第3章 端口地址译码技术.ppt

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1、I/O端口地址译码3I/O端口地址分配21第三章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。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端口与内存独立编址。2.1I/O端口编址2基本内容I/O端口与内存单元统

2、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3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。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I/O指令长，译码较为复杂，执行速度较慢。4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

3、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5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。增加了控制逻辑的复杂性。6指令类型IN：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

4、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7直接寻址指令格式输入：INAL/AX,port;port是8位地址，≤0FFH输出：OUTport,AL/AX8INAL,2CH;从2CH端口读入?到AL中INAX,5BH;从5BH端口读入?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，>0FFHIN

5、AL/AX,DX输出：MOVDX,portOUTDX,AL/AX9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,AX10MOVDX,218HINAL,DXMOVDX,254HOUTDX,AXOUT254,AL或OUT0FEH,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。2.2I/O端口地址分配11系统配置占用了的端口地址不能使用。计算机厂家声明保留的地址不能使用。用户可使用300~31FH的地址。但为了避免与其它用户开发的接口卡发生冲突，最好采用

6、DIP开关进行地址设置。(4)I/O端口地址选用原则12可通过“附件”→“系统信息”→“硬件资源”→“I/O”选项来查看I/O端口的地址分配状况(1)基本概念与原理基本概念当执行I/O指令时，CPU首先在总线上发出要访问的端口地址和必要的控制信号，然后通过一个译码电路将这些信号转换为相应的I/O端口选通信号。译码信号译码的实质：对地址线和控制信号进行逻辑组合，产生相应的选通信号，一般是低电平有效。参与译码的主要信号：地址信号2.3I/O端口地址译码13原理把地址线分为高低两部分，分别用于片间寻址和片内寻址。片间寻址（片选）：高位地址线与CPU的控制信号相结合，经译码电路产生I/O接口芯片的

7、片选信号，实现片间寻址。片内寻址（单元选）：低位地址线不参加片间寻址译码，而是直接连接到I/O接口芯片，实现芯片内部的片内端口寻址。通常由接口芯片内部的地址译码电路来完成。1415译码方式按照地址译码电路采用的元器件，分为：门电路译码专用译码器译码开关式译码可编程逻辑器件译码按照译码电路的形式，分为：固定式译码可选式译码16特点：接口中的端口地址固定，不能修改。一般接口卡中大多采用该形式。17(2)I/O端口地址的固定式