汇编语言程序设计 教学课件 作者 董少明 第6章 I／O和中断传送方式.ppt

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1、汇编语言程序设计第6章I/O和中断传送方式第6章输入输出和中断I/O传送方式中断传送方式小结I/O设备是计算机系统的重要组成部分，是计算机系统与外界进行交互的必要角色。任何一种计算机系统都必须包括或支持多种类型的I/O设备。离开I/O设备，再强大的计算机系统也无法发挥作用。由此可见，I/O系统在整个计算机系统中有着极其重要的地位。本章首先介绍了输入输出的基本概念和程序设计方法，然后叙述了中断的概念及其工作过程，并讨论了中断服务程序的设计思想及其实现。提示：6.1I/O传送方式6.1.1外设接口及编址方式1.外设接口及其组成从工作方式的角度来看，I

2、/O设备的种类繁多，有机电式、电磁式、光电式等多种工作方式；它们的工作速度差异极大，都要比计算机主机的工作速度慢很多；同时，它们与计算机主机通信的数据组织格式、类型、速度、通信方式差异很大，复杂程度不同。因此，计算机主机与I/O设备进行系统连接时，为了隔离I/O设备及其信息组织的多样性和复杂性，需要在计算机主机与I/O设备之间增加专门的接口电路，称做I/O接口电路，简称I/O接口。I/O接口是计算机主机与I/O设备进行连接的桥梁，计算机主机与I/O设备之间的所有信息都是通过I/O接口来进行传递的。因此，I/O接口应该具有以下的功能：1）能够对计算

3、机与输入输出设备所传递信息的形式和数据格式进行交换与匹配。2）能够提供数据交换的应答联络信号。3）能够提供缓冲与锁存功能，以协调计算机与输入输出设备的定时差异。4）能够进行地址译码或设备选择。5）能够实现电平转换。6）具备时序控制能力。7）能够对输入输出设备进行中断管理。8）具有通用性及可编程序能力。在以上功能要求的条件下，I/O接口电路应能传递数据信息、状态信息与控制信息。它们都有各自对应的端口（PORT）。在微型计算机内这些端口由寄存器构成，这些寄存器根据所存放的信息类型分为数据端口、状态端口与控制端口。数据端口用于存放CPU与外设间传送的数

4、据信息；状态端口用于暂存外设的状态信息；控制端口用于存放CPU对外设或接口的控制信息，控制外设或接口的工作方式。2.外设接口的编址方式为了能够让CPU访问，每个I/O端口都需要有自己的端口地址(或端口号)。在计算机系统中，如何编排这些I/O接口的端口地址，称为I/O端口编址方式。常见的I/O端口编址方式有两种：1）存储器映像的I/O端口编址方式。这种编址方式是将I/O端口和主存储器进行统一编址。即从主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，不设置专门的I/O指令，I/O端口地址固定地占用一部分主存

5、地址。其优点是：可以用访向存储器的指令来访问I/O端口，而访问存储器的指令功能比较强，不仅有传送指令，还有算术运算、逻辑运算、移位、比较指令等，通过这些指令可以直接对I/O端口的数据进行处理。其缺点是由于I/O端口占用了一部分存储器地址空间，因而使用户的存储地址空间相对减小；另外，由于利用访问存储器的指令来进行I/O操作，指令的长度通常比单独I/O指令要长，因而指令的执行时间也较长。微处理器MC680X0系列采用存储器映像的I/O端口编址方式。2）I/O映像的I/O端口编址方式：这种编址方式是I/O端口和存储器分开编址，各自拥有独立的地址空间。C

6、PU需要有独立的引脚信号来区分存储器或I/O操作，指令系统需要设置专门的I/O操作指令。其优点是I/O端口不占用存储器地址，故不会减少用户的存储器地址空间。单独I/O指令的地址码较短，地址译码方便，I/O指令短，执行速度快。采用单独的I/O指令，使程序中I/O操作和其他操作的层次界限清晰，便于理解。其缺点是单独I/O指令的功能有限，只能对端口数据进行I/O操作，不能直接进行移位和比较等其他操作。由于采用了专用的I/O操作时序及I/O控制信号线，增加了微处理器本身控制逻辑的复杂性。Intel80X86系列微处理器采用I/O映像的I/O端口编址方式。

7、6.1.2输入/输出控制指令对于基于8086CPU的微型计算机，由于其采用I/O映像的I/O端口编址方式，I/O端口地址和内存单元地址是相互独立的，这些端口不能用普通的访问内存指令来访问其信息。所以，在CPU的指令系统中专门设置了I/O指令来存取I/O端口的信息。例6-1INAL,38H；从端口38H读入一个字节数据到AL中INAX,39H；从端口39H及3AH各读入一个字节数据；高地址端口读入的数据送AH；低地址端口读入的数据送ALMOVDX,379H；379H是微机的默认打印机接口的；状态端口INAL,DX；从打印机状态端口读入一个字节；状态

8、信息到AL中例6-2OUT20H,AL；将AL中的字节信息输出到20H端口OUT21H,AX；将AX中的两个字节数据信息输出到端口；21