汇编语言-IO程序设计课件.ppt

;9.1 IO基本概念 9.2 直接传送方式 9.3 中断传送方式 9.4 DMA传送方式; I/O是输入/输出的简写，输入/输出是对外部设备进行控制和数据交换的过程。;9.1　I/O基本概念 ;9.1.1　I/O端口及其分配 ; CPU可以使用两种方式来访问I/O端口： 统一编址方式 独立编址方式; （1）统一编址。从存储空间中划出一部分地址空间分配给I/O设备，存储空间的地址映射到I/O接口电路的端口，剩下的部分由内存使用。; （2）独立编址。内存地址空间和I/O地址空间是相互独立的。; 按照PC系列微机系统中I/O接口电路的复杂程度及应用形式，可以把I/O接口的硬件分为两大类。 （1）系统板上的I/O接口芯片。 （2）扩展槽上的I/O接口卡。;9.1.2　保护模式下I/O指令的限制 ;9.2　直接传送方式 ;9.2.1　CMOS数据的读取 ;RTC输入/输出接口 ; 例9.1　读取实时钟。（程序见课本） 程序PROG0901通过读取RTC数据寄存器获得当前时钟。在Windows操作系统下，应用程序被限制不能执行I/O指令。这时，要借助于一个驱动程序giveio.sys。还需要一个allowio.exe将这个驱动程序装入到操作系统中。 程序打开\\.\giveio设备，在打开设备时，giveio驱动程序设置这个程序的任务状态段的I/O位图数据为全0，允许该程序执行I/O。 ;9.2.2　扬声器发声程序 ;9.2.3 串行I/O ; （1）发送保持寄存器（THR） （2）接收缓冲寄存器（RBR） （3）线路状态寄存器（LSR）; 例9.3 在不考虑串口发送、接收出错的情况下，从COM1发送一个字符（在AL中）的程序见PROG0903。 ;9.2.4 并行I/O ; （1）数据端口。 （2）状态端口。 （3）控制端口。; 例9.5 输出AL中的字符到打印机的程序见PROG0905。 （程序见课本）;9.2.5 直接读取硬盘扇区 ;1. IDE控制器 2. 主盘和从盘 3. 数据传输模式 4. 扇区编址模式 ;5.ATA设备寄存器 （1）命令寄存器（Command Register，8位）。 （2）状态寄存器（Status Register，8位）。 （3）数据寄存器（Data Register，16位）。 （4）设备控制寄存器（Device Control Register，8位）。 （5）扇区数寄存器（Sector Count Register，8位）。 （6）设备/磁头寄存器（Device/Head Register）。 （7）高位柱面寄存器（Cylinder High Register，8位）、低位柱面寄存器（Cylinder Low Register，8位）、扇区号寄存器（Sector Number Register，8位）。 ;6. 采用PIO方式读取硬盘扇区 按照以下步骤读取硬盘扇区。 （1）复位硬盘，将SRST=1，再设为0（SRST=1）。 （2）读取状态寄存器，等待其BSY=0，DRQ=0。 （3）按照图9-12，设置7个寄存器。 （4）读取状态寄存器，等待其DRDY=1，DSC=1，DRQ=1。 （5）从数据寄存器中读取扇区内容。 ; 例9.6程序读入硬盘的0扇区。程序首先复位硬盘，并查询状态寄存器，直到BSY=0而且DRQ=0，确认硬盘已经准备好接收一个新的命令。接下来，将扇区数、lbaSector的28位扇区地址分别送入各个寄存器，将20H送入命令寄存器，再查询状态寄存器，直到DRDY=1，DSC=1，DRQ=1，表示硬盘已经读出了这个扇区，可以传送给计算机。最后，从数据寄存器读取512字节的数据。 程序中定义了OUTX、INX两个宏，调用这些宏能够方便地执行OUT、IN操作。 例9.6 以PIO方式读取硬盘扇区。程序实现见PROG0906。 ;9.3 中断传送方式 ;9.3.1 基本原理 ;中断传送方式的工作原理 ;1. 中断源 键盘控制器能够产生中断信号，称之为一个中断源。除此之外，实时时钟、串口、并口等都是中断源。 ; 系统必须依赖可编程中断控制器（Programmable Interrupt Controller，PIC）8259来管理各个中断源。;2. 中断屏蔽 外中断可以分为不可屏蔽中断（NMI）和可屏蔽中断（INTR）。 ; CPU是否接受可屏蔽中断请求受IF位的控制。IF=0时，CPU不响应INTR信号，IF=1时则响应之，因此将INTR称为可屏蔽中断请求。 ;3. 中断类型号与中断向量 外部硬件在通过INTR发出中断请求信号后，CPU在响应中断请求时，再从外部硬件读出一