8254与8255接口电路：I/O系统详解及端口编址

本文主要介绍了输入/输出（I/O）系统的基本概念，特别是与汇编语言相关的8254计数器和8255接口芯片的使用，以及PC系列机的I/O端口编址方式。用户程序禁止使用1#计数器，但可以使用0#和2#计数器。 在计算机系统中，接口电路扮演着关键角色，它是CPU与外部设备之间交换数据的桥梁。接口电路包含数据暂存功能、端口地址译码器、联络功能、中断管理和数据转换功能。其中，端口是接口电路中用于与CPU交换信息的寄存器，分为数据口、控制口和状态口。数据口用于传输数据，控制口用于设置设备工作模式，而状态口则反映设备当前的状态。 端口的编址有两种方式：存储器映像方式和I/O端口独立编址。PC系列机采用I/O端口独立编址，其I/O端口地址范围从A9到A0，总共1024个地址，但实际上会有一部分被系统自身占用。CPU使用专用的I/O指令来访问这些端口，如直接寻址的IN和OUT指令，可以读取或写入8位或16位的端口数据。 8254是一个可编程定时/计数器，常用于系统中的时钟信号生成。在描述中提到了主8259A中断控制器与8254的连接，以及8254的三个计数器CLK0、CLK1和CLK2，以及它们对应的输出OUT0、OUT1和OUT2。8255则是一个通用并行接口芯片，B口在这里可能用于数据传输。描述中的电路图展示了8254的PB0和PB1引脚，8255的IR0，以及与动态存储器刷新电路的连接。 8254的计数器使用时，用户程序需要遵循规定的规则，例如文中提到的禁止使用1#计数器，这可能是为了保留特定功能或者避免冲突。用户可以安全地使用0#和2#计数器进行计数操作。 在汇编语言编程中，直接寻址的I/O指令如INAL和OUT用于读写指定端口的值。例如，INAL,61H指令将读取地址为61H的端口数据到AL寄存器，而OUT61H,AL则将AL寄存器的值写入61H端口。 总结来说，本文涉及了汇编语言中I/O操作的基础知识，包括I/O系统的结构、端口的定义和编址方式，以及8254和8255这些常用接口芯片的使用。理解这些概念对于编写与硬件交互的低级程序至关重要。