微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù) 教學(xué)課件 作者 古輝 主編2章-IO端口地址譯碼技術(shù).ppt

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1、第二章I/O端口地址譯碼技術(shù)1目錄2.1I/O端口及其編址方式2.2I/O端口地址分配2.3I/O端口地址譯碼2.4實(shí)驗(yàn)22.1I/O端口及其編址方式2.1.1I/O端口與內(nèi)存單元統(tǒng)一編址2.1.2I/O端口獨(dú)立編址32.2I/O端口地址分配2.2.1I/O端口地址空間的分配2.2.2獨(dú)立編址方式的端口訪問(wèn)2.2.3存儲(chǔ)地址空間的分配42.3I/O端口地址譯碼2.3.1I/O端口地址的譯碼電路工作原理2.3.2I/O端口地址的固定式譯碼2.3.3I/O端口地址的可選式譯碼2.3.4I/O端口地址共用5本章要點(diǎn)I/O端口的編址方式I/O端

2、口的地址分配I/O端口地址譯碼電路的工作原理I/O端口地址譯碼電路的分析與設(shè)計(jì)6本章學(xué)習(xí)目標(biāo)微機(jī)系統(tǒng)I/O端口地址的分配及如何選用I/O端口地址獨(dú)立I/O端口編址方式的端口訪問(wèn)I/O端口地址譯碼電路的分析與設(shè)計(jì)72.1I/O端口編址方式I/0端口與內(nèi)存統(tǒng)一編址I/O端口與內(nèi)存獨(dú)立編址82.1.1I／O端口與內(nèi)存單元統(tǒng)一編址9優(yōu)點(diǎn)：可以用訪問(wèn)內(nèi)存的方法來(lái)訪問(wèn)I/O端口外設(shè)數(shù)目或I/O寄存器數(shù)幾乎不受限制微機(jī)系統(tǒng)讀寫(xiě)控制邏輯較簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：I/O端口占用部分內(nèi)存空間，減少了內(nèi)存可用的地址范圍，因此對(duì)內(nèi)存容量有潛在的影響對(duì)內(nèi)存單元訪問(wèn)指令較長(zhǎng)，執(zhí)

3、行速度較慢從指令上不易區(qū)分當(dāng)前是對(duì)內(nèi)存進(jìn)行操作還是對(duì)外設(shè)進(jìn)行操作2.1.1I/O端口與內(nèi)存單元統(tǒng)一編址102.1.2I/O端口與內(nèi)存單元獨(dú)立編址11優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)存地址空間不受I/O端口地址空間影響地址譯碼簡(jiǎn)單，速度較快I/O指令簡(jiǎn)短，執(zhí)行速度快使用專(zhuān)用I/O命令(IN/OUT)，與MEM訪問(wèn)(LOAD/STORE、MOV)有明顯區(qū)別,便于理解和檢查缺點(diǎn)：專(zhuān)用I/O指令增加指令系統(tǒng)復(fù)雜性，且I/O指令類(lèi)型少，程序設(shè)計(jì)靈活性較差要求處理器提供MEMR/MEMW和IOR/IOW兩組控制信號(hào)，增加了控制邏輯的復(fù)雜性I／O端口與內(nèi)存單元獨(dú)立編址12例

4、Intel的80X86系列、Z80系列I/O空間內(nèi)存空間MOV[10H],AL對(duì)內(nèi)存操作IN10H,AL對(duì)端口操作I／O端口與內(nèi)存單元獨(dú)立編址132.2.1I/O端口地址空間的分配按照PC系列微機(jī)系統(tǒng)中I/O接口電路的復(fù)雜程度及應(yīng)用形式，可以把I/O接口的硬件分為兩大類(lèi):系統(tǒng)板上的I/O接口芯片擴(kuò)展槽上的I/O接口控制卡14系統(tǒng)板上接口芯片的端口地址I/O接口名稱(chēng)PC/XTPC/ATDMA控制器10000～00DFH0000～001FHDMA控制器2－00C0～00DFHDMA頁(yè)面寄存器0080～0083H0080～009FH中斷控制器

5、10020～0021H0020～003FH中斷控制器2－00A0～00BFH定時(shí)器0040～0043H0040～005FH并行接口芯片0060～0063H－鍵盤(pán)控制器－0060～006FHRT/CMOSRAM－0070～007FHNMI屏蔽寄存器00A0H－協(xié)處理器－00F0～00FFH15擴(kuò)展槽上接口控制卡的端口地址I/O端口名稱(chēng)PC/XTPC/AT硬驅(qū)控制卡0320～032FH01F0～01FFH游戲控制卡0200～020FH0200～020FH擴(kuò)展器/接收器0210～021FH－并行口控制卡10370～037FH0370～037F

6、H并行口控制卡20270～027FH0270～027FH串行口控制卡103F8～03FFH03F8～03FFH串行口控制卡202F0～02FFH02F0～02FFH原型插件板(用戶(hù)可用)0300～031FH0300～031FH同步通信卡103A0～03AFH03A0～03AFH同步通信卡20380～038FH0380～038FH單顯DMA03B0～03BFH03B0～03BFH彩顯CGA03D0～03DFH03D0～03DFH彩顯EGA/VGA03C0～03CFH03C0～03CFH軟驅(qū)控制卡03F0～03F7H03F0～03F7H16

7、I/O端口地址選用的原則凡是被系統(tǒng)配置占用了的端口地址一律不能使用從原則上講，未被系統(tǒng)占用的地址用戶(hù)都可以使用，但對(duì)計(jì)算機(jī)廠家申明保留的地址，不要使用通常，用戶(hù)可使用300H～31FH，在這些用戶(hù)可用的I/O地址范圍內(nèi)，為了避免與其他用戶(hù)開(kāi)發(fā)的接口控制卡發(fā)生地址沖突，最好采用地址開(kāi)關(guān)DIP要準(zhǔn)確地了解系統(tǒng)中使用了哪些端口，最好的方法是進(jìn)入windows后，通過(guò)控制面板中的計(jì)算機(jī)管理工具查看I/O端口的分配17某臺(tái)PC機(jī)上的I/O端口的地址分配圖18（1）對(duì)數(shù)據(jù)輸入端口只進(jìn)行讀操作（IN），對(duì)數(shù)據(jù)輸出端口僅進(jìn)行寫(xiě)操作（OUT），因此，數(shù)據(jù)

8、輸入端口和數(shù)據(jù)輸出端口可使用相同的地址，接口電路用讀寫(xiě)控制信號(hào)來(lái)區(qū)分。（2）由于對(duì)狀態(tài)端口只進(jìn)行讀操作（IN），對(duì)控制端口僅進(jìn)行寫(xiě)操作（OUT），因此，狀態(tài)端口和控制端口可使用相同的地址。（3）多個(gè)數(shù)據(jù)端口