第6章-并行輸入輸出接口.

1、 數(shù)據(jù)總線（DB） 控制總線（CB） 地址總線（AB） 中央 處理器 CPU 內(nèi)存儲器 I/O接口 I/O接口 I/O設(shè)備 I/O設(shè)備 正如上圖所示，每個接口部件都包含一組寄存器，CPU與外設(shè)之間進行數(shù)據(jù)傳輸時，各種不同的信息（數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息和控制信息）進入不同的寄存器。 通常把（Port）。 所以接口中一般包含三種類型的端口：數(shù)據(jù)端口、狀態(tài)端口和控制數(shù)據(jù)端口、狀態(tài)端口和控制端口端口/ /命令端口命令端口。通常情況下，數(shù)據(jù)端口是可讀、可寫或可讀寫的，狀態(tài)端口一般是只讀的，而控制端口一般是只寫的。這樣，CPU對外設(shè)的訪問實際上就是CPU對I/O接口中端口的讀/寫操作。1. 1. 統(tǒng)一編址方式

2、統(tǒng)一編址方式 優(yōu)點：優(yōu)點： I/O端口地址空間大；訪問端口地址空間大；訪問I/O端口的指令比較齊全，功端口的指令比較齊全，功能強，使用方便；能強，使用方便；CPU的的I/O 控制邏輯比較簡單?？刂七壿嫳容^簡單。 缺點：減少了內(nèi)存可用空間；缺點：減少了內(nèi)存可用空間； I/O操作時間較長，而且從指令操作時間較長，而且從指令上不易區(qū)分一條指令是訪問內(nèi)存還是訪問外設(shè)，程序可讀性差。上不易區(qū)分一條指令是訪問內(nèi)存還是訪問外設(shè)，程序可讀性差。2. 2. 獨立編址方式獨立編址方式 優(yōu)點：優(yōu)點： 不占用內(nèi)存空間；訪問不占用內(nèi)存空間；訪問I/O端口的指令格式較短，速度端口的指令格式較短，速度快，程序可讀性強。快，

3、程序可讀性強。 缺點：需設(shè)置專用指令，這些指令功能較弱；缺點：需設(shè)置專用指令，這些指令功能較弱； CPU的的I/O 控制控制邏輯相對比較復(fù)雜。邏輯相對比較復(fù)雜。一。一。CPU 與外設(shè)交換的信息類型 CPU與外設(shè)之間交換的信息有數(shù)據(jù)、狀態(tài)、控制。這是三種不同性質(zhì)的信息，應(yīng)通過不同的端口分別傳送。IN AL, PORTOUT PORT, AL輸入端口輸入端口輸出端口輸出端口DCLK來自輸來自輸入設(shè)備入設(shè)備Q0Q1Q7至輸出設(shè)備CPU地址譯碼器地址譯碼器地址及控制總線STBOBFACKSTBSTBACK 組成控制寄存器狀態(tài)寄存器地址寄存器字節(jié)計數(shù)器DMA初始化數(shù)據(jù)傳輸緩沖區(qū)的起始地址或結(jié)束地址送到地

4、址寄存器中；傳輸字節(jié)數(shù)或字?jǐn)?shù)送到計數(shù)器中地址寄存器字節(jié)計數(shù)器模式寄存器請求觸發(fā)器屏蔽觸發(fā)器4個獨立通道公用控制寄存器狀態(tài)寄存器RESET：復(fù)位READY ：準(zhǔn)備就緒信號ADSTB ：地址選通信號AEN：地址允許信號（高8位）CS：片選MEMR：存儲器讀信號MEMW：存儲器寫信號IOR：接口讀信號，雙向IOW：接口寫信號，雙向存儲器接口： MEMR，IOW有效接口存儲器： MEMW，IOR有效8237A和外設(shè)之間極性編程選擇HRQ：總線請求HLDA：總線應(yīng)答CPU和8237A之間A3A0：地址線，雙向A4A7：地址線，輸出DB0DB7：高8位地址/數(shù)據(jù)分時復(fù)用EOP：DMA傳輸過程結(jié)束，雙向作為

5、從模塊工作時：A3A0：輸入，選擇端口地址CS，HRQ，AEN：低電平IOR，IOW：輸入，端口讀/寫控制DB0DB7：傳送數(shù)據(jù)作為主模塊工作時：A7A0：輸出，低8位地址DB0DB7：輸出，高8位地址AEN：高電平IOR，IOW，MEMR，MEMW：輸出，端口，存儲器讀/寫控制高4位地址：頁面地址寄存器提供n 單字節(jié)傳輸模式： 每次請求只傳送一個字節(jié)就釋放總線n 塊傳輸模式 當(dāng)所有字節(jié)傳送結(jié)束時才釋放總線n 請求傳輸模式 只有DREQ有效時才傳輸，所有字節(jié)傳送結(jié)束才釋放總線n 級聯(lián)模式 幾個8237A構(gòu)成主從式級聯(lián)系統(tǒng) 模式寄存器格式D7D6D5D4D3D2D1D0通道選擇：00：通道001

6、：通道110：通道211：通道3傳輸類型選擇：00：校驗傳輸01：寫傳輸10：讀傳輸11：無意義自動預(yù)置功能選擇： 0：禁止 1：允許地址增減選擇： 0：地址加1，1：地址減1模式選擇：00：請求傳輸01：單字節(jié)傳輸10：塊傳輸11：級聯(lián)傳輸0BH3、 控制寄存器格式D7D6D5D4D3D2D1D01：M-M傳輸1：M-M傳輸時，源地址保持不變0：啟動8237A工作1：停止8237A工作0：固定優(yōu)先級，1：循環(huán)優(yōu)先級0：正常寫，1：擴展寫0：普通時序，1：壓縮時序DREQ極性0：高電平有效，1：低電平有效DACK極性0：低電平有效，1：高電平有效08HSISIS0S0SwSwS1S2S3S4單

