接口-第3章-IO端口地址译码技术.ppt

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1、第3章I/O端口地址译码技术3.1I/O地址空间与存储器空间一样，I/O地址空间也是一片连续的地址单元，可供各种外设作为与CPU交换信息时存放数据、状态和命令代码之用。16位微机地址空间的范围是0000H-0FFFFH，但IBM公司在规划微机接口卡时采用非完全译码方式，只考虑低10位地址线A0-A9，所以端口的地址范围是0000H-03FFH。3.2I/O端口1、I/O端口I/O端口（port)：是接口电路中能被CPU直接访问的寄存器的地址。CPU通过这些端口向接口中的寄存器发送命令，读取状态和传送数据。因此，一个接口可以有几

2、个端口，如命令口、状态口和数据口，分别对应于命令寄存器、状态寄存器和数据寄存器。2、I/O操作IO操作：是对I/O端口的操作，而不是对I/O设备的操作。3、I/O端口共用技术一般情况下，一个端口只允许接纳一种信息，但有些接口芯片中，一个端口即可作命令口又可作状态口使用，或允许同一个命令口写多个命令字，这就产生了端口的共用。3.3端口地址编址方式1、独立编址接口中的端口地址单独编址，而不和存储空间合在一起。IBM-PC系列就采用这种方式。优点：I/O端口地址不占用存储器空间。I/O指令短，执行速度快。由于专门I/O指令与存

3、储器访问指令有明显的区别，使程序中I/O操作和存储器操作层次清晰，程序的可读性强。缺点：需要专门访问I/O端口的指令。2、统一编址从存储器空间中划出一部分地址空间给I/O设备，把I/O接口中的端口当作存储器单元一样进行访问，不设置专门的I/O指令。优点：指令类型多，功能齐全。缺点：端口占用了存储器的地址空间，使存储器容量减小，另外指令长度比专门I/O指令要长，因而执行速度较慢。3.4独立编址方式的端口访问1、I/O指令在I/O指令中可采用单字节地址或双字节地址寻址方式。若用单字节地址，最多可访问256个端口。其指令格式为：IN

4、AL,0F4H；输入INAX,0F4HOUT0F4H,AL；输出OUT0F4H,AX若用双字节地址作为端口地址，则最多可寻址216=64K个端口。其指令格式为MOVDX,XXXXHINAL,DX；8位传送（输入）或INAX，DX；16位传送（输入）MOVDX,XXXXHOUTDX,AL；8位传送（输出）或OUTDX，AX；16位传送（输出）这里，XXXXH为16位的两字节地址。2、I/O端口的寻址方式I/O端口寻址有直接I/O端口寻址和间接I/O端口寻址，其差别在I/O端口寻址是否经过DX传输。例如：输入时INAL,0E0H;

5、直接寻址MOVDX,300H;间接寻址INAL,DX例如：输出时OUT0E0H,AL;直接寻址MOVDX,300H;间接寻址OUTDX,AL3.4I/O端口地址分配及选用原则1、PC微机I/O地址的分配I/O地址划分成两部分：0000H-03FFH留给微机系统和ISA总线；0400H-0FFFFH给用户应用、主板功能和PCI总线使用。前者作为专用端口分配给相应的设备，后者由PNP即查即用机制和操作系统动态分配和管理。I/O芯片名称端口地址DMA控制器1000-01FHDMA控制器20C0-0DFHDMA页面寄存器080-09F

6、H中断控制器1020-03FH中断控制器20A0-0BFH定时器040-05FH并行接口芯片060-06FHRT/CMOSRAM070-07FH协处理器0F0-0FFH表3.1I/O接口芯片的端口地址I/0接口名称端口地址游戏控制卡200～20FH并行口控制卡1370～37FH并行口控制卡2270～27FH串行口控制卡13F8～3FFH串行口控制卡22F0～2FFH原型插件板（用户可用）300～31FH同步通信卡13A0～3AFH同步通信卡2380～38FH单显MDA3B0～3BFH彩显CGA3D0～3DFH彩显EGG/VGA

7、3C0～3CFH硬驱控制卡1F0～1FFH软驱控制卡3F0～3F7HPC网卡360～36FH表3.2常用外设接口卡的端口地址2、I/O端口地址选用的原则：凡是被系统配置占用了的地址一律不能使用。未被占用的地址，用户可以使用，但对计算机厂家申明保留的地址，不要使用。用户可使用的地址为：300H-31FH。3.5I/O端口地址译码1、I/O地址译码方法（1）全译码地址线A0-A9全部参加译码，一般在采用单端口时使用。（2）部分译码只有高位地址线参加译码，产生片选信号；而低位地址线直接接芯片，作为片内寻址。（3）开关式译码在部

8、分译码方法的基础上，加上地址开关来改变端口地址。16位微处理器的I/O地址线是16位，实际上只使用A0-A9地址线，地址线的选择应遵循下列规则：高位地址作为片间寻址，低位地址作为片内寻址。片内地址线数由接口中寄存器的数目决定。2、I/O端口地址译码电路的输入与输出信号线I/O