第一章第二部分--端口地址及译码技术.pptVIP

例1：设计I/O端口地址为2F8H的只读译码电路。 分析：若要产生2F8H端口地址，则译码电路的输入地址线就应具有如表2.3所示的值。 * * * 1.3 I/O端口地址译码技术 第一节 I/O端口及其编址方式 第二节 I/O端口地址分配 第三节 I/O端口地址译码 * 一、I/O端口和I/O操作 1. I/O端口 I/O接口(Interface)电路中能被CPU直接访问的寄存器的地址称之为端口(PORT)。 CPU通过这些端口发送命令、读取状态和传送数据。 一个接口可有几个端口。如命令口、状态口、数据口等。编程时只需指明端口地址即可。 2. I/O操作 I/O操作是针对I/O端口的，而不是对I/O设备本身的。 第一节 I/O端口及其编址方式 * 二、端口地址编址方式1. 统一编址 把I／O端口与存储器进行统一的编址。 这就不需要专门的I／O指令。就把I／O端口当作存储器单元一样进行访问。由于访存指令相当丰富，所以，既可用端口实现输入／输出，还可对端口内容进行处理。 另外，能给端口有较大的编址空间。这对大型控制系统和数据通信系统是很有意义的。  缺点是端口占用了存储器的地址空间、使存储器容量减小，另外指令长度比起专门I／O指令要长，因而执行时间较长。 * 2.独立编址 这种方式是接口中的端口单独编址而不占用存储空间，大型计算机通常采用这种方式。有些微机，如IBM-PC系列也采用这种方式。 这种方式的优点： ①专门的I／O指令对端口操作，可读性好，指令短，执行速度快。 ②端口单独编址，不会与存储器地址相互混淆。 * 三、独立编址方式的端口访问 通过I/O指令访问I/O端口 在汇编语言中有I/O指令。用于I/O端口与累加器(AX、AL)之间的数据传送。 在I／O指令中有单字节地址或双字节地址寻址方式。用单字节作为端口地址，则最多可访问256(0~0FFH)个端口。若用双字节地址作为端口地址，则最多可寻址216＝64K个端口。 系统主板上的I／O端口，采用单字节地址。在I／O扩展槽上的接口控制卡上，采用双字节地址。 I/O指令格式为；输入 IN AX/AL，PORT/DX 输出 OUT PORT/DX，AX/AL  这里，PORT是一个8位的字节地址。 * 第二节 I/O端口地址分配 进行接口设计，必须了解系统的端口地址的分配情况，只能使用那些允许用户使用的空闲端口。 * 一、I／O接口硬件分类按照I/O接口设备的配置情况，I/O接口的硬件分成两类： (1)系统板上的I／O芯片。这些芯片大多是可编程的大规模集成电路，完成相应的接口操作。如定时／计数器、中断控制器、DMA控制器、并行接口以及利用单片机构成的键盘控制器等。 (2)I／O扩展槽上的接口控制卡。这些控制卡(适配器)是由若干个集成电路按一定的逻辑组成的一个部件，如软驱卡、硬驱卡、图形卡、打印卡、串行通信卡等。 * 二、I／O端口地址分配 不同的微机系统对I／O端口地址的分配不同。 PC系统提供了16根I/O地址线中的A9~A0这10根作为I／O端口地址寻址。共1024个端口。又根据I／O接口的硬件分类把它们分成两部分： 1.前512个端口供系统板上的I／O接口芯片使用 2.后512个端口归扩展槽上I／O接口控制卡使用 PC／AT系统作了一些改动，前256个端口(000~0FFH)供系统板上的I／O接口芯片使用；后756(100~3FFH)为扩展槽上的I／O接口控制卡使用， * 实际上有的I／O接口可能仅用到其中的前几个地址。例如，8255A只用了60H~63H四个口地址。 * 留给用户使用的是300H~31FH。 * 第三节 I/O端口地址译码 每当CPU执行IN或OUT指令时，就进入了I／O端口读／写周期。此时CPU首先给出端口地址，然后是I／O读写控制信号IOR、IOW以及其它一些控制信号有效，由端口地址同这些控制信号相结合来控制对I／O端口的读/写操作。 具体是针对众多端口中的哪个端口进行操作呢?这就需要一个选中信号来选定一个特定端口。这个选中信号必须由上述地址信号和控制信号逻辑组合而产生。 * 一、I／O地址泽码电路工作原理及作用 译码电路的输入信号I／O地址译码电路的输入信号有两类： (1) 地址信号： A0~A9这10根地址线。 (2)控制信号：I／O地址译码电路除了要接受所限定的地址信号之外，还要通常还需要考虑下面的一些控制信号