第8次课+输入输出程序设计.ppt

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1、第8次课输入输出程序设计8.1I/O设备的数据传送方式8.1.1CPU与外设1、每个输入输出设备都要通过一个硬件接口或控制器和CPU相连2、输入输出指令IN、OUT实现接口和控制器与外部设备交换信息I/O设备CPU外部设备三种信息三种信息：控制、状态和数据信息，按不同的端口地址分别传送控制信息：输出到I/O接口，告诉接口和设备要做什么状态信息：从接口输入，表示I/O设备当前的状态数据信息：I/O设备和CPU真正要交换的信息IBMPC的输入/输出方式（1）程序直接控制I/O方式：用IN和OUT指令直

2、接在端口级上处理输入输出（2）中断传送方式（3）DMA方式本章重点是：（1）程序直接控制I/O方式（2）中断传送方式8.1.2直接存储器存取方式直接存储器存取DMA：也称为成组数据传送方式适用：一些高速的I/O设备，如磁带、磁盘、模数转换器（A/D）等设备DMA方式能使I/O设备直接和存储器进行成批数据的快速传送DMA控制器一般包括四组寄存器：状态控制寄存器数据寄存器地址寄存器字节计数器DMA传送概述完成DMA传送的步骤1．DMA控制器向CPU发出HOLD信号请求使用总线2．CPU发出响应信号HO

3、LD给DMA控制器，并将总线让出，这时CPU不再使用总线，而DMA控制器获得总线控制权3．传输数据的存储器地址（在地址寄存器中）通过地址总线发出DMA传送概述4．传输的数据字节通过数据总线进行传送5．地址寄存器增16．字节计数器减17．如字节计数器非0，转向第3步8．否则，DMA控制器撤消总线请求信号HOLD，传送结束8.2程序直接控制I/O方式8.2.1I/O端口1、接口寄存器组、I/O端口地址编码接口：每个接口由一组寄存器组成地址编码：这些寄存器都分配有一个称为I/O端口的地址编码2、I/O接

4、口寄存器：数据寄存器：用作数据缓冲状态寄存器：用作保存设备和接口的状态信息，供CPU对外设进行测试命令寄存器：用来保存CPU发出的命令以控制接口和设备的操作端口号、地址空间3、地址空间总64KB端口号：端口寄存器的编号端口编址：在一个独立的地址空间中端口设置：可设置64K（65536）个8位端口或32K（32768）个16位端口386及以后机型有32位端口00-0F：DMA芯片8237A20-21中断控制器8259A40-48时钟／定时器60-63可编程序外围接口芯片（PPI）8255A70-71

5、CMOSRAM200-20F游戏适配器278-27A3号并行口（LPT2打印机）2F8-2FE2号串行口（COM2）32D-32F硬磁盘控制器378-37A并行接口打印机适配器3B0-3BF单色显示和并行打印机适配器3D0-3DF彩色/图形适配器CGA3F0-3F7软磁盘控制器3F8-3FE异步通讯适配器（COM1）部分端口地址8.2.2I/O指令I/O指令：IN、OUT用于I/O端口与CPU之间的通信IN和OUT：既可传送字节也可传送字传送方式：有直接端口寻址和间接端口寻址两种方式：长格式：直接

6、端口寻址短格式：间接端口寻址I/O指令中使用的寄存器必须是AL或AX所有I/O端口与CPU之间的通信都由IN和OUT指令来完成IN：输入，I/O端口==>CPUOUT：输出，CPU==>I/O端口只限于使用累加器EAX、AX或AL传送信息例：INAX，28HOUT5，EAXIN、OUT：I/O端口与CPU之间的通信45BC123428HIN输入指令格式长格式为:INAL，PORT(字节)INAX，PORT(字)INEAX，PORT(双字)执行的操作:(AL)←(PORT)(字节)(AX)←(

7、PORT+1，PORT)(字)(EAX)←(PORT+3,PORT+2,PORT+1,PORT)确定是否为字节、字、双字的依据是源操作数例：INEAX，45HPORT号至多8为位，即：0~255或00H~FFH例：INAX，45HINAL，DX(字节)INAX，DX(字)INEAX，DX(双字)执行的操作:(AL)←((DX))(字节)(AX)←((DX)+1，(DX))(字)(EAX)←((DX)+3，(DX)+2，(DX)+1，(DX))(双字)例：MOVDX，28HINAX，DX或如IN

8、EAX，DX短格式45BC123428HDXOUT输出指令长格式为:OUTPORT，AL(字节)OUTPORT，AX(字)OUTPORT，EAX(双字)短格式为:OUTDX，AL(字节)OUTDX，AX(字)OUTDX，EAX(双字)执行情况与IN相反例：OUT5，AL；设(DX)=345H,OUTDX，EAX端口输入输出例题指令功能INAL，PORT（AL）←(PORT)INAX，PORT（AX）←（PORT+1，PORT）INAL，DX（AL）←((DX))INAX，DX（AX