汇编第8章IO程序设计解读.ppt

第8章 输入输出程序设计 端口的编址方式 ① I/O端口与存储器统一编址 ② I/O端口单独编址（80X86微机） 访问端口： in al,60h;从60h号端口读入一个字节 执行时与总线相关的操作： ① CPU通过地址线将地址信息60h发出； ② CPU通过控制线发出端口读命令，选中端口所在的芯片，并通知它，将要从中读取数据； ③ 端口所在的芯片将60h端口中的数据通过数据线送入CPU。 注意：在in和out 指令中，只能使用 ax 或al 来存放从端口中读入的数据或要发送到端口中的数据。 过程演示 1．查询传送方式 CPU和内存通过端口与外部设备进行通信。CPU在执行主程序过程中，当需要进行I/O操作时，很难保证输入设备已经准备好了数据，或者是输出设备已经处在可以接收数据的状态。因此，一般要在外部设备准备就绪并且I/O接口已经做好数据传送的情况下，才能进行数据传送，这种传送方式称为查询传送方式。 2．中断传送方式 采用中断方式， CPU执行主程序，等待中断的发生。I/O设备与CPU并行操作，进行数据传输的准备工作。当输入设备将数据准备好，或者输出设备空闲时，便通过I/O接口向CPU发申请中断。CPU在每执行完一条指令之后都会检查是否有中断请求，只要满足中断响应条件，CPU就暂停执行当前的程序，转向执行中断处理程序，进行数据传送，等传送完成后，CPU返回到被中断的主程序，继续进行原来的工作。 3、DMA方式——成组数据传送方式 三种方式的比较 程序查询方式：要占用CPU大量时间去查询I/O设备的状态。 中断方式：需要保护现场和恢复现场，数据传输由CPU完成。DMA方式：用DMA控制器来控制存储器和I/O设备之间的数据传送时，并不经过CPU，传输过程中CPU不占用总线，CPU处于原地等待。这样，传输时就不需要保存断点等额外操作了。另外，整个控制数据块传送的过程，包括地址增量和计数器减量的操作，都是由硬件控制完成的，因而大大缩短了数据传送的控制时间，提高了整个系统的处理效率。 发声系统 为了具有音响输出能力，系统板上装有一个2.25英寸的扬声器以及控制电路和驱动电路。控制电路能以位触发和定时器控制两种不同的方式驱动扬声器发声。 使用LOOP指令实现延迟的程序延迟时间依赖CPU主频和LOOP指令的执行周期，为了建立一个与处理器无关的时间延迟，IBM采用了一种利用硬件产生时间延迟的方法。 （2）定时器触发方式 可编程时间间隔定时器8253/8254 计数器0：用于控制系统时钟正常运转，端口地址为40H。 计数器1：用于存储器刷新 ，端口地址为41H。 计数器2：用于控制扬声器发声，端口地址为42H。 公用的控制寄存器：端口地址为43H 补充知识： CMOS RAM 芯片 PC机中有一个CMOS RAM芯片，其有如下特征： （1）包含一个实时钟和一个有128个存储单元的RAM存储器。 （2）该芯片靠电池供电。 所以，关机后其内部的实时钟仍可正常工作， RAM 中的信息不丢失。 （3） 128 个字节的 RAM 中，内部实时钟占用 0～0dh单元来保存时间信息，其余大部分分单元用于保存系统配置信息，供系统启动时BIOS程序读取。 BIOS也提供了相关的程序，使我们可以在开机的时候配置CMOS RAM 中的系统信息。 补充知识： CMOS RAM 芯片 CMOS RAM芯片特征： （4）该芯片内部有两个端口，端口地址为70h和71h。 CPU 通过这两个端口读写CMOS RAM。 （5）70h为地址端口，存放要访问的CMOS RAM单元的地址； 71h为数据端口，存放从选定的CMOS RAM 单元中读取的数据，或要写入到其中的数据。可见，CPU对CMOS RAM的读写分两步进行。 比如：读CMOS RAM的2号单元： 1、将2送入端口70h mov al, 2 out 70h, al 2、从71h读出2号单元的内容 in al, 71h CMOS RAM中存储的时间信息 在CMOS RAM中，存放着当前时间： 秒：00H 分：02H 时：04H 星期：06H 日：07H 月：08H 年：09H 这6个信息的长度都为1个字节。 CMOS RAM中存储的时间信息 比如： 数值26，用BCD码表示为：0010 0110 可见，一个字节可表示两个BCD码。 则CMOS RAM存储时间信息的单元中，存储了用两个 BCD码表示的两位十进制数