匯編語言程序設計第十四章：端口輸入輸出與外設編程-在線瀏覽
2025-07-13 12:12本頁面
【正文】 的 。 一個 I/O外部設備的接口芯片 ， 根據其復雜程度可能對應數量不等的多個端口 。 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 。 CPU通過 I/O設備的命令口對該 I/O設備進行編程 ， 告訴它用什么方式工作 ， CPU通過該設備的輸入 /輸出端口與其進行信息交換 。 南開大學 朱耀庭 端口 圖 141 CPU與外設連接示意圖 內存A X或A L輸 入 端 口輸 出 端 口I O設 備C P U表 141 I/O端口地址分配表 演示動畫 南開大學 朱耀庭 端口 主機 CPU對外部設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 朱耀庭 CPU對外部設備工作的控制指揮方式 ? 80X86具有簡單而又靈活的端口輸入 /輸出方式。 (1) DMA方式 (直接存儲器訪問 ) ? 系統(tǒng)板以 8237DMA控制器芯片提供 DMA機構，主要用于存儲器刷新等。這種方式往往用于內存和外部設備的成批數據交換，它和系統(tǒng)硬件相關，不屬于本課程的討論范圍。 ? 在 DMA方式下，不必經過累加器（ AX或 AL）就可以完成內存和外設的直接數據交換。 南開大學 朱耀庭 CPU對外部設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)，進而通過端口對這些狀態(tài)不斷地進行查詢，以完成對設備的指揮和數據交換工作。 CPU相應中斷后，根據情況再通過 I/O端口進行數據讀寫或發(fā)布新的命令。 Motorola系列、Apple系列、部分小型機就是采用這種方式。缺點是 I/O端口占用了一部分內存空間，使存儲器容量減小， I/O指令較長，執(zhí)行速度較慢等。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。表 141給出了 IBMPC的 I/O端口地址分配表。端口指令尋址有兩種方式：直接尋址和間接尋址。 南開大學 朱耀庭 8259A、 825 8255典型芯片編程 ?外設通過接口芯片和 CPU交互 ， 接口芯片內部有若干寄存器 ， CPU通過端口對這些寄存器進行訪問 ? I/O芯片編程的過程 ， 實際上就是通過端口對其內部寄存器進行設置的過程 ， 一旦設置完畢 ， 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 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 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是其內部結構圖 。 一旦初始化完成 ， 工作過程中一般不再改變 。 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 。 如圖 143所示 ， 通過 20H端口 CPU可以向 8259A發(fā)出命令 ， 比如中斷結束等 。 一片 8259A能夠接受 8個獨立的硬件中斷信號 ， 編號為 IRQ0～ IRQ7， 號數小的級別最高 。 其中 IRQ0~IRQ7引腳與中斷源的對應關系如表 142所示 。在開中斷狀態(tài) ， 即 IF＝ 1， CPU允許響應任何非屏蔽中斷；當該位為 0時 ， 即關中斷狀態(tài) ， CPU不允許相應來自 8259的所有硬件中斷 。 因此在編寫中斷處理程序時 ， 一旦允許響應硬件中斷 ， 就應在中斷處理程序中使用 STI指令開中斷 ， 必要時再使用 CLI指令關中斷 。 ?即在中斷處理程序結束前，也就是 IRET之前，必須向8259發(fā)出“中斷結束”的 EOI命令給 8259的中斷命令寄存器，表示該硬件中斷處理已經完畢。 其中 61H為輸出端口 PB， 60H和 62H是兩個輸入端口 ， 分別稱為 PA和 PC端口 ， 63H對應單字節(jié)的命令寄存器 ?圖 147是端口分配圖 圖 146 8255內部結構圖 圖 147 8255端口分配圖 1 圖 147 8255端口分配圖 2 南開大學 朱耀庭 8255編程 ? PC機加電后， BIOS發(fā)送 99H給 63H端口將該芯片初始化。利用 PB口可讀到曾寫入 PB口的當前值。 ? PA口：當 PB口位 7=0時，從 PA口輸入的是鍵盤掃描碼。其中位 7～ 6表示開關 1的 8～ 7位，它指明了驅動器個數。其中位 3～ 2對應開關 1的 4～ 3，表示系統(tǒng)板上的 RAM數。第 0位對應開關 1的位 1表示非磁盤系統(tǒng)。位 3～ 6置 0分別表示開盒式磁帶機馬達，允許 RAM，允許由擴展槽發(fā)送錯誤信號，禁止鍵盤中斷。 ? PC口：位 7～ 4置 1分別表示奇偶錯，擴充槽錯，定時器 2的輸出，盒式磁帶機的輸入。當 PB口位 2為 0時，PC口位 0～ 3分別對應系統(tǒng)板開關 2的 5～ 8位，表示備用。 … IN AL， 61H 。(AL)∧ 80H，強迫位 7為 OUT
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