7、字節(jié)傳輸塊傳輸HRQDREQHLDA就緒未就緒就緒空閑狀態(tài)請求應(yīng)答狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖： 通道30是否有DMA請求： 1：有，0：沒有 通道30是否計數(shù)結(jié)束： 1：結(jié)束，0：沒結(jié)束4、 狀態(tài)寄存器格式5、 請求標(biāo)志和屏蔽標(biāo)志的設(shè)置D7D6D5D4D3D2D1D0通道選擇00：通道001：通道110：通道211：通道3設(shè)置DMA請求標(biāo)志：1：有請求，0：無請求不用請求寄存器格式：08H09H32103210屏蔽寄存器格式：D7D6D5D4D3D2D1D0通道選擇00：通道001：通道110：通道211：通道3屏蔽設(shè)置：1：設(shè)屏蔽位，0：去除屏蔽位不用綜合屏蔽命令格式：D7D6D5D4D3D

8、2D1D0對通道30設(shè)置屏蔽： 1：設(shè)置，0：取消不用0AH0FH端口地址通道寄 存 器讀（IOR）寫（IOW）000102030405060708090A0B0C0D0E0F00112233公用讀通道0當(dāng)前地址寄存器讀通道0當(dāng)前字節(jié)計數(shù)器讀通道1當(dāng)前地址寄存器讀通道1當(dāng)前字節(jié)計數(shù)器讀通道2當(dāng)前地址寄存器讀通道2當(dāng)前字節(jié)計數(shù)器讀通道3當(dāng)前地址寄存器讀通道3當(dāng)前字節(jié)計數(shù)器讀狀態(tài)寄存器 讀暫存寄存器 寫通道0基地址和當(dāng)前地址寄存器寫通道0基字節(jié)和當(dāng)前字節(jié)計數(shù)器寫通道1基地址和當(dāng)前地址寄存器寫通道1基字節(jié)和當(dāng)前字節(jié)計數(shù)器寫通道2基地址和當(dāng)前地址寄存器寫通道2基字節(jié)和當(dāng)前字節(jié)計數(shù)器寫通道3基地址和當(dāng)前

9、地址寄存器寫通道3基字節(jié)和當(dāng)前字節(jié)計數(shù)器寫命令寄存器寫請求寄存器寫單個通道屏蔽寄存器寫工作方式寄存器寫清除先/后觸發(fā)器命令寫復(fù)位命令寫清除屏蔽標(biāo)志命令寫四個通道屏蔽寄存器程序：MOV AL，04MOV DX，DMA+8OUT DX，ALMOV DX，DMA+0DHOUT DX，ALMOV DX，DMAMOV CX，0004WRITE：MOV AL，0FFHOUT DX，ALOUT DX，ALINC DXINC DXLOOP WRITE；00000100停止8237A工作；總清命令；給4個地址寄存器寫入全1MOV DX，DMA+0BHMOV AL，58HOUT DX，ALMOV AL，41HOU

10、T DX，ALMOV AL，42HOUT DX，ALMOV AL，43HOUT DX，AL；模式寄存器端口地址；01 0 1 10 00通道0讀操作自動預(yù)置地址加1單字節(jié)；01 0 0 00 01 10 11 通道號校驗操作非自動預(yù)置地址加1單字節(jié)MOV DX，DMA+8MOV AL，0OUT DX，ALMOV DX，DMA+0AHOUT DX，ALMOV AL，01OUT DX，ALMOV AL，02OUT DX，ALMOV AL，03OUT DX，AL；8237A控制寄存器端口地址；0 0 0 0 0 0 00不允許M-M操作啟動8237A普通時序固定優(yōu)先級不擴展寫DREQ高電平有效DAC

11、K低電平有效；使4個通道去除屏蔽MOV DX，DMA+2MOV CX，0003READ：IN AL，DXMOV AH，ALIN AL，DXCMP AX，0FFFFHJNZ HHHINC DXINC DXLOOP READHHH：HLT；讀出通道13的地址寄存器的值并和全1比較48H（01001000，讀）：主機網(wǎng)絡(luò)44H（01000100，寫）：網(wǎng)絡(luò)主機 20位存儲器地址的生成A0A7：8237A的A0A7輸出A8A15：8237A的DB0DB7輸出A16A19：頁面地址寄存器輸出（端口地址83H）程序：NETTRA：MOV DX，DMA+0CHMOV AL，00OUT DX，ALMOV DX

12、，DMA+09HOUT DX，ALMOV AX，01OR AX，SIMOV DX，DMA+0BHOUT DX，AL；清先/后觸發(fā)器；清除請求標(biāo)志；設(shè)置通道1的模式字 SI值的最低位置1MOV AX，ESMOV CL，04ROL AX，CLMOV CH，ALAND AL，0F0HADD AX，BXJNC ABCINC CHABC： MOV DX，DMA+2OUT DX，ALMOV AL，AHOUT DX，ALMOV AL，CHAND AL，0FHMOV DX，DMA+0083HOUT DX，AL設(shè)（ES）=X1X2X3X4，則X1 X2 X3 X4AX：X1X2 X3 X4AX：X1X4CH：0X2 X3 X4AX：MOV AX，DIDEC AXMOV DX，DMA+3OUT DX，ALMOV A