IO端口地址译码ppt课件

1、n主要内容主要内容5.2.1 I/O端口及其编址方式5.2.2 I/O端口地址分配5.2.3 I/O端口地址译码2；. 端口（端口（portport）：）：是接口电路中接口电路中能被CPU直接直接访问访问的寄存器。 端口的种类：端口的种类：数据口、状态口、命令口1.1.I/OI/O端口和端口和I/OI/O操作操作1 1）I/OI/O端口端口2 2）I/OI/O操作操作 本质：本质：I/O端口的操作2.端口地址编址方式端口地址编址方式1 1）统一编址）统一编址（存储器映象方式）原则：原则： M与I/O共用整个地址空间；I/O端口与存储单元等同M与I/O地址不重叠优点：优点： I/O 可有较大编址

2、空间，易扩展；I/O操作指令类型多、功能齐全；缺点：缺点： M的地址空间受限；I/O指令较长，执行速度较慢00FFH0000H0100HFFFFH地址.M空间I/O空间.（64KB）整个地址空间（256个）（65280个）Motorola系列、Apple系列、部分小型机3；.2 2）独立编址）独立编址（I/O映象方式、专用I/O指令方式）FFH00H地址I/O空间.（256个）PC系列、Z-80系列原则：原则： M与I/O分开编址、互不干扰M与I/O地址不重叠优点：优点： M空间不受I/O空间影响；有专用I/O指令（程序清晰）；I/O指令短，执行速度快缺点：缺点： I/O指令种类有限， I/O

3、空间不易扩展3.独立编址方式的端口访问独立编址方式的端口访问1 1）I/OI/O指令指令输入输入IN AL ,PORTIN AL ,DXIN AX ,PORTIN AX ,DX输出输出OUT PORT ,ALOUT DX ,ALOUT PORT ,AXOUT DX ,AX注意事项注意事项PORTPORT范围范围（长格式）：00HFFH数据寄存器数据寄存器：AL/AX端口间址寄存器端口间址寄存器（短格式）：DX（64KB）M空间地址0000HFFFFH.4；.2 2）I/OI/O端口访问端口访问设某输出设备的状态READY（高有效）可由端口PORTS中读出（D7位），数据端口地址为PORTD，编

4、写程序段，将内存中BUF单元的内容输出给该设备。WAIT： MOVDX ,PORTSINAL ,DXANDAL ,80H;读取状态字，判断READY1？JZWAIT;READY0，等待MOVDX ,PORTDMOVAL ,BUFOUTDX ,AL;将数据输出到端口PORTD5；.1.1.I/OI/O接口硬件分类接口硬件分类1 1）系统板上的）系统板上的I/OI/O芯片芯片定时/计数器、中断控制器、DMA控制器、并行接口等2 2）I/OI/O扩展槽上的接口控制卡扩展槽上的接口控制卡软驱卡、硬驱卡、声卡、视卡等2.2.I/OI/O端口端口地址分配地址分配PCPC微机微机I/OI/O地址：地址：A0

5、A15，非完全译码，地址空间（1KB）：0003FFHPCPC机：机：前512个（A90）分配给系统板；后512个（ A91）分配给扩展槽ATAT机：机：前256个（00HFFH）分配给系统板；后768个分配给扩展槽具体分配如表所示3.3.I/OI/O端口地址选用原则端口地址选用原则1）凡是系统配置占用了的地址一律不能使用2）计算机厂家申明保留的地址最好不要使用3）可用可用留作实验卡的地址：300H31FH；最好用地址开关6；.I/OI/O芯片名称芯片名称端口地址端口地址DMA控制器1DMA控制器2DMA页面寄存器000H00FH0C0H0DFH080H09FH中断控制器1中断控制器2020H

6、03FH0A0H0BFH定时器并行接口（键盘）RT/CMOS RAM协处理器040H05FH060H06FH070H07FH0F0H0FFH系统板上接口芯片的端口地址I/O接口名称接口名称端口地址端口地址游戏控制卡200H20FH并行口控制卡1并行口控制卡2370H37FH270H27FH串行口控制卡1串行口控制卡23F8H3FFH2F8H2FFH原型插件板（用户可用）300H31FH同步通信卡1同步通信卡23A0H3AFH380H38FH单显MDA彩显CGA彩显EGA/VGA3B0H3BFH3D0H3DFH3C0H3CFH硬驱控制卡软驱控制卡1F0H1FFH3F0H3F7HPC网卡360H3

