IBM-PC(80x86)匯編語言與接口技術(shù)-第8章 輸入輸出程序設(shè)計

IBM—PC(80x86)匯編語言與接口技術(shù)-第8章輸入輸出程序設(shè)計目錄contents輸入輸出概述輸入輸出指令輸入輸出端口中斷與輸入輸出DMA與輸入輸出輸入輸出程序設(shè)計舉例輸入輸出概述CATALOGUE01將外部信息或數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)內(nèi)部進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)輸入將計算機(jī)內(nèi)部處理的結(jié)果或數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備進(jìn)行顯示或保存。數(shù)據(jù)輸出通過輸入輸出操作，實現(xiàn)對外部設(shè)備的控制，如打印機(jī)、顯示器等?？刂仆庠O(shè)輸入輸出設(shè)備的作用010204輸入輸出設(shè)備的分類鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀等輸入設(shè)備顯示器、打印機(jī)、音響等輸出設(shè)備磁盤、光盤、U盤等存儲設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器等03將數(shù)據(jù)從輸入設(shè)備傳輸?shù)接嬎銠C(jī)內(nèi)部，或?qū)?shù)據(jù)從計算機(jī)內(nèi)部傳輸?shù)捷敵鲈O(shè)備。數(shù)據(jù)傳輸將數(shù)據(jù)從一種格式轉(zhuǎn)換為另一種格式，以滿足計算機(jī)內(nèi)部處理或外部設(shè)備的要求。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換對輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，得到輸出的結(jié)果。數(shù)據(jù)處理根據(jù)需要，對輸入輸出設(shè)備進(jìn)行控制，如設(shè)置參數(shù)、啟動設(shè)備等。數(shù)據(jù)控制輸入輸出操作的過程輸入輸出指令CATALOGUE02輸入指令用于從I/O端口讀取數(shù)據(jù)到寄存器中。例如，`INAL,21h`將從端口21h讀取一個字節(jié)數(shù)據(jù)到AL寄存器中。IN指令用于從I/O端口讀取數(shù)據(jù)到緩沖區(qū)中。例如，`INS`從端口21h開始讀取一個字節(jié)數(shù)據(jù)到緩沖區(qū)中。INS指令OUT指令用于將數(shù)據(jù)從寄存器寫入I/O端口。例如，`OUT21h,AL`將AL寄存器中的數(shù)據(jù)寫入端口21h。OUTS指令用于將數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)寫入I/O端口。例如，`OUTS`將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫入從端口21h開始的I/O端口中。輸出指令立即尋址輸入輸出指令后直接給出端口地址，例如`INAL,21h`。間接尋址通過寄存器間接給出端口地址，例如`INAL,[BX]`。相對尋址通過程序計數(shù)器PC的相對偏移量給出端口地址，例如`INAL,[BX+SI]`。輸入輸出指令的尋址方式030201輸入輸出端口CATALOGUE03端口的定義與分類定義端口是計算機(jī)中用于連接外部設(shè)備并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的接口。分類按照數(shù)據(jù)傳輸速率和功能，端口可分為串行端口和并行端口。將端口地址作為獨立的數(shù)據(jù)地址空間進(jìn)行編址，通過專門的指令進(jìn)行訪問。獨立編址將端口地址映射到內(nèi)存地址空間中，通過讀寫內(nèi)存指令進(jìn)行訪問。內(nèi)存映射編址端口的編址方式直接訪問通過專門的輸入輸出指令直接對端口進(jìn)行訪問，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入輸出。中斷訪問當(dāng)外部設(shè)備需要與CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時，通過中斷請求打斷CPU的正常執(zhí)行流程，然后通過中斷處理程序與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。