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1、第3章节(1)--IO地址译码(1)3.1I/O接口概述一、接口（Interface）就是CPU与外界的连接电路,或者说是与外界进行信息交换的界面。CPU接口I/O设备I/O设备:键盘、显示器、打印机、硬盘、光驱、控制设备、测量设备、通讯设备接口：硬件—支撑作用；软件—驱动控制。什么叫接口技术？采用硬件与软件相结合的方法，研究微处理器如何与外界进行最佳连接，实现高效可靠的信息交换的一门技术。举例:显示卡接口总线接口串行接口并行接口USB接口键盘接口硬盘接口数据缓冲功能：通过寄存器或锁存器实现。存放数据的寄存器或锁存器称之为数据口。接受和执行CPU命令功能：存放CPU命
2、令代码的寄存器称之为命令口，存放执行状态信息的寄存器称之为状态口。设备选择功能：CPU通过地址译码选择不同外设。即CPU通过地址译码选择不同I/O接口。信号转换功能：协调总线信号与I/O设备信号。转换包括信号的逻辑关系、时序配合和电平转换。可编程功能：增加接口的灵活性和智能性。3、接口的功能1、接口信息数据信息：如:数字量、模拟量、开关量；状态信息：表示外设是否准备好信号。如：READY、BUSY、ACK控制信息:表示启动、停止外设之类的信号.(STROBE)3.1.1CPU与I/O之间的接口信息CPU地址数据控制数据控制状态I/O设备接口电路一、I/O端口1.接口电
3、路中的端口是能被CPU直接存取访问的寄存器。2.CPU通过端口地址向接口电路中的寄存器发送命令，读取状态和传送数据。3.一个接口可以有几个端口。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。3.1.2I/O端口及其访问方式状态寄存器数据寄存器命令寄存器CPU发送传送读取30h31h32hCPU对I/O端口的访问举例:1.统一编址从存储器空间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。优点：不设置专门的I/O指令,指令类型多，功能齐全。缺点：1、占用了存储器的地址空间，使存储器容量减小。2、另外指令长度比专门
4、I/O指令要长，因而执行速度较慢。3.1.3I/O端口的编址方式2.独立编址这种方式是接口中的端口地址单独编址，而不与存储空间合一起。如：IBM-PC系列、Z-80系列机主要优点：1、I/O端口地址不占用存储器空间；2、I/O指令短，执行速度快；3、I/O操作和存储器操作层次清晰，程序的可读性强。3、Intel系列微机I/O编址Intel系列微处理器支持I/O独立编址方式和I/O统一编址（存储器映象编址）方式。I/O统一编址时，I/O地址不能缓存。Intel系列微机系统仅支持I/O独立编址方式。1.I/O指令中端口地址的宽度IBM-PC系列采用I/O(input/ou
5、tput)指令访问端口，实现数据的I/O传送。在I/O指令中可采用单字节地址或双字节地址寻址方式。单字节地址指令其指令格式为：INAL,PORT；输入OUTPORT,AL；输出这里，PORT是一个8位的字节地址，则最多可访问256个端口。例如：INAL,60H；60H为系统板8255A的PA端口地址OUT61H,AL；61H为系统板8255A的PB端口地址三、独立编址方式的端口访问双字节地址作为端口地址MOVDX,××××HINAL,DX；8位传送MOVDX,××××HOUTDX,AL；8位传送这里，××××H为16位的两字节地址。则最多可寻址216=64K个端口。例
6、如：MOVDX,300H;300H为扩展板8255A的PA端口INAL,DXMOVDX,301H;301H为扩展板8255A的PB端口OUTDX,AL所谓对端口的访问就是CPU对端口的读/写，将端口的数据传送存储器。例如：输入时MOVDX,300H;I/O端口INAL,DX;从端口读数据到ALMOV[DI],AL;将数据从AL→存储器输出时MOVDX,301H;I/O端口MOVAL,[SI];从内存取数到ALOUTDX,AL;数据从AL→端口2.I/O端口访问C语言有强大的I/O操作功能,利用c语言可方便地设计操作界面,同时也可以对外设进行直接控制.I/O命令端口输出
7、outportb(port,value)//从port端口输出字节型数据valueoutportw(port,value)//从port端口输出字型数据value端口输入:Value=inportb(port)//从port端口输入字节型数据,并存储在value变量中;Value=inportw(port)//从port端口输入字型数据,并存储在value变量中;注意:PASCAL语言,TurboC语言都有类似的I/o命令.3.C语言I/O语句3.2I/O数据传输方式无条件传送方式（同步传送）条件传送方式（查询方式）；中断传送方式直接存储器存取(DM
