微机原理：二输入输出指令与半导体存储器详解

二输入输出指令在微机原理课程中起着至关重要的作用，它涉及到硬件与软件之间的交互，以及CPU与外设设备的数据通信。这些指令允许数据在微处理器（如AL或AX）与外部设备的端口之间进行高效传输。在8位和16位系统中，操作有所不同： 1. **8位输入输出**：`IN A，port`指令用于将8位数据从指定的8位端口地址`port`读入AL寄存器，而`OUT port，A`则将AL寄存器的内容写入该地址。例如，`IN AL，80H`是一个常见的8位数据输入操作，而`MOV DX，180H； OUT DX，AL`则是8位数据从AL输出到16位端口地址。 2. **16位输入输出**：对于16位操作，如`IN AX，80H`，指令会将16位数据从8位端口地址读入AX寄存器，适合处理更大容量的数据。同时，当需要写入16位数据时，通过`MOV DX，180H`设置端口地址，然后`IN AX，DX`用于读取或写入16位数据到指定位置。 指令中的端口地址有两种表示方式：对于8位地址，可以直接用立即数表示；而对于16位地址，通常使用DX寄存器，确保地址能够跨越内存的物理边界。这体现了微机存储系统层次结构，包括CPU的寄存器（如AL和AX）、内部缓存、主存储器（如内存）以及外部设备接口（如端口地址）。 此外，课程内容还涵盖了半导体存储器的基础知识，如存储器的层次结构、分类和主要技术指标。存储器按照制造工艺分为双极型和MOS型，各有优缺点。按工作方式分类有随机存取存储器（RAM，如SRAM和DRAM）、只读存储器（ROM，如掩膜ROM、PROM和EPROM）等，它们在存储容量、速度和持久性上有所不同。 存储器的基本结构包括地址寄存器、译码驱动电路、读/写电路以及存储元，这些组件共同实现了数据的存储和访问。存储容量是衡量存储器性能的重要指标，如6116 SRAM的2KB（2048字节）和2164 DRAM的64KB都是基于字节数计算的。 存取时间TA（Access Time）则代表了存储器响应CPU读取或写入请求的速度，它是评价存储器性能的关键参数。理解这些指令和存储器特性对于深入学习微机原理以及实际的硬件设计和编程都至关重要。