端口的訪問方式中斷與輸入輸出CATALOGUE04中斷的基本概念中斷是計算機(jī)在執(zhí)行程序過程中，出現(xiàn)異?；蛱厥馇闆r時，由硬件或操作系統(tǒng)自動發(fā)起并打斷當(dāng)前正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)而執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序的過程。中斷是計算機(jī)系統(tǒng)中一種非常重要的機(jī)制，用于處理各種突發(fā)事件和異常情況，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。中斷處理過程01中斷發(fā)生時，硬件會自動保存被中斷程序的現(xiàn)場信息，包括程序計數(shù)器、寄存器等。02中斷控制器會根據(jù)中斷類型選擇相應(yīng)的中斷處理程序，并將控制權(quán)交給該程序。中斷處理程序執(zhí)行完畢后，硬件會恢復(fù)被中斷程序的現(xiàn)場信息，使程序能夠從斷點繼續(xù)執(zhí)行。03中斷是實現(xiàn)輸入輸出操作的重要手段之一。當(dāng)外部設(shè)備需要與CPU進(jìn)行通信時，可以通過中斷的方式通知CPU，并請求CPU進(jìn)行相應(yīng)的輸入輸出操作。中斷可以保證CPU能夠及時響應(yīng)外部設(shè)備的請求，并高效地完成輸入輸出操作。同時，中斷也可以實現(xiàn)多任務(wù)并發(fā)執(zhí)行和實時處理等功能。中斷與輸入輸出的關(guān)系DMA與輸入輸出CATALOGUE05DMA是一種允許數(shù)據(jù)在內(nèi)存和外部設(shè)備之間直接傳輸?shù)募夹g(shù)，而不需要CPU的干預(yù)。直接內(nèi)存訪問高速傳輸硬件控制由于DMA可以繞過CPU，因此它可以在短時間內(nèi)傳輸大量數(shù)據(jù)，特別適合高速數(shù)據(jù)傳輸。DMA操作由DMA控制器硬件進(jìn)行控制，可以自動完成數(shù)據(jù)的傳輸和地址的管理。030201DMA的基本概念地址管理DMA控制器負(fù)責(zé)管理數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑吹刂泛湍繕?biāo)地址，確保數(shù)據(jù)從正確的位置讀取并寫入正確的位置。數(shù)據(jù)傳輸DMA控制器負(fù)責(zé)控制數(shù)據(jù)在內(nèi)存和外部設(shè)備之間的傳輸，可以同時進(jìn)行多個數(shù)據(jù)塊的傳輸。傳輸控制DMA控制器還可以控制傳輸?shù)拈_始、暫停和停止，以便在需要時對數(shù)據(jù)進(jìn)行精確控制。DMA控制器的功能DMA技術(shù)可以用于實現(xiàn)高速的輸入輸出操作，例如磁盤讀寫、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)?。?shù)據(jù)傳輸通過使用DMA，CPU可以從繁重的輸入輸出任務(wù)中解脫出來，從而提高整體性能。減輕CPU負(fù)擔(dān)對于需要實時處理的應(yīng)用，如音頻和視頻處理，DMA技術(shù)可以提供快速且連續(xù)的數(shù)據(jù)流，確保實時性能。實時處理010203DMA與輸入輸出的關(guān)系輸入輸出程序設(shè)計舉例CATALOGUE06鍵盤輸入程序設(shè)計使用80x86匯編語言，通過INT20H中斷來讀取鍵盤輸入。讀取單個字符通過調(diào)用INT21H中斷來讀取一個字符，并將其存儲在指定的內(nèi)存單元中。讀取一行字符使用DOS的CONIO.H庫中的getch函數(shù)來讀取一個字符，但不顯示在屏幕上。鍵盤輸入程序設(shè)計顯示器輸出程序設(shè)計使用DOS的CONIO.H庫中的putch函數(shù)來輸出一個字符到屏幕上。使用DOS的CONIO.H庫中的cprintf函數(shù)來輸出格式化的字符串到屏幕上。使用BIOS中斷來輸出字符到屏幕上，例如使用INT10H中斷來輸出字符和控制字符。打印機(jī)輸出程序設(shè)計01使用DOS的PRINTER.DRV驅(qū)動程序來控制打印機(jī)輸出。02使用BIOS中斷來控制打印機(jī)，例如使用INT17H中斷來發(fā)送數(shù)據(jù)到打印機(jī)。03使用第三方打印庫，例如Borland的TurboPrint庫或Microsoft的Winprinter庫。123使用DOS的COMM.D