7、6FH扩展槽上接口控制卡的端口地址7；.1.1.I/OI/O地址译码电路工作原理及作用地址译码电路工作原理及作用1 1）地址译码电路的作用）地址译码电路的作用作用：地址控制信号 接口芯片的选择信号常用控制信号：SHBE、 、AEN、 、 AENAEN0 0：避免在DMA期间，由DMA控制器对这些以非DMA方式传送的端口执行DMA操作2 2）地址译码电路的输出信号）地址译码电路的输出信号输出信号：低电平有效2.2.I/OI/O地址译码方法地址译码方法片间选择：片间选择：高位地址控制信号 片选信号片内端口选择：片内端口选择：低位地址直接与接口芯片地址线相连逻辑组合IORIOWI/OCS16译码电路

8、高位地址、低位地址的划分8；.3.3.I/OI/O端口地址译码电路设计端口地址译码电路设计地址范围：n根地址线未参与译码，译出地址含2n个A9&1A81A7A6A5A4A31111&A2A1A0AENIOR1Y74LS3074LS2074LS32 例：例：PC机系统板上的端口地址译码电路（为每个接口芯片分配一个含有32个地址的地址范围）1 1）固定式端口地址译码）固定式端口地址译码n门电路译码法门电路译码法单个地址或地址范围 例例：图中译码输出地址2FH（只读、AEN0） 试分析将图中的A1、A2去掉后，译码输出的地址n译码器译码器（以74LS138为例）译码法译码法多个地址或

9、地址范围? 三三八译码器八译码器74LS13874LS138的逻辑功能：的逻辑功能： 当其3个译码控制端都为有效，即：G11，G2AG2B0时，它的8个译码输出端（Y0Y7）有且只有一个为有效（低电平），有效引脚的编码由输入选择信号C、B、A决定；即：CBAi，则Yi0（i07）9；.1A7A6A51A9A8AENABCG2AG2BG1Y0Y1Y2Y3Y4Y51IOWDMACST/C CSPPICSINTRCSWRTNMIREGWRTDMAPG(8237)(8259)(8253)(8255)(写DMA页面寄存器)(写NMI屏蔽寄存器)(74LS138)各芯片的地址：各芯片的地址：8237：00

10、H1FH 8259：20H3FH8253：40H5FH 8255：60H7FH写DMA页面寄存器：80H9FH写NMI屏蔽寄存器：A0HBFH2 2）可选式端口地址译码）可选式端口地址译码n比较器地址开关比较器地址开关原理：原理：当比较器输出有效（相等）时，译码输出有效 分析S0、S2闭合时译码输出地址 S0S1S3S2DIPVccA=BB3B2B0B1A3A2A0A1A9A8A6A774LS85A=BABABCG2AG2BG1Y0Y1Y6Y7(74LS138)A4A3A2A5AENY6：158H15BH Y7：15CH15FHY0：140H143H Y1：144H147H10；.32CH32

11、FH：该电路无法实现24CH24FH：S0、S3断开；S1、S2闭合NOTE：由开关控制的地址才能改变使用跳接开关使用跳接开关A9&A8A31&AEN1Y74LS3074LS2074LS32111A21A01异或门地址开关异或门地址开关原理：原理： 若要求异或门的输出C1， 则两个输入端逻辑电平反， 即：若开关S闭合，则Ai1； 否则，Ai 0 若要求异或门的输出C0，则两个输入端逻辑电平相同， 即：若开关S闭合，则Ai0；否则，Ai 1 =1VccAiSC若要求Y3的地址为24CH24FH，如何设置开关；若要求为32CH32FH呢？?11；.芯片芯片74LS13674LS136：内含4个异或门，各异或门与引脚的关系=1132=1465=19810=1121113311 6 8311 6 83 6 8A3 A6 A10A7AENA11IORIOW512 139104 110 4 11310 4122 512 92 59S0S1S2S3S4S5S6S7S8S9+5V74LS136ABCG2AG2BG1Y074LS138A2A1A0Y7Y0 Y7 地址170H177H S0、S2、S5、S6闭合 S9常闭；IOR、IOW 任一个接非门要求Y0Y7的地址为328H32FH