4.4. Организация обращения к портам ввода/вывода
Обращение к портам ввода/вывода может быть выполнено:
с помощью специальных команд;
с помощью команд пересылки.
4.4.1. Обращение к портам ввода/вывода с помощью специальных команд
Специальными командами ввода/вывода применительно к микропроцессору I8086 являются команды вывода:
OUT n, AL;
OUT n, AX;
OUT DX, AL;
OUT DX, AX;
и команды ввода:
IN AL, n;
IN AX, n;
IN AL, DX;
IN AX,DX, где n – номер порта от 0 до 255, DX – значение регистра трактуется как номер порта 0…65535.
Для указания номера порта n используется 8 разрядов шины адреса, а для указания номера порта с помощью регистра DX – 16 разрядов шины адреса.
Следовательно, для обращения к портам ввода/вывода с помощью специальных команд в портах необходимо иметь либо 8-разрядный дешифратор номера (адреса) порта (при прямой адресации), либо 16-разрядный дешифратор номера порта (при косвенной адресации через регистр DX).
П
ри
выполнении специальных команд ввода/вывода
на шине управления формируется или
сигнал IOWR (Зп УВВ) или сигнал IORD (Чт УВВ).
Эти сигналы необходимо завести в порты
ввода-вывода в качестве управляющих
сигналов.
Причем, команды
OUT DX, AL;
OUT DX, AX;
IN AL, DX;
IN AX,DX выполняются за 8 тактов,
а команды
OUT n, AL;
OUT n, AX;
IN AL, n;
IN AX, n – за 10 тактов.
4.4.2. Обращение к портам ввода/вывода с помощью команд пересылок
В этом случае портам ввода/вывода выделяется определенное адресное пространство в пределах адресного пространства основной памяти. Применительно к микропроцессору I8086 – в пределах 1 Мбайта (т. е. порты ввода-вывода интерпретируются как ячейки памяти).
Для вывода информации могут быть использованы команды:
MOV MEM, AL;
MOV MEM, AX;
MOV MEM, REG;
MOV MEM, CONST,
а для ввода информации – команды:
MOV AL, MEM;
MOV AX, MEM;
MOV REG, MEM.
Причем, адрес ячейки памяти MEM может быть указан с помощью прямой адресации, косвенной адресации через базовый регистр, косвенной адресации через индексный регистр, косвенной адресации через базовый и индексный регистры.
При прямой адресации выполнение команд
MOV AL, MEM;
MOV AX, MEM;
MOV REG, MEM занимает 8 тактов, команды MOV MEM, REG – 9 тактов,
а команд:
MOV MEM, AL;
MOV MEM, AX;
MOV MEM, CONST – 10 тактов.
П
ри
выполнении команд пересылок на шину
адреса выдается 20-разрядный адрес
ячейки памяти, а на шине управления
формируется или сигнал MEMW (Зп ЗУ) или
сигнал MEMR (Чт ЗУ).
С ледовательно, для обращения к портам ввода/вывода с помощью команд пересылок в портах необходимо иметь 20-разрядный дешифратор адреса порта, и к портам ввода/вывода подвести в качестве управляющих сигналов сигналы MEMW (Зп ЗУ), MEMR (Чт ЗУ).
Данный способ обращения к портам ввода-вывода позволяет сократить время выдачи (приема) информации.
Докажем это на примере. Необходимо переслать содержимое регистра BL в порт 0Ah.
1 вариант. MOV AL, BL ; AL:= BL 2 такта
OUT 0Ah, AL ; Порт 0Ah:= AL 10 тактов
12 тактов
2 вариант.
MEM EQU 0Ah
MOV MEM, BL ; MEM:=BL 9 тактов