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1、I/O端口地址譯碼3I/O端口地址分配21第三章I/O端口地址譯碼技術I/O端口編址1基本概念接口內部包含一個或多個CPU可進行讀寫的寄存器，這些寄存器稱為I/O端口。數(shù)據(jù)端口、狀態(tài)端口和控制端口。CPU對外設的各種操作，最終都歸結為對接口中各端口的讀/寫操作。為了區(qū)分不同的端口，需為每個端口分配一個地址編號，稱為I/O端口地址。由于CPU地址總線既連接到存儲器又連接到I/O端口，因此，需要一種機制來區(qū)分和尋址要操作的內存單元或I/O端口，這種機制稱為編址方式。常用的兩種I/O編址方式：I/O端口與內存統(tǒng)一編址；I/O端口與內存獨立編址。2.1I/O端口編址2基本內容I/O端口與內存單元統(tǒng)
2、一進行地址分配，使用統(tǒng)一的指令訪問I/O端口或者內存單元。又稱存儲器映射編址方式。Motorola公司的68系列、Apple系列微機即是統(tǒng)一編址。(1)I/O端口與內存統(tǒng)一編址3優(yōu)點把I/O端口當做存儲單元來看待，可使用訪存指令來訪問I/O端口，故無需專門的I/O指令。訪存指令種類多，功能全，可為訪問外設提供方便。缺點I/O端口與內存單元共同統(tǒng)一的地址空間，相對減少了內存可用的地址范圍。從指令形式上不易區(qū)分訪存還是訪問外設，程序可讀性低。訪存指令比專用I/O指令長，譯碼較為復雜，執(zhí)行速度較慢。4基本內容I/O端口與內存單元有各自獨立的地址空間，訪問I/O端口使用專門的I/O指令。又稱I/O
3、映射編址方式。8086/8088CPU、IBM-PC系列和Z80系列機采用獨立編址。(2)I/O端口與內存獨立編址5優(yōu)點I/O端口與內存空間相對獨立，I/O端口單獨編址，不占用內存空間。由于使用了專門的I/O指令，指令簡短，譯碼簡單，速度快。I/O指令與訪存指令區(qū)別明顯，程序可讀性強。缺點專用的I/O指令增加了指令系統(tǒng)的復雜性，且指令類型少，功能弱，程序設計靈活性差。增加了控制邏輯的復雜性。6指令類型IN：從I/O端口讀入數(shù)據(jù)到微處理器的累加器中。OUT：將微處理器累加器中的數(shù)據(jù)寫入到I/O端口。注意：數(shù)據(jù)只在累加器（AX或AL）和端口間進行傳遞。原則：傳輸字節(jié)數(shù)據(jù)時使用AL；傳輸字數(shù)據(jù)時
4、使用AX。尋址方式直接尋址：當端口地址≤0FFH時，采用直接尋址，即在指令中直接寫明端口地址。（也可用間接尋址方式）間接尋址：當端口地址>0FFH時，采用間接尋址，使用DX存放端口地址。(3)獨立編址下的I/O指令7直接尋址指令格式輸入：INAL/AX,port;port是8位地址，≤0FFH輸出：OUTport,AL/AX8INAL,2CH;從2CH端口讀入?到AL中INAX,5BH;從5BH端口讀入?到AX中OUT61H,AL;將AL中的?寫入到61H端口中OUT1DH,AX;將AX中的?寫入到1DH端口中間接尋址指令格式輸入：MOVDX,port;port是16位地址，>0FFHIN
5、AL/AX,DX輸出：MOVDX,portOUTDX,AL/AX9判斷下列指令格式是否正確。(1)從218H端口讀入一個字數(shù)據(jù)。INAL，218H(2)將一個字節(jié)的數(shù)據(jù)寫入到254端口。OUT254H,AX10MOVDX,218HINAL,DXMOVDX,254HOUTDX,AXOUT254,AL或OUT0FEH,AL(1)I/O端口地址線80x86系列PC采用獨立編址方式，I/O地址線有16根，對應64K空間。2.2I/O端口地址分配11系統(tǒng)配置占用了的端口地址不能使用。計算機廠家聲明保留的地址不能使用。用戶可使用300~31FH的地址。但為了避免與其它用戶開發(fā)的接口卡發(fā)生沖突，最好采用
6、DIP開關進行地址設置。(4)I/O端口地址選用原則12可通過“附件”→“系統(tǒng)信息”→“硬件資源”→“I/O”選項來查看I/O端口的地址分配狀況(1)基本概念與原理基本概念當執(zhí)行I/O指令時，CPU首先在總線上發(fā)出要訪問的端口地址和必要的控制信號，然后通過一個譯碼電路將這些信號轉換為相應的I/O端口選通信號。譯碼信號譯碼的實質：對地址線和控制信號進行邏輯組合，產生相應的選通信號，一般是低電平有效。參與譯碼的主要信號：地址信號2.3I/O端口地址譯碼13原理把地址線分為高低兩部分，分別用于片間尋址和片內尋址。片間尋址（片選）：高位地址線與CPU的控制信號相結合，經譯碼電路產生I/O接口芯片的
7、片選信號，實現(xiàn)片間尋址。片內尋址（單元選）：低位地址線不參加片間尋址譯碼，而是直接連接到I/O接口芯片，實現(xiàn)芯片內部的片內端口尋址。通常由接口芯片內部的地址譯碼電路來完成。1415譯碼方式按照地址譯碼電路采用的元器件，分為：門電路譯碼專用譯碼器譯碼開關式譯碼可編程邏輯器件譯碼按照譯碼電路的形式，分為：固定式譯碼可選式譯碼16特點：接口中的端口地址固定，不能修改。一般接口卡中大多采用該形式。17(2)I/O端口地址的固定式
