匯編輸入輸出及中斷

輸入輸出和中斷程序設計中斷系統(tǒng)端口輸入輸出1.輸入過程輸入設備把數(shù)據(jù)送到接口，由CPU執(zhí)行輸入程序把接口中的數(shù)據(jù)讀入CPU，再根據(jù)需要放入存儲器或寄存器中。處理程序完成對數(shù)據(jù)的處理并將處理結果放入指定的寄存器或存儲器中。輸出過程CPU執(zhí)行輸出程序，將存儲器或寄存器中等待輸出的內容送到輸出接口中，然后啟動輸出設備，將接口中的數(shù)據(jù)通過輸出設備輸出。輸入/輸出的基本條件連接CPU與外設的接口電路和相應的軟件----驅動程序。輸入輸出2.微機端口通過總線與CPU相連的芯片除了存儲器外，還有以下3種芯片：(1)各種接口卡上的接口芯片.(獨立顯卡等)(2)主板上接口芯片，CPU通過它們對部分外

設進行訪問.(USB,鍵盤、鼠標接口)(3)其它芯片，用來存儲相關的系統(tǒng)信息，或

進行相關的輸入輸出處理.(CMOS,BIOS)這些芯片都有一組可以被CPU讀寫的寄存器這些寄存器叫做端口。這些寄存器在物理上處于不同的芯片中，但它們都是與CPU的總線相連，CPU通過控制線向它們所在的芯片發(fā)出端口讀寫命令。3.端口每個接口由一組寄存器組成，這些寄存器都分配有一個稱為I/O端口的地址編碼。計算機的CPU和內存就是通過這些端口和外部設備進行通信的。4.I/O接口部件中一般有三種寄存器：1.用作數(shù)據(jù)緩沖的數(shù)據(jù)寄存器；2.用來保存設備和接口的狀態(tài)信息，供

CPU對外設進行測試的狀態(tài)寄存器；3.用來保存CPU發(fā)出的命令，以控制接口和設備操作的控制寄存器。這些寄存器都分配有各自的端口號，CPU就是通過不同的端口號來選擇各種外部設備的。(端口地址)5.端口編址I/O端口編址一般分兩種方法：1.將I/O與內存單元統(tǒng)一編址，其優(yōu)點是節(jié)省了輸入/輸出指令，但缺點是占用了內存單元的有效地址空間；2.將I/O獨立編址。在80x86微機中，I/O端口編址在一個獨立的地址空間中6.端口的讀寫(CPU訪問端口)在訪問端口時，CPU通過端口地址(端口號)來定位端口。因為端口所在的芯片和CPU通過總線相連，所以端口地址和內存地址一樣，通過地址總線來傳送。對端口的讀寫不能用mov,push,pop等指令。端口的讀寫指令只要兩條：in和out，分別用于從端口讀取數(shù)據(jù)和向端口寫入數(shù)據(jù)7.(1)

端口讀寫命令IN

和OUT例：INAL,20H;端口→CPU

OUT20H,AL;CPU→端口在IN和OUT指令中，只能用AX或AL寄存器來存放從端口讀入的數(shù)據(jù)或者要發(fā)到端口中的數(shù)據(jù)。訪問8位端口時用AL訪問16位端口時用AX。端口的讀寫8.(2)對0－255的端口進行讀寫

inal,20h;從20h端口讀取一個字節(jié)

out20h,al;向20h端口寫入一個字節(jié)(3)對256－65535的端口進行讀寫時，端口號放在dx中

movdx,3f8h;將端口號3f8h送入dxinal,dx;從3f8h端口讀入一個字節(jié)

