文档介绍：汇编语言及接口技术
——输入/输出和中断技术
本章主要内容
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输入输出接口概述
输入输出控制方式
中断技术
直接存储器存取技术
为什么需要输入/输出接口?
速度匹配问题
信号类型匹配问题
数据传输格式一致问题
什么是输入/输出接口?
——主机与外部外备进行数据传输所需要的信息交换中间环节(interface)。接口本身不是外设,但它承担了与外设通信的任务。
输入/输出接口概述
具体地说,I/O接口应具有以下主要功能或
其中的一部分功能:
(1) 主机与外设的通信联络控制功能
(2) 设备选择功能
(3) 数据缓冲功能
(4) 信号格式转换功能
(6) 可编程功能
(5) 错误检测功能
(7) 复位功能
输入/输出接口概述
(1) 接口电路中的信息种类
数据信息:要交换的数据本身。
如键盘、磁盘数据,打印、显示、绘图数据,模拟量经A/D转换的数据等
数据传输方向:CPU←→ I/O接口←→外设
数据信息——数字量;模拟量;开关量
状态信息——1bit的二进制数;数字量
控制信息——1bit的二进制数;数字量
I/O接口的基本结构
传送这三种信息的接口电路中的寄存器称为
数据、状态和控制端口
状态信息:表征外设工作状态的信息
对输入接口, CPU是否准备好接收数据,“READY”准备好吗?
对输出接口, 外设是否准备好接收数据,“BUSY”外设忙吗?
数据传输方向:CPU←I/O接口←外设
控制信息:控制外设工作的命令,CPU通过接口发出,如A/D转换器的启/停信号
数据传输方向:CPU→I/O接口→处设
I/O接口的基本结构
主
机
外
设
数据
缓冲器
状态
寄存器
控制
寄存器
总线驱动
地址译码
控制逻辑
接CPU一侧
接外设一侧
DB
AB
CB
数据信息
控制信息
状态信息
端口
接口
I/O端口编址方式:存储器映像或I/O独立编址
一个外设可能有多个端口,一个端口也可能属于多个外设
主板上的I/O地址:0~0FFH;扩展槽上的I/O地址:100~3FFH
I/O接口的基本结构
I/O端口的编址方式
利用地址信号来区分各类信息,即根据CPU送出的不同地址将数据线上出现的数据与I/O接口内部的寄存器对应起来。
我们将I/O接口内的寄存器称为端口(PORT),其地址称为端口地址,并与存储单元地址相区别。
1. I/O接口的访问
I/O端口的编址方式
存储器映像方式 I/O独立编址方式
指I/O端口与存储器共享一个寻址空间,又称为统一编址。
优点:对I/O口的访问灵活方便,有利于提高端口数据的处理能力。
缺点:I/O端口占用了主存地址,相对减少了主存的可用范围。
指主存地址空间和I/O端口地址空间相互独立,分别编址。优点:主存和I/O端口的地址可用范围都比较大;
缺点:I/O指令的功能一般比较弱,在I/O操作中必须借助CPU的寄存器进行中转。
8086微处理器系统中I/O端口采用了独立编址方式。
为区分存储器寻址和I/O端口寻址,8086提供了专门的I/O端口读写指令(IN/OUT指令)和外部控制信。
I/O端口的编址方式
8086微处理器系统采用的方式