Cấu trúc Máy tính và Lập trình Assembly - Chương 5

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

115
lượt xem 17
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Input /Output Devices Mục tiêu Nắm nguyên lý cấu tạo và đặc điểm của thiết bị I/O. Nhiệm vụ và yêu cầu của thiết bị I/O. Cách giao tiếp giữa CPU và thiết bị I/O. ch Hiểu các bước trong quá trình ngắt quãng. Nắm được cơ chế DMA

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Cấu trúc Máy tính và Lập trình Assembly - Chương 5

Input /Output Devices Muïc tieâu Naém nguyeân lyù caáu taïo vaø ñaëc ñieåm cuûa thieát bò I/O. thie Nhieäm vuï vaø yeâu caàu cuûa thieát bò I/O. Caùch giao tieáp giöõa CPU vaø thieát bò I/O. ch Hieåu caùc böôùc trong quaù trình ngaét quaõng. quaõ Naém ñöôïc cô cheá DMA ñö Chuong 5 : I/O Devices 1 Chuong
Noäi dung Nguyeân lyù xuaát nhaäp trong maùy tính  Caùch CPU giao tieáp vôùi thieát bò I/O.  ch Ngaét quaõng  DMA  DMA Caùc thieát bò I/O :  Hard Disk,Floopy Disk, Printer, Hard Keyboard,Mouse Keyboard,Mouse Chuong 5 : I/O Devices 2 Chuong
Thieát bò I/O :  Thieát bò I/O laø 1 thieát bò coù khaû naêng cung caáp döõ lieäu khi CPU khi yeâu caàu trong taùc vuï ñoïc vaø coù yeâ khaû naêng ghi döõ lieäu vaøo khi CPU khi thöïc thi 1 taùc vuï ghi. th ghi. Chuong 5 : I/O Devices 3 Chuong
Laøm sao CPU nhaän bieát moät I/O  Moãi I/O coù 1 ñòa chæ rieâng goïi laø coång (port). Khi CPU truy xuaát I/O , CPU xuaát ra 1 ñòa chæ.  Moät soá bit cao cuûa ñòa chæ ñi vaøo boä giaûi maõ, treân ñöôøng ra cuûa boä boä giaûi maõ seõ coù tín hieäu ChipChip select töông öùng vôùi I/O maø CPU muoán truy xuaát. select ông öùng t.  Caùc ñòa chæ thaáp coøn laïi seõ ñi ñeán moïi I/O nhöng seõ ng chæ coù I/O naøo coù ñöôøng Chip Select tích cöïc môùi ch ng ñöôïc truy xuaát. ñö t. Chuong 5 : I/O Devices 4 Chuong
Sô ñoà giaûi maõ ñòa chæ Sô maõ ROMCS Bit cao RAMCS ADDRESS BUS I/OCS CPU Caùc bit thaáp Address bus Chuong 5 : I/O Devices 5 Chuong
Minh Minh hoïa ho FLOPPY HARD DISK DISK KEYBOARD MONITOR VIDEO KEYBOARD HARDDISK FLOPPYDISK CPU MEMORY CONTROLLER CONTROLLER CONTROLLER CONTROLLER BUS Chuong 5 : I/O Devices 6 Chuong
CPU lieân laïc vôùi thieát bò I/O  Thieát bò ngoaïi vi lieân laïc vôùi CPU thoâng CPU qua caùc coång I/O . qua ng Caùc thieát bò I/O coù toác ñoä laøm vieäc chaäm hôn toác ñoä cuûa CPU raát nhieàu  ñeå khaéc phuïc nhöôïc ñieåm naøy ngöôøi ta CPU ta duøng vuøng nhôù ñeäm. du ng ng m. Söï truyeàn thoâng tin giöõa thieát bò I/O vaø CPU ñöôïc thöïc CPU ñö hieän theo 2 böôùc : hie Chuong 5 : I/O Devices 7 Chuong
CPU lieân laïc vôùi thieát bò I/O Böôùc 1 : truyeàn thoâng tin giöõa boä nhôù trong trong vaø boä nhôù ñeäm. va m. Böôùc 2 : truyeàn thoâng tin giöõa boä nhôù ñeäm vaø thieát bò I/O. va Chuong 5 : I/O Devices 8 Chuong
CPU lieân laïc vôùi thieát bò I/O  Coù theå toå chöùc ñeå 1 CPU laøm vieäc ñoàng thôøi vôùi nhieàu thieát bò ngoaïi vi baèng caùch thô ng phaân chia thôøi gian. phaâ gian. Buffer Thieát bò I/O Boä nhôù trong Tín hieäu ñieàu khieån töø CPU Tín hieäu ñieàu khieån cuûa boä nhôù ñeäm Chuong 5 : I/O Devices 9 Chuong
Ngaét quaõng (Interrupt)  Ngaét (Interrupt) laø gì ? : Ngaét laø söï laøm ngöøng chöông trình ñang chaïy. Nga ng nh y.  Moät interrupt xuaát hieän khi 1 chöông trình nh ñang thöïc thi bò ngöng.  Interrupt ñöôïc taïo ra bôûi nhieàu lyù do khaùc Interrupt ñö nhau Chuong 5 : I/O Devices 10 Chuong
