经典汇编语言教程:第8章 输入输出和中断

第8章 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~3CFH

VGA/EGA

200H~20FH

游戏控制口

3D0H~3DFH

CGA

278H~27FH

并行口LPT3

3F0H~3F7H

磁盘控制器

2F8H~2FFH

串行口COM2

3F8H~3FFH

串行口COM1

计算机在启动时,BIOS程序(BasicInput/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。

图8.1 BIOS部分数据表

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第3章 操作数的寻址方式第4章 标识符和表达式
第5章 微机CPU的指令系统第6章 程序的基本结构
第7章 子程序和库第8章 输入输出和中断
第9章 宏第10章 应用程序设计
第11章 数值运算协处理器第12章 汇编语言和C语言
汇编语言重要附录Windows API函数大全
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