汇编第8章 IO程序设计

waitf proc push
waitf1: in and cmp je mov loop pop ret
waitf endp
near ax
al, 61h al, 10h al, ah waitf1 ah, al waitf1 ax
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（2）定时器触发方式
可编程时间间隔定时器8253/8254 计数器0：用于控制系统时钟正常运转，端口地
址为40H。 计数器1：用于存储器刷新 ，端口地址为41H。 计数器2：用于控制扬声器发声，端口地址为
42H。 公用的控制寄存器：端口地址为43H
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8253/8254定时器作为发声源
计数器2 的G端与61H端口的bit0位相连，将61H端口的bit0位置成1，那 么计数器2就被启动，此时将有一组信号从OUT端输出，信号的频率可以 用程序控制(设初值)；若61H端口bit0位为0，则定时器被关闭，OUT端就 会恒定为1。
DW 3 DUP（294），330，392，392
;3，4节
DW 330，294，262，294，4 DUP（330） ;5，6节
DW 294，294，330，294，262，-1
OUT 43H，AL
;方式3、双字节写和二进制计数方式写到控制口
MOV DX，12H ;设置被除数(DX:AX)=1193181.7Hz
MOV AX，348CH
DIV DI
;其商（AX）为预置值
OUT 42H，AL ;先送LSB MOV AL，AH OUT 42H，AL ;后送MSB
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IN AL，61H ;读8255端口B（61H）原值
CPU个惟一编号—接—口称为端口数地据址(或 外设
端口号PORT)。 8086CPU采用I/O端口独控立制编址的
方式，采用16位地址最多能管理
64K个端口,即端口占64KB地址空 间，端口号为I/0O~接65口535。必须使用
CPU与外设交换专的门信的息I类/O型指：令访端问口端的口编。址方式
1、控制信息——命令寄存器 ① I/O端口与存储器统一编址
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8.2 程序直接控制 I/O 方式
I/O 指令是主机与外设进状行态通寄信存的器最的基端本途径。DOS 功能调用和BIOS例行程序中的口地输址入(/0输0~出FF功H能) 也是由IN和 OUT指令完成的。
例：循环测试某状态寄存器的2位是否为1
读I/O状态
AGAIN: IN TEST JZ
AL, STATUS_PORT AL, 00000100B AGAIN
dec jne ……
cx, 2800 wait1
dx sound
;控制延迟时间，即脉宽 ;8086CPUloop指令 ;执行17个时钟周期 ;延迟时间2800*17*T ；(T为主频的倒数)
；假如系统频率为4.7MHZ， ;得到延迟时间为10ms
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使用LOOP指令实现延迟的程序延迟时间依赖CPU主 频和LOOP指令的执行周期，为了建立一个与处理器 无关的时间延迟，IBM采用了一种利用硬件产生时间 延迟的方法。
2、状态信息——状态寄存器 3、数据信息——数据寄存器
② I/O端口单独编址（80X86微 机）
2
累加器专用传送指令IN/OUT
（只能用AX或AL与端口传送信息）
输入指令 IN （I/O CPU）
长格式： IN AL, PORT （字节）
IN AX, PORT （字）
执行操作：(AL) ( PORT )
MOV AH，AL ;保存端口原值
OR AL，3
OUT 61H，AL ;接通扬声器
WAIT1：MOV CX，633 ;等待10ms
call waitf ;调用延时15.08*10-6s
DEC BX
;入口参数（BX）=循环次数
JNZ WAIT1
;音长=BX*10ms
MOV AL，AH ;写回61H口原值，关闭扬声器 OUT 61H，AL
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POP DI POP DX POP CX POP BX POP AX RET GENSOUND ENDP CODE ENDS
END
;恢复寄存器 ;子程序结束返回
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演奏乐曲程序
表1 音律与频率对应表
音名 C D E F G A B C D E F G A B C
低
中
高
唱名 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 i
（字节）
(AX) ( PORT+1, PORT )（字）
PORT是端口地 址(00~FFH)
短格式： MOV DX, PORT
输出指令 OUT （CPU I/O）
IN AL, DX （字节） IN AX, DX （字）
长格式：
执行操作：(AL) ( (DX) ) （字节）
OUT PORT, AL （字节） OUT PORT, AX （字）
DEV2: IN AL, STAT2 TEST AL, STAT2_BIT JZ DEV3 CALL FAR PTR PROC2
DEV3: IN AL, STAT3 TEST AL, STAT3_BIT JZ DEV1 CALL FAR PTR PROC3
优：程序安排或修改 设备的优先次序 缺：查询等待浪费 CPU大量有效时间
第8章 输入输出程序设计
总线
CPU MEM I/O接口
CPU可与I以/O直接接口读进写行3通个信地是方的 数通据过：接口电路内部的一组
寄存（器1实）现C的PU，内这部些的寄寄存存器； 器称（为2端）口内，存包单括元：；数据 端口（、3状）态端端口口。和命令端口。
I/O设备
1
CPU与外设

不同外设具有的端口数各不相同， 计算机中为每一个端口都状赋态予一
OUT 61H , AL
…….