outdx,al;向3f8h端口寫入一個字節(jié)端口的讀寫9.(4)inal,60h指令的CPU執(zhí)行過程①CPU通過地址線將地址信息60h發(fā)出.②CPU通過控制線發(fā)出端口讀命令，選中端口所在的芯片，并通知它，將要從中讀取數(shù)據(jù).③端口所在的芯片將60h端口中的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線送入CPU.端口的讀寫10.對CMOSRAM的讀寫來體會對端口的訪問CMOSRAM芯片有一個128個存儲單元的RAM存儲器，其中0-0DH單元用來保存時間信息，其余大部分單元用于存放系統(tǒng)配置信息，供系統(tǒng)啟動時BIOS程序讀取。CMOSRAM芯片內部有2個端口，端口地址為70h和71h。70h為地址端口，存放CPU要訪問的CMOS單元地址，71h為數(shù)據(jù)端口，存放從選定的CMOS單元中讀寫的數(shù)據(jù)。CMOSRAM芯片的讀寫11.對CMOSRAM的讀寫來體會對端口的訪問CMOSRAM芯片的讀寫其中0-0DH單元用來保存時間信息，其余大部分單元用于存放系統(tǒng)配置信息，供系統(tǒng)啟動時BIOS程序讀取。1個128個存儲單元的RAM存儲器2個端口(端口地址為70h和71h)70h為地址端口:存放CPU要訪問的CMOS單元地址;71h為數(shù)據(jù)端口:存放從選定的CMOS單元中讀寫的數(shù)據(jù)。CMOSRAM芯片12.例:讀CMOS的2號單元數(shù)據(jù),要分2步：

①將2送端口70h②從71h讀出2號單元的內容

MOVAL,2

OUT70H,AL；將2送端口70h

INAL,71H

；從71h讀出2號單

元數(shù)據(jù)到AL寄存

器中13.例1、將CMOS中用BCD碼表示的月份,以十進制的形式顯示到屏幕上。在CMOSRAM中，存放著當前的時間：年，月，日，時，分，秒這6個信息的長度都是1個字節(jié)，存放單元為：秒：0分：2時：4日：7月：8年：9這些數(shù)據(jù)是以BCD碼存放的14.15.例2.將CMOS中的時間信息存于MSG開始的內存空間

leasi,msgmovdl,0jj:moval,dl;從CMOS中地址為0到9的單元內容讀出

out70h,al;向70H端口寫入要訪問的單元地址

inal,71h;從數(shù)據(jù)端口71H取出指定單元的數(shù)據(jù)

mov[si],alincsiincdlcmpdl,09hjnajj16.中斷中斷信息任何一個通用的CPU都具備有一種能力，可以檢測到從CPU外部發(fā)送來或者內部產生的一種特殊信息，并且可以立即對接收到的信息進行處理。這種特殊的信息稱為：中斷信息中斷CPU不再接著向下執(zhí)行指令，而是轉去處理這個特殊信息。17.中斷中斷信息任何一個通用的CPU都具備有一種能力，可以檢測到從CPU外部發(fā)送來或者內部產生的一種特殊信息，并且可以立即對接收到的信息進行處理。這種特殊的信息稱為：中斷信息中斷CPU不再接著向下執(zhí)行指令，而是轉去處理這個特殊信息。18.中斷當CPU的內部有下面情況發(fā)生時，將產生中斷信息：（1）除法錯誤;比如div指令產生除法溢出（2）單步執(zhí)行（3）into溢出中斷（4）int指令對于不同的信息要進行不同的處理,在處理前,CPU首先要知道,所接收到的中斷信息的來源,所以中斷信息中必須包含識別來源的編碼,即中斷類型碼:

（1）除法錯誤：0

（2）單步執(zhí)行：1

（3）執(zhí)行into指令：4

（4）執(zhí)行int指令：指令格式intn，n即為提供給cpu的中斷類型碼19.中斷處理中斷處理程序就是對中斷信息進行處理的一段指令。CPU要執(zhí)行某個中斷處理程序必須獲得該程序的入口地址。因此必須在中斷信息(中斷類型號)與中斷處理程序入口地址間建立某種聯(lián)系。中斷向量表中斷向量表保存在內存中，CPU用中斷類型碼，通過查找中斷向量表，就可以得到中斷處理程序的入口地址。0號中斷源對應的中斷處理程序的入口地址1號中斷源對應的中斷處理程序的入口地址2號中斷源對應的中斷處理程序的入口地址....中斷向量表20.中斷向量表