Ngaét quaõng (Interrupt)  Do user laäp trình coù leänh INT yeâu caàu nh phuïc vuï ngaét quaõng (nhö xuaát nhaäp chaúng haïn). phu ng n).  Do heä thoáng gaây ra vì 1 lyù do naøo ñoù khoâng mong ng khoâ muoán (nhö loãi cuûa pheùp chia 0, pheùp tính bò traøn muo soá…) so  Do thieát bò I/O gaây ra : maùy in, baøn phím, oå ñóa ... Chuong 5 : I/O Devices 11 Chuong
Software Interrupt  Ngaét meàm : Do thi haønh leänh INT trong chöông trình. nh nh Xaõy ra khi caàn 1 chöông trình con trong heä ñieàu haønh vaø thöôøng laø chöông trình con nh ng nh xuaát nhaäp. xua p. Cuù phaùp goïi 1 ngaét meàm trong chöông trình : INT number Chuong 5 : I/O Devices 12 Chuong
Software Interrupt  Moät soá ngaét meàm thoâng duïng : ng INT 10h : Video services INT 16h : Keyboard services INT 17h : Printer services INT 1AH : Time of Day INT 1CH : User Time Interrupt INT 21H : Dos Service Chuong 5 : I/O Devices 13 Chuong
Thí duï minh hoïa goïi ngaét meàm ROM BIOS CALLING PROGRAM 3 MOV … STL 1 F000:F065 CLD INT 10h F000:F066 PUSH ES F000:F067 ADD …. F000:F068 2 PUSH DS …….. …… RETURN TO …………. IRET CALLING PROGRAM 4 3069 F000:F065 F000:AB62 3069 F000:F065 F000:AB62 INTERRUPT VECTOR TABLE Chuong 5 : I/O Devices 14 Chuong
Giải thích 1. Con số theo sau INT báo cho CPU biết phải định vị mục nào trong bảng vector ngắt quãng. 2. CPU nhảy đến địa chỉ lưu trong bảng vector ngắt quãng (F000:F065). 3. Một chương trình con (điều khiển ngắt) tại F000:F065 bắt đầu được thi hành và hoàn tất khi gặp lệnh IRET. 4. lệnh IRET giúp CT quay trở lại ngay sau lệnh gọi ngắt và tiếp tục thi hành lệnh này. Chuong 5 : I/O Devices 15 Chuong
Hệ thống ngắt IBM PC/XT Ngắt địa chỉ logic địa chỉ VL công dụng lỗI phép chia 0 00E3:3072 03EA2 chạy từng lệnh 1 0600:08ED 068ED ngắt không che NMI 2 F000:E2C3 FE2C3 điểm dừng 3 0600:08E6 068E6 tràn khi làm việc vớI số có dấu 4 0700:0147 07147 5 F000:FF54 FFF54 In màn hình (BIOS) 6 ,7 dự trữ 8 đến F các ngắt của chip 8259 10 F000:F065 FF065 Vào ra cho Video (BIOS) kiểm tra cấu hình tbị (BIOS) 11 F000:F84D FF84D kiểm tra kích thước bộ nhớ (BIOS) 12 F000: F841 FF841 Chuong 5 : I/O Devices 16 Chuong
Hệ thống ngắt IBM PC/XT Ngắt địa chỉ logic địa chỉ VL công dụng Vào/ra đĩa (BIOS) 13 F000:EC59 FEC59 14 F000:E739 FE739 vào/ra RS 232 (BIOS) 15 F000:F859 FF859 vào/ra cassette (BIOS) 16 F000:E82E FE82E Vào/ra bàn phím (BIOS) tràn khi làm việc vớI số có dấu 0700:0147 07147 2 F000:FF54 FFF54 In màn hình (BIOS) 3 ,7 dự trữ 8 đến F các ngắt của chip 8259 10 F000:F065 FF065 Vào ra cho Video (BIOS) kiểm tra cấu hình tbị (BIOS) 11 F000:F84D FF84D kiểm tra kích thước bộ nhớ (BIOS) 12 F000: F841 FF841 ……. Chuong 5 : I/O Devices 17 Chuong
Hệ thống ngắt IBM PC/XT Ngắt địa chỉ logic địa chỉ VL công dụng thờI gian hệ thống (BIOS) 1A F000:FE6E FFE6E điều khiển Ctrl+Break 1B F000:0140 00840 ……………………………………………………………………………………….. Kết thúc chương trình DOS 20 PSP:0000 --------- 21 Có thể đặt lại gọI chức năng DOS ---------- -------------------------------------------------------------------------------------------------- F1 – FF không sử dụng Tùy version DOS, dạng MT một số địa chỉ logic có thể khác nhau Chuong 5 : I/O Devices 18 Chuong
Một số ví dụ minh họa Ex : Xem bảng vector ngắt quãng trên MT a. Sử dụng DEBUG để hiển thị nội dung của các ô nhớ 0000:002Fh b. Tìm CS:IP của lỗi phép chia, NMI và INT 8 Đối vớI lỗi phép chia INT 0, CS:IP được đặt ở địa chỉ 0,1,2,3. Chuong 5 : I/O Devices 19 Chuong
Có thể dữ liệu trên máy PC của bạn khác vớI dữ liệu trên vì còn phụ thuộc vào version của DOS, ngày tháng của BIOS, việc sử dụng bộ nhớ kép (shadow memory). Đối với ngắt lỗi phép chia (INT 0), CS:IP được đặt ở địa chỉ 0,1,2,3.  CS = 00A7 IP = 1068 Còn INT 8 thì sao ? Chuong 5 : I/O Devices 20 Chuong