端口的读写
CPU 的邻居
- CPU 内部的寄存器
- 内存单元
- 端口（各种接口卡、网卡，显卡，主板上的接口芯片等）
- 各种芯片工作时，都有一些寄存器由 CPU 读写
- 从 CPU 角度，将各寄存器当端口，并统一编制
- CPU 用统一的方法与各种设备通信
读写端口的指令
- 在对 \([0,255]\) 的端口进行读写时，端口号用立即数给出
- 在对 \([256,65535]\) 的端口进行读写时，端口号放在 DX 中
- IN 和 OUT 指令中，只能用 AX 或 AL 来存放从端口中读入的数据或要发送到端口的数据。
- 访问 8 位端口时用 AL ，访问 16 位端口时用 AX
I/O 端口分配
IN
功能
CPU 从端口读取数据
格式
IN 数据 , 端口号
执行时与总线相关的操作
- CPU 通过地址线将地址信息发出
- CPU 通过控制线发出端口读命令，并选中端口所在的芯片，并通知要从中读取数据
- 端口所在的芯片将对应端口中的数据通过数据总线送入 CPU
OUT
功能
CPU 往端口写入数据
格式
OUT 端口号 , 数据
CMOS RAM 芯片关于端口读写的操作
CMOS RAM 芯片
- 包含一个实时钟和一个有 128 个存储单元的 RAM 存储器
- 128 个字节的 RAM 中存储：内部实时钟、系统配置信息、相关的程序（用于开机时配置系统信息)
- CMOS RAM 芯片靠电池供电，关机后其内部的实时钟仍可正常工作，RAM 中的信息不丢失
- 该芯片内部有两个端口，端口地址为 70H 和 71H，CPU 通过这两个端口读写 CMOS RAM
- 70H 地址端口，存放要访问的 CMOS RAM 单元的地址
- 71H 数据端口，存放从选定的单元中读取的数据，或要写入到其中的数据
- 读取 CMOS RAM 要先将要读取的单元地址送入 70H 地址端口，再从数据端口 71H 读出指定单元的内容
CMOS RAM 中存储的时间信息
| 内容 | 秒 | 分 | 时 | 日 | 月 | 年 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 地址 | 00 | 01 | 02 | 03 | 04 | 05 | 06 | 07 | 08 | 09 |
- 当前时间在 CMOS RAM 中用 6 个字节存放，用 BCD 码存放
- 6 个信息的长度都为 1 个字节
外设的连接与中断
CPU 在执行指令过程中，可以检测到发送过来的中断信息，引发中断过程，处理外设的输入。
外中断 ：由外部设备发生的事件引起的中断
- 几乎所有由外设引发的外中断，都是可屏蔽中断
- 不可屏蔽中断在系统中有必须处理的紧急情况发生时用来 CPU 的中断信息
可屏蔽中断
- 可屏蔽中断时 CPU 可以不响应的外中断
- CPU 是否响应可屏蔽中断，要看标志寄存器 IF 位的设置
- 当 CPU 检测到可屏蔽中断信息时，如果 IF = 1，则 CPU 在执行完当前指令后响应中断，引发中断过程；如果 IF = 0，则不影响可屏蔽中断。
不可屏蔽中断
- 不可屏蔽中断是 CPU 必须响应的外中断
- 当 CPU 检测到不可屏蔽中断信息时，则在执行完当前指令后，立即响应，引发中断过程
- 对于 8086 CPU 不可屏蔽中断的中断类型码固定为 2
外中断处理过程
可屏蔽中断所引发的中断过程
- 取中断类型码（可屏蔽中断信息来自于 CPU 外部，中断类型码通过数据总线送入 CPU）
- 标志寄存器入栈，IF = 0 , TF = 0（将 IF 置 0 的原因是 ：进入中断处理程序后，禁止其他的可屏蔽中断，如果在中断处理程序中需要处理可屏蔽中断，可以用指令将 IF 置 1）
- CS 和 IP 入栈
- \((IP) = (中断类型码 \times 4)\) ，\((CS) = (中断类型码 \times 4)\)
不可屏蔽中断的中断过程（不必取中断码，固定为2）
- 标志寄存器入栈，IF = 0,TF = 0
- CS 和 IP 入栈
- (IP) = (8) ，(CS) = (0AH)