即中斷類型號*4開始的4個單元存放著該類型號所對應的中斷處理程序的入口地址,CS:IP

類型0中斷處理程序入口IP類型0中斷處理程序入口CS類型1中斷處理程序入口IP類型1中斷處理程序入口CS類型2中斷處理程序入口IP類型2中斷處理程序入口CS…………..00000H00001H00002H00003H00004H00005H00006H00007H00008H00009H0000AH0000BH………21.3、中斷過程中斷指令INTn：（1）取中斷類型號n（2）標志寄存器內容入棧(保護標志寄存器內容)（3）當前CS,IP入棧（4）禁止外部中斷（5）取(n*4)→IP,(n*4+2)→CS（6）轉去中斷處理程序中斷返回指令IRET：中斷處理程序的最后一條指令22.4、中斷處理程序與子程序相同點：都必須保存返回的斷點CS,IP不同點：①中斷處理程序需要保存標志寄存器內容.②中斷處理程序不允許再產生中斷.③中斷可以駐留內存，不依賴于調用它的

程序.23.5、用戶中斷的設置（1）編寫中斷子程序（2）將程序傳送到指定空間（0:200H這個空間一般情況下為空）（3）設置中斷向量表，這個過程可以直接向中斷向量表寫數(shù)據(jù)，也可以由DOS的AH=25,INT21H來完成24.6、BIOS和DOS的裝載過程：（1）開機后，CPU加電，初始化[CS]＝0FFFFH,[IP]=0，自動從0FFFFH:0單元開始執(zhí)行程序。 0FFFFH:0處有一跳轉指令，轉去執(zhí)行BIOS中的硬件自檢和初始化程序（2）初始化程序將BIOS所支持的中斷例行程序的入口地址登記在中斷向量表中（程序是固化在ROM中）（3）硬件系統(tǒng)檢測和初始化完成后，調用INT19H進行操作系統(tǒng)的引導（4）DOS啟動后，將DOS中斷例行程序裝入內存，并建立中斷向量25.例:編寫、安裝中斷7ch的中斷例程，求一個字數(shù)據(jù)的平方，AX中是要計算的數(shù)（0:200H這個空間一般情況下為空）26.例:編寫、安裝中斷7ch的中斷例程，求一個字數(shù)據(jù)的平方，AX中是要計算的數(shù)codesegmentassumecs:codestart:;將中斷程序傳送到0:200處

movax,csmovds,axmovsi,offsetsqr;設置DS:SI指向源地址

movax,0moves,axmovdi,200h;設置ES:DI指向目的地址movcx,offsetsqrend-offsetsqr;設置CX為傳輸長度cldrepmovsb27.;設置中斷向量表，將程序的入口地址保存到7CH表項中

movax,0moves,axmovwordptres:[7ch*4],200hmovwordptres:[7ch*4+2],0movax,4c00hint21h;求平方的功能中斷程序sqr:mulaxiretsqrend:nopcodeendsendstart28.例4調用7CH中斷求ax的平方codesegmentassumecs:codestart:movax,3456

int

7ch

movah,4ch

int21hcodeendsendstart29.BIOS功能調用30.BIOS功能調用（課本P.241）BIOS(BasicInput/OutputSystem)BIOS是一組固化到計算機主板上的ROM芯片上的程序，它保存著計算機最重要的基本輸入輸出的程序、系統(tǒng)設置信息、開機后自檢程序和系統(tǒng)自啟動程序。其主要功能是為計算機提供最底層的、最直接的硬件設置和控制。。主要以中斷處理程序的形式提供I/O設備的處理程序和常用例行程序。表8.4

BIOS中斷調用表31.用戶程序和操作系統(tǒng)關系示意圖BIOS中斷程序處于DOS功能調用和硬件環(huán)境之間，和DOS功能調用相比其優(yōu)點是效率高，缺點是編程相對復雜。32.DOS系統(tǒng)功能調用

DOS系統(tǒng)功能調用和BIOS中斷調用

DOS操作系統(tǒng)或ROM-BIOS程序提供的一組子程序，用“INTN”指令調用。DOS系統(tǒng)功能調用：DOS操作系統(tǒng)提供，主要用于I/O設備管理、目錄及文件管理BIOS中斷調用：ROM提供，主要用于系統(tǒng)加電自檢、引導裝入初始化程序等。這些子程序給用戶編程帶來了方便，直接調用相應的功能即可。33.DOS系統(tǒng)功能調用的步驟及實例最常用的：INT21H

21H為子程序的總入口，進入后可調用各種功能步驟：

1.設置入口參數(shù)

