高的中斷級 。 從圖中可以歸納出這種方式有以下特點(diǎn)： 中斷系統(tǒng)是個(gè)控制機(jī)構(gòu) ， 利用。 ?是在發(fā)過 P位為 0， RR位為 RIS位組合為 10的 OCW3讀寄存器命令后 ， 用對 A0=0地址的輸入指令 ， 將讀 IRR寄存器的內(nèi)容入AL寄存器 。 目的是CPU不再響應(yīng) INT線上的中斷請求 。 在 L2~L0位指定的是最低級 ， 表 OCW2中的 R、 SL、 EOI 3 位各種組合的意義和應(yīng)用 。 第 2， 優(yōu)先級循環(huán)排序方式 。 IBM PC系列微機(jī) ， 為了結(jié)束 IRQ0、 IRQ IRQ3~IRQ7的中斷操作 ， 只需向主片 (端口 20H)發(fā)值為 20H的 OCW2；但為了結(jié)束 IRQ8~IRQ15的中斷操作 ， 需向主片 (端口 20H)和從片 (端口A0H)分別發(fā)值為 20H的 OCW2。在中斷服務(wù)子程序執(zhí)行之前 ， ISR中的對應(yīng)位已經(jīng)復(fù)位為 0，所以這種方式適合用于不會(huì)出現(xiàn)多級中斷嵌套的應(yīng)用環(huán)境下 。 11 對同一地址的輸入指令將讀回中斷服務(wù)寄存器 ISR的內(nèi)容。 1 W2 W1 W0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 下一條對同一地址 (A 0=0, 20H)的讀 (IN)指令中斷識別作用 。 OCW3的格式如下： 圖 OCW3格式 0A0D7E S M MD6S M MD50D41D3PD2RRD1R I SD0O C W 30 0 無效0 1 0 在下一讀指令時(shí)，讀 I R R0 1 1 在下一讀指令時(shí)，讀 I S R1 查詢命令（在下一 讀指令時(shí)讀 中斷狀態(tài)字）0 無效1 0 復(fù)位特殊屏蔽方式1 1 設(shè)置特殊屏蔽方式ID7D6D5D4D3W2D2W1D1W0D0最高中 斷請求位1 有中斷請求0 無中斷請求中斷狀 態(tài)字0 ESMM SMM 0 1 P RR RIS D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 ?ESMM位為特殊屏蔽方式 (Special Mask Mode)控制位 。 0級執(zhí)行后即變?yōu)樽畹图?， 1級變?yōu)樽罡呒?， 2級變?yōu)榇胃呒?。 ② 操作命令字 OCW2 操作命令字 OCW2的格式如圖 。 8259可以控制實(shí)現(xiàn)的中斷方式有：全嵌套方式 、 循環(huán)優(yōu)先方式 、 特殊的屏蔽方式和查詢方式等 。 一旦 ICW1被設(shè)置 ， 以下對地址 A0=1(21H)的輸出指令一定設(shè)置 ICW2。 在級聯(lián)方式時(shí) ， 要分別向主片或從片發(fā)清除中斷標(biāo)志位的操作命令字 。 該位設(shè)置為 0， 表明不工作于緩沖方式 ， 不需要也不輸出這種控制信號 。 對于主片和從片設(shè)置的 ICW3是不同的 ， 意義也不同 。 在 IBM PC系列微機(jī)中 ， 兩片 8259A的中斷類型號基值分別為08H和 70H， ICW2的高 5位 T7~T3分別為 00001和 01110。 后面還將說到 ， 發(fā)送操作命令字 OCW2和 OCW3時(shí)也用這個(gè) I/O端口地址 ， 發(fā)送的命令字的位 4為 1是 ICW1的特征標(biāo)志 ， OCW2和 OCW3的位 4都不是 1。 (1) 初始化編程階段的任務(wù)是： ?設(shè)定中斷請求信號的有效形式 ， 即是高電平有效 ， 還是低電平向高電平跳變的上升邊沿有效； ?8259是單片工作方式還是級聯(lián)工作方式； ?設(shè)定 8259管理的中斷類型號基值 ， 即 0級中斷 IRQ 0對應(yīng)的中斷類型號 ， 以便在中斷請求響應(yīng)時(shí) ， 得到中斷向量表中相應(yīng)類型號的地址； ?設(shè)定各級的優(yōu)先排序規(guī)則； ?設(shè)定一次中斷處理結(jié)束時(shí)的結(jié)束操作規(guī)則 。 IR0~IR7是外設(shè)加向該片的中斷請求輸入端 。 CAS0~CAS2是 3條級聯(lián)線 。 圖中各部分的功能是： ?中斷請求寄存器 IRR用來寄存有中斷請求的所有中斷級 ， 每級對應(yīng)一位 ， 有中斷請求時(shí)對應(yīng)位置 1。 中斷的返回 ， 無論內(nèi)部中斷或外部中斷 ， 都是由中斷服務(wù)程序的末尾設(shè)置 IRET指令實(shí)現(xiàn)的 。 (3) 所有的內(nèi)部中斷 ， 其中斷響應(yīng)操作有以下共同點(diǎn)： ① 中斷類型號要么是指令碼給定的 ， 要么是處理硬件決定