第2章 IO端口地址译码技术.ppt

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1、第二章I/O端口地址译码技术徐承彬I/O端口地址译码3I/O端口地址分配22第二章I/O端口地址译码技术I/O端口编址1基本概念接口内部包含一个或多个CPU可进行读写的寄存器，这些寄存器称为I/O端口。数据端口、状态端口和控制端口。CPU对外设的各种操作，最终都归结为对接口中各端口的读/写操作，而不是直接对外设进行操作。为了区分不同的端口，需为每个端口分配一个地址编号，称为I/O端口地址。由于CPU地址总线既连接到存储器又连接到I/O端口，因此，需要一种机制来区分和寻址要操作的内存单元或I/O端口，这种机制称为编址方式。常用的两种I/O编址方式：I/O端口与内存统一编址；I/O端口与内存独

2、立编址。2.1I/O端口编址3基本内容I/O端口与内存单元统一进行地址分配，使用统一的指令访问I/O端口或者内存单元。又称存储器映射编址方式。Motorola公司的68系列、Apple系列微机即是统一编址。(1)I/O端口与内存统一编址4优点把I/O端口当做存储单元来看待，可使用访存指令来访问I/O端口，故无需专门的I/O指令。访存指令种类多，功能全，可为访问外设提供方便。I/O控制信号可与存储器的控制器信号共用，应用方便。I/O端口数目几乎不受限制。缺点I/O端口与内存单元共同统一的地址空间，相对减少了内存可用的地址范围。从指令形式上不易区分访存还是访问外设，程序可读性低。访存指令比专用

3、I/O指令长，译码较为复杂，执行速度较慢。5基本内容I/O端口与内存单元有各自独立的地址空间，访问I/O端口使用专门的I/O指令。又称I/O映射编址方式。8086/8088CPU、IBM-PC系列和Z80系列机采用独立编址。(2)I/O端口与内存独立编址6优点I/O端口与内存空间相对独立，I/O端口单独编址，不占用内存空间。由于使用了专门的I/O指令，指令简短，译码简单，速度快。I/O指令与访存指令区别明显，程序可读性强。缺点专用的I/O指令增加了指令系统的复杂性，且指令类型少，功能弱，程序设计灵活性差。CPU需提供I/O读写与存储器读写2套控制信号，增加了控制逻辑的复杂性。7指令类型IN

4、：从I/O端口读入数据到微处理器的累加器中。OUT：将微处理器累加器中的数据写入到I/O端口。注意：数据只在累加器（AX或AL）和端口间进行传递。原则：传输字节数据时使用AL；传输字数据时使用AX。寻址方式直接寻址：当端口地址≤0FFH时，采用直接寻址，即在指令中直接写明端口地址。（也可用间接寻址方式）间接寻址：当端口地址>0FFH时，采用间接寻址，使用DX存放端口地址。(3)独立编址下的I/O指令8直接寻址指令格式输入：INAL/AX,port;port是8位地址，≤0FFH输出：OUTport,AL/AX9INAL,2CH;从2CH端口读入?到AL中INAX,5BH;从5BH端口读入?

5、到AX中OUT61H,AL;将AL中的?写入到61H端口中OUT1DH,AX;将AX中的?写入到1DH端口中间接寻址指令格式输入：MOVDX,port;port是16位地址，>0FFHINAL/AX,DX输出：MOVDX,portOUTDX,AL/AX10判断下列指令格式是否正确。(1)从218H端口读入一个字数据。INAL，218H(2)将一个字节的数据写入到254端口。OUT254H,AX11MOVDX,218HINAL,DXMOVDX,254HOUTDX,AXOUT254,AL或OUT0FEH,ALI/O端口地址译码3I/O端口地址分配212内容概要I/O端口编址1统一编址独立编址独

6、立编址下的I/O指令高级语言的输入输出操作外设接口2002032011111111100000001‘a’送外设Movdx,203HMovAL,0FFHOUTdx,ALMOVdx,201HINAL,DXTESTAL,01HJZL1Movdx,200HMovAL,‘a’JZL1:OUTdx,AL(1)I/O端口地址线80x86系列PC采用独立编址方式，I/O地址线有16根，对应64K空间。实际微机主板上仅使用A9~A010根地址线，共1024个端口，地址范围为000H~03FFH。根据其复杂程度和应用形式，PC系列微机中I/O接口硬件电路可分为2类：系统板上的I/O接口芯片：大多是可编程大规

7、模集成电路，如定时/计数器，中断控制器，DMA控制器，并口等。扩展槽上的I/O接口控制卡：如图形卡、声卡等。2.2I/O端口地址分配14(2)系统板上的I/O接口芯片端口地址分配15I/O接口名称PC/XTPC/ATDMA控制器10000~001FH0000~001FHDMA控制器2－00C0~00DFHDMA页面寄存器0080~0083H0080~009FH中断控制器10020~0021H0020~0021H中断控制器