2.將功能號放入AH寄存器

3.使用指令INT21H轉入子程序入口一般：2、3步必須有；1視情況而定34.BIOS中斷調用方法(1)設置分功能號。按實現(xiàn)的操作功能的要求，給指定寄存器（通常為AH）送入分功能號。(2)設置入口參數(shù)。按操作要求，給寄存器填寫相應參數(shù)的內容（某些調用無參數(shù)）。(3)使用中斷語句INTn。執(zhí)行調用的功能，其中n為中斷號。(4)分析出口參數(shù)。如：

MOV AH,0 ；分功能號為0 MOVAL,10H；置入口參數(shù)

INT 1AH ；1AH為中斷號，功能為讀時間計數(shù)器的值35.顯示器中斷調用(10H中斷調用)DOS中斷和BIOS中斷存在同樣的功能如：打印機輸出一個字符的功能，可以用DOS中斷21h的功能5，可以用BIOS中斷17h的功能0.對BIOS和DOS調用的選擇原則是：無法使用DOS功能調用或者DOS沒有提供而BIOS提供了功能的情況下可以考慮使用BIOS中斷。如：有關顯示輸出的DOS功能調用不多而BIOS調用(INT10H)的功能很強，主要包括設置顯示方式，設置光標大小和位置，設置調色板號，顯示字符和顯示圖形等，見p249表8.5。36.設置顯示方式（0號功能）入口參數(shù)：AH=0，AL=設置方式，見表8.6出口參數(shù)：無設置光標類型（1號功能）入口參數(shù)：AH=1，CH=光標開始行，CL=光標結束行。出口參數(shù)：無。根據(jù)CX給出光標的大小。（要在純DOS下才能實現(xiàn)） movch,1movcl,3

movah,1

int10h顯示器中斷調用(10H中斷調用)37.設置光標位置(2號功能)入口參數(shù):AH=2,BH=頁號,DH=行號,DL=列號.出口參數(shù):無.根據(jù)DX給出確定光標的位置.在當前光標位置寫字符和屬性(9號功能)入口參數(shù):AH=9,BH=頁號,AL=字符的ASCII碼

BL=字符屬性,CX=寫入字符數(shù).出口參數(shù):無.在當前光標處,可連續(xù)寫CX個字符.

如何在某個位置顯示某些字符呢？38.例1:在第0頁(20,25)的位置顯示3個*

MOVBH,0;第0頁

MOVDH,20

MOVDL,25;坐標MOVAH,2;設置光標位置INT10H

MOVAL,'*';要顯示的字符MOVBH,0;第0頁MOVBL,0C3H;顏色MOVCX,3;字符個數(shù)MOVAH,9;功能調用－在光標位置顯示字符INT10HMOVAH,4CHINT21H39.初始始窗口或向上滾動(6號功能)入口參數(shù):AH=6,AL=上滾行數(shù),CX=上滾窗口左上角的行、列號,DX=上滾窗口右上角的行、列號,BH=空白行的屬性.(例青底白字,BH=37h)出口參數(shù):

無.當滾動后,頂部為空白輸入行.40.初始窗口或向下滾動(7號功能)入口參數(shù):AH=7,AL=下滾行數(shù),CX=下滾窗口左上角的行、列號,DX=下滾窗口右上角的行、列號,BH=空白行的屬性.出口參數(shù):

無.當滾動后,底部為空白輸入行.

BH屬性見表8.7---表8.1041.例2.清屏幕的左半邊，呈反相顯示(白底黑字BH=70H),見P251,表8.9、8.10。

MOVAH,7

;下滾MOVAL,0

;行數(shù)，0為全屏MOVBH,70H;屬性白底黑字MOVCH,0

;從0行0列開始MOVCL,0MOVDH,24;到24行39列為止MOVDL,39INT10H42.43.寫字符串到指定的頁面(功能號13H)入口參數(shù):ES:BP=要顯示字符串的地址CX=字符串的長度；DH=起始光標行號，DL=列號；BH=頁號；AL=方式代碼；BL=屬性（例：紅底藍字，即BL=41h）結果：在屏幕的任意位置顯示彩色的字符串44.例4.用13h功能，在屏幕左上角顯示字符串45.moval,3;設置80×25彩色顯示模式movah,0int10hmov