第2章 I0端口地址译码技术.ppt

第2章　I/O端口地址译码技术 2.1　端口地址及其编址方式 2.2　I/O端口地址分配 2.3 I/O端口地址译码 1、了解I/O端口及其编址方式、地址分配 2、了解I/O端口地址译码 3、了解实验箱所用接口箱的译码方式及主要接口的端口地址 作业:P28 1、7 2.1 I/O端口及其编址方式 I/O端口的编址 接口电路占用的I/O端口有两类编排形式 I/O端口单独编址 I/O地址空间独立于存储地址空间 如IBM-PC系列（8086/8088） I/O端口与存储器统一编址 它们共享一个地址空间 如Motorola系列 端口（PORT） 端口泛指I/O地址，通常对应寄存器 一个接口电路可以具有多个I/O端口，每个端口用来保存和交换不同的信息 数据寄存器、状态寄存器和控制寄存器占有的I/O地址常依次被称为数据端口、状态端口和控制端口，用于保存数据、状态和控制信息 输入、输出端口可以是同一个I/O地址 I/O端口单独编址 优点： I/O端口的地址空间独立 控制和地址译码电路相对简单 专门的I/O指令使程序清晰易读 缺点： I/O指令没有存储器指令丰富 I/O端口与存储器统一编址 优点： 不需要专门的I/O指令 I/O数据存取与存储器数据存取一样灵活 缺点： I/O端口要占去部分存储器地址空间 程序不易阅读（不易分清访存和访问外设） 8088/8086的输入输出指令 输入指令 IN AL,i8 ;字节输入，直接寻址 IN AL,DX ;字节输入，间接寻址 IN AX,i8 ;字输入，直接寻址 IN AX,DX ;字输入，间接寻址 输出指令 OUT i8,AL ;字节输出，直接寻址 OUT DX,AL ;字节输出，间接寻址 OUT i8,AX ;字输出，直接寻址 OUT DX,AX ;字输出，间接寻址 IN AL, 21H OUT 43H, AL 8088/8086的I/O端口 8088只能通过输入输出指令与外设进行数据交换；呈现给程序员的外设是端口（Port），即I/O地址 8086用于寻址外设端口的地址线为16条，端口最多为216＝65536（64K）个，端口号为0000H ~ FFFFH 每个端口用于传送一个字节的外设数据 I/O寻址方式 8088/8086的端口有64K个，无需分段，设计有两种寻址方式 直接寻址：只用于寻址00H ~ FFH前256个端口，操作数i8表示端口号 间接寻址：可用于寻址全部64K个端口，DX寄存器的值就是端口号 对大于FFH的端口只能采用间接寻址方式 数据交换方式 如果输入输出一个字节，利用AL寄存器 如果输入输出一个字，利用AX寄存器 输入一个字，实际上是从连续两个端口输入两个字节，分别送AL（对应低地址端口）和AH（对应高地址端口） 输出一个字，实际上是将AL（对应低地址端口）和AH（对应高地址端口）两个字节的内容输出给连续两个端口 IN指令（从20H端口输入一个字） 方法1：字量输入， 直接寻址 in ax,20h 方法2：字量输入， 间接寻址 mov dx,20h in ax,dx OUT指令（向300H端口输出一个字节） 唯一的方法：间接寻址，字节量输出 mov al, bvar ；bvar是字节变量 mov dx, 300h out dx, al 2.2 I/O端口地址分配 I/O接口硬件分类 I/O端口的布局 （1）I/O端口的寻址特点： ① 端口地址空间为1KB ； 　　② 使用专门的控制信号访问； 　　③ 使用I/O指令对端口编程。 （2）I/O端口的地址分配 　 I/O端口地址分配见表2.1、表2.2（教材P12） 。 I/O端口地址选用的原则 自行设计接口电路或给微机系统添加接口卡时，必须避免端口地址发生冲突 申明保留的地址，不要使用 用户可使用300H--31FH地址 将来自地址总线上的地址代码翻译成为所需要访问的端口。 I/O端口地址译码电路结构： 译码电路的输入信号 地址信号：由地址范围决定 控制信号：数据流向（读/写）、数据宽度（8位/16位）、是否采用奇/偶地址和DMA传送方式 译码电路的输出信号：接口芯片的片选信号 端口的读写控制：输入需要缓冲，输出需要锁存 输入缓冲电路 输出锁存 I/O地址译码方法 地址译码的方法灵活多样 高位地址线与CPU的控制信号进行组合，经译码电路产生I/O接口芯片的片选信号CS，实现系统中的接口芯片寻址 低位地址线直接接到I/O接口芯片的地址引脚，进行I/O接口芯片的片内端口寻址 2.3 I/O端口地址的译码 I/O端口地址译码电路设计 译码电路的形式 固定式译码：接口中用到的端口地址不能更改 可选式译码：常用的是