电子技术论坛_中国专业的电子工程师学习交流社区-中电网技术论坛

标题: 输入输出和中断 [打印本页]

作者: 苹果也疯狂 时间: 2015-1-27 15:20 标题: 输入输出和中断

输入输出功能是计算机的重要组成部分，是人—机交互功能的主要承担者。在早期的计算机系统中，通常把输入输出设备或功能作为次要的部分，而把CPU作为主要研究对象。但现在随着输入输出设备的日益丰富、功能要求越来越复杂，输入输出部分在整个计算机系统中的地位也得到了进一步提高。
本章先介绍了I/O的基本概念和I/O指令，再叙述了中断的概念及其工作过程，并列举出计算机系统中若干个常用的中断及其功能。
8.1输入输出的基本概念
输入输出是一个完整应用程序的重要组成部分，是交互式应用程序不可缺少的组成部分。
在用高级语言编程时，程序员可直接用输入输出语句来完成键盘输入、屏幕显示或打印输出等需求，而无需关心这些输入输出语句是如何实现的，因为编译程序会自动把这些语句转换成相应的输入输出指令。但如果用汇编语言编写程序的话，情况就不同了，因为汇编语言是与机器有关的程序设计语言，要编写出具有输入输出功能的代码段就必须清楚CPU为输入输出提供了哪些指令，或计算机系统提供了哪些可直接使用的功能调用。
8.1.1 I/O端口地址
I/O端口是CPU与输入输出设备的交换数据的场所，通过I/O端口，处理机可以接受从输入设备输入的信息；也可向输出设备发送信息。在计算机系统中，为了区分各类不同的I/O端口，就用不同的数字给它们进行编号，这种对I/O端口的编号就称为I/O端口地址。按照
每次可交换一个字节数据的端口称为字节端口，每次可交换一个字数据的端口称为字端口。
在Intel公司的CPU家族中，I/O端口的地址空间可达64K，即可有65536个字节端口，或32768个字端口。这些地址不是内存单元地址的一部分，不能普通的访问内存指令来读取其信息，而要用专门的I/O指令才能访问它们。虽然CPU提供了很大的I/O地址空间，但目前大多数微机所用的端口地址都在0~3FFH范围之内，其所用的I/O地址空间只占整个I/O地址空间的很小部分。表8.1列举了几个重要的I/O端口地址。
表8.1几个重要的I/O端口地址
端口地址端口名称端口地址端口名称
020H~023H中断屏蔽寄存器378H~37FH并行口LPT2
040H~043H时针/计数器3B0H~3BBH单色显示器端口
060H键盘输入端口3BCH~3BFH并行口LPT1
061H扬声器(0, 1位)3C0H~3CFHVGA/EGA
200H~20FH游戏控制口3D0H~3DFHCGA
278H~27FH并行口LPT33F0H~3F7H磁盘控制器
2F8H~2FFH串行口COM23F8H~3FFH串行口COM1
计算机在启动时，BIOS程序(Basic Input/Output System)将检查计算机系统中有哪些端口地址。当发现有串行端口地址时，BIOS就把该端口存放在以地址40:00H开始的数据区内；当发现有并行端口地址时，BIOS会把它存入以地址40:08H开始的数据区内。
每类端口有4个字的空间，对有二个串行口、二个并行口的计算机系统，其BIOS程序将得到如图8.1所示的部分数据表。
图中03F8H、02F8H、0378H和0278H分别为COM1、COM2、LPT1和LPT2的端口地址。

欢迎光临电子技术论坛_中国专业的电子工程师学习交流社区-中电网技术论坛 (http://bbs.eccn.com/)