端口地址译码 课件.ppt

2.3 I/O端口地址译码 1、地址译码：把地址信号和控制信号转换成欲访问端口对应的片选信号（CS）。 二、I/O端口地址译码电路设计 1. 固定式端口地址译码 端口地址不能更改。 单端口译码和多端口译码。 例1:使用74LS04/20/30/32设计端口地址是2F8H的只读译码电路。 分析： 1）所需信号线：A9～A0、AEN、IOR 2）选中端口时各信号线的状态：AEN=0、IOR=0 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 2 F 8 电路图见P15 图2.1 多端口译码一般要用译码器 例2：使用74LS138设计一个系统板上接口芯片的I/O地址译码电路，并且让每个接口芯片内部的端口数目为32个。 分析： 控制线：AEN=0 地址线：只需要8条（I/O地址00H～FFH），A7、A6、A5用于片选，A4A3A2A1A0用于片内地址不参与译码。 思考：如果要求端口地址从40H～5FH，如果设计电路。 作业：P28 1、2、3、4、5、6 补充：设计一快数据采集卡，选择3E7H作为该卡的地址，采用门电路完成。（74LS30：8输入与非门、74LS08：与门、74LS27：或非门） 注意：解决方法不唯一 * 第二章 I/O端口地址编码技术 2.1 I/O端口及其编址方式 一、 I/O端口和I/O操作 1. I/O端口 I/O端口是供CPU直接存取访问的接口中的寄存器或电路。 接口中的命令口、状态口和数据口均为I/O端口。 2. I/O端口地址和I/O操作 对接口中的不同寄存器或电路的编号称为I/O端口地址。 CPU通过向命令端口发命令来对接口最终对设备进行控制。访问设备实际上是访问相关的端口。 一个接口中有多个I/O端口；8255-----4 一个I/O端口可接受多种命令，对应多个寄存器。8255A 命令口 二、 I/O端口编址方式（统一、独立） 1. I/O统一编址（存储器映象I/O编址） 一个I/O端口等同于一个存储器单元。存储单元和I/O端口统一编址。 优点： 1）对I/O端口的访问命令与对存储器单元访问相同，不必使用专用I/O指令； 2）外设数目或I/O寄存器数几乎不受限制。 缺点： 1）I/O端口占用部分MEM空间，可用MEM空间减小； 2）对MEM访问指令较长，执行速度较慢； 3）I/O端口地址译码时间较长。 3）微机系统读写控制逻辑较简单。 2. I/O独立编址 I/O端口地址空间与存储器地址空间相互独立。 应用：Z-80系列和x86系列均采用此方式。 优点： 1）MEM地址空间不受I/O端口地址空间影响； 2） I/O端口数量不多，占用地址线少，地址译码简单，速度较快； 3）使用专用I/O命令(IN/OUT)，与MEM访问命令(LOAD/STORE、MOV)有明显区别,便于理解和检查。 缺点： 1）专用I/O指令增加指令系统复杂性，且I/O指令类型少，程序设计灵活性较差； 2）要求处理器提供MEMR/MEMW和IOR/IOW两组控制信号，增加了控制逻辑的复杂性。 三、独立编址方式的I/O端口访问 1. I/O端口地址空间 I/O端口地址空间：64K个独立编址的8位端口空间。两个连续8位端口可作为16位端口，4个连续的8位端口可作为32位端口处理。注意端口地址对齐。 2.I/O端口地址寻址方式 I/O端口支持直接寻址和间接寻址方式。 直接寻址：是使用一字节立即数寻址，端口寻址范围为00H~FFH共256个。（单字节地址时用） 间接寻址：是使用DX寄存器间接给出I/O端口地址，可寻址的范围是0000H~FFFFH共64K个端口。（双字节地址） I/O端口地址信号：借用RAM地址线信号和IOW/IOR信号线以及表示DMA正在工作的AEN的反相信号组成。 3.I/O端口与累加器间I/O指令——寄存器I/O指令 格式：IN、OUT。 结果：完成I/O端口和EAX、AX、AL之间的数据传送，可使用直接寻址和间接寻址方式。 直接寻址：IN AL，60H ；8255 PA口 OUT 61H, AL ；8255 PB口 间接寻址：MOV DX, 300H ；扩展板上8255 PA口 IN AL，DX