MOV AL , AH
;恢复原状态, pop ax
OUT 61H , AL
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扬声器发声通用子程序
GENSOUND
PROC FAR
PUSH AX
PUSH CX
PUSH DX
PUSH DI
;入口参数（DI）=指定声音的频率
MOV AL，0B6H ;向8253-5/8254-2计数器2写控制字
若将bit0位置0，则定时器关闭，此时OUT端为1，这时 候如果连续改变bit1位的状态，也可以从喇叭中听到声音， 这就是位触发方式；若将bit1位置0，则开关关闭，此时即使 打开定时器也不能听到声音。
IN
AL , 61H
;读状态
MOV AH , AL
;保存原状态，push ax
OR
AL , 00000011B ;置bit0,bit1为1
使用I/O指令直接控 制输入输出比调用 DOS功能或BIOS例行 程序效率更高，但其 对硬件的依赖性很大， 所以一般的程序设计 还是尽可能使用DOS 或BIOS功能调用。
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发声系统
为了具有音响输出能力，系统板上装有一个2.25英寸的扬声器 以及控制电路和驱动电路。控制电路能以位触发和定时器控制两 种不同的方式驱动扬声器发声。
…… wait1: mov
call dec jnz …….
cx, 633 ；633* 15.08*10-6s =10ms
waitf ;调用延时15.08*10-6s
bx
;BX 控制音频
wait1
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利用硬件产生延迟的方法，与处理器无关
;-----------------------利用端口61h的PB4延时15.08*10-6s子程序 ;-----------------------入口参数为CX，必须装入15.08*10-6s的倍数
(AX) ( (DX)+1, (DX) )（字）功能：将寄存器中内容输出到指定端口。
端口号>255时， 先送到DX
短格式： MOV DX , PORT OUT DX, AL （字节） OUT DX, AX （字）
3
访问端口：
– in al,60h;从60h号端口读入一个字节 – 执行时与总线相关的操作：
设备控制寄存器( 61h )
控制其它外部设备
1
0
1/0 0
2号定时器门控
与 门
放大器
（1）位触发方式 程序直接控制PPI(8255A可编程序外围接口芯片)的输出控
制寄存器（I/O端口61H）的1位，使该位按所需的频率进行1和 0的交替变化，从而控制开关电路产生一串脉冲波形，经放大后 驱动扬声器发声。如果控制这一串脉冲的脉宽和长度就可以产生 不同频率和不同音长的声音。
系统将定时器产生的方波信号同8255的端口B相与来控制扬声器发声， 因此当PB1=1时，才能控制扬声器的音调。在系统中8255的B口地址为 61H。
图 控制扬声器发声原理图
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扬声器驱动
与门用在这里相当一个“可控开关”，如果将61H端口 的bit0、bit1位都置成1，则相当于既打开了定时器又打开了 开关，这时候定时器产生的声音信号就会送到放大器推动喇 叭发声；称为 定时器触发方式
– 过程演示
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8.1 I/O 设备的数据传送方式
1、查询方式 （程序控制方式） 2 、中断方式 3 、DMA方式 （直接存储器存取方式/成组传送方式）
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1．查询传送方式
CPU和内存通过端口与外部设备进行通信。CPU在
执行主程序过程中，当需要进行I/O操作时，很难保证输 入设备已经准备开好始了数据，或查者询是过输程出使设C备P已U很经容处易在可 以接收数据读的外状设态状。态因此，一与般不要同在速外度部的设外备设准实备现就绪
频率 1 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 4 4 5 (Hz) 3 4 6 7 9 2 4 6 9 3 4 9 4 9 2