汇编语言序设计辅导资料十五主 题： 第八章 输入输出程序设计（第 1-2 节）内 容：第八章 输入输出程序设计 概述 本周学习输入输出程序设计，我们需要学习 I/O 程序设计，中断传送方式，包括中断向量，中断过程等问题。第八章内容实际上可以看作是汇编语言程序设计的应用，是结合硬件基础和语言编程的应用，另外在实用方面也是很值得学习的，硬件开发最终都要通过接口来实现功能。第 1 节 I/O 设备的数据传送方式1）CPU 与外设：CPU 和外设之间要交换控制，状态和数据三种信息，但真正要交换的是数据信息，这些信息可以是串行的也可以是并行的，相应的外设接口要用串行接口和并行接口2）直接存储器存取 DMA 方式：也称为成组数据传送方式，主要用于一些高速 I/O 设备，这种方式能使 I/O 设备直接和存储器进行成批数据的快速传送。这项功能主要靠 DMA 控制器完成的3）DMA 控制器：DMA 控制器主要包括四个寄存器：控制寄存器，状态寄存器，地址寄存器，字节计数器，这些寄存器在信息传送之前应进行初始化 4）DMA 方式的步骤如下： （1）DMA 控制器向 CPU 发出 HOLD 信号，请求使用总线 （2）CPU 发出响应信号 HOLD 给 DMA 控制器，并将总线让出，这时 CPU 放弃总线控制权，DMA 控制器获得总线控制权 （3）传送数据的存储器地址(地址寄存器中)通过地址总线发出 （4）传输的数据字节通过数据总线进行传输 (5) 地址寄存器增 1，指向下一要传送的字节 (6)字节计数器减 1 (7)如字节计数器非 0，转向第 3 步 （8）否则，DMA 控制器撤销总线请求信号 HOLD，传送结束 5）I/O 端口：计算机的外设和存储设备都是通过接口连接到系统总线上的，每个接口都有一组寄存器组成，包括数据寄存器，状态寄存器，命令寄存器这些寄存器都分配一个称为 I/O 端口的地址编码，计算机的 CPU 和内存就是通过这些端口和外部设备进行通信的 6）I/O 地址空间：80x86 中，I/O 端口编址在一个独立的地址空间中，这个空间允许设置 64K 个 8位端口或 32K 个 16 位端口，但实际上微机只用到了空间中很小的一部分 7）I/O 指令：I/O 指令是 CPU 与外设进行通信的最基本途径。第三章中已经介绍了 IN 和 OUT 指令用于 I/O 通信，它们都可以传送字节或字，都有直接端口寻址和间接端口寻址两种方式，举例如下： IN AL,PORT 直接端口寻址，字节 IN AX,PORT 直接端口寻址，字 IN AL,DX 间接端口寻址，字节 IN AX,DX 间接端口寻址，字 注意：间接端口寻址的时候，实际上需要先对寄存器赋值，然后才使用间接端口寻址方式下的I/O 指令，另外，I/O 指令中使用的寄存器必须是 AL 或 AX,举例如下： MOV DX,126H DX 赋值 IN AL,DX 间接端口寻址，字节输入 OR AL,80H 逻辑或 OUT DX,AL 间接端口寻址，字节输出第 2 节 中断传送方式 1）中断概念：中断是一种使 CPU 中止正在执行的程序而转去处理特殊事件的操作，它一直被大多数计算机所采用，是 CPU 和外部设备进行 I/O 通信的有效方法2）中断源：引起中断的事件称为中断源，它们可以来自外部，或来自计算机内部的某些原因。由外设控制器或协处理器引起的中断一般称为硬件中断或外中断，由中断指令 INT 引起的中断，或由CPU 某些错误引起的中断称为内中断，中断源示意图如下： 说明：非屏蔽中断 NMI,为电源错，内存或 I/O 总线的奇偶等异常事件准备，它不受中断允许标志 IF的屏蔽，而且整个系统中只能有一个非屏蔽中断，其中断类型号是 2；INTO 指令是溢出中断指令；8259A 是可编程中断控制器，它的 8 个 IR 接口从 IR0 到 IR7 的中断优先级是从高到低排列的，中断优先级下面介绍。 3）8086 中断分类： （1）内中断：包括 中断指令 INT 引起 CPU 某些错误引起 调试程序 DEBUG 设置的中断 说明：CPU 执行完 INT N 中断，可以立即产生中断，并调用相应的中断处理程序来完成中断功能，中断指令的操作数 N 指出中断类型号。中断类型号可以指出中断程序在中断向量表中的入口地址，后续会介绍； CPU 某些错误引起的中断包括除法错误，溢出中断 INTO；调试程序 DUBUG 设置的中断，它又包括单步中断和断点中断两种本周要求掌握的内容如下：基本概念：I/O 程序设计的重要性、DMA 方式、DMA 方式步骤、I/O 端口、I/O 地址空间、中断概念、中断源、中断源和中断向量表基本理论：I/O 设备和 CPU 的关系、DMA 传送方式，I/O 端口，理解中断的作用，会用中断类型号算中断向量地址 习题：1、DMA 控制器包括哪些寄存器：（A）控制寄存器 （B）状态寄存器(C)地址寄存器 (D) 字节计数器 ABCD2、I/O 指令中，直接端口寻址和间接端口寻址都只需要一条指令即可完成端口寻址。 (错)3、I/O 端口包括哪些寄存器： （A）数据寄存器 (B)地址寄存器 （C）状态寄存器 （C）命令寄存器 ACD