第六章 输入输出

第六章 输入/输出方法

输入输出是指计算机主机与外部设备之间进行的数据交换。计算机主机部分与外部设备之间有大量的信息需要传送，比如数据、程序、现场采集的信号等信息需要通过输入设备输入至计算机中给CPU处理，同时CPU处理的结果和各种控制信号需要通过输出设备输出，以实现显示或各种控制动作。

键盘和显示器就是最常用的输入和输出设备。前面章节讲述了如何通过DOS功能调用实现输入输出，并且输入输出操作都是以INT 21H的形式调用操作系统预先存放在内存中的程序段实现的。采用这种方式，不需要考虑处理细节和输入输出设备的硬件结构，只要掌握DOS功能调用的入口参数和出口参数及调用方法即可。但是仅仅会调用系统已有的标准子程序是不够的，要想充分发挥汇编语言可直接控制硬件的优势，还必须学会直接通过输入输出方法与外部设备进行数据交换。

6.1 输入/输出概述

每种输入输出设备都要通过一个硬件接口或控制器与主机连接。例如，打印机通过打印接口与主机相连，显示器通过显示控制器与主机相连。而从程序设计的角度看，接口可以看成是由一组寄存器组成的，通过这些寄存器，输入输出设备接收由主机传送的数据或命令，同时将一些数据或外设的各种状态传送给主机，由主机进一步的处理。因此，输入输出方法实际上是利用一组I/O命令对接口上的寄存器进行存取，从而使主机获得外设的状态信息并控制外设的各种活动，最终实现信息的输入和输出。

6.1.1 输入/输出端口地址

为了访问接口上的寄存器，系统给这些寄存器分配了专门的存取地址，这样的地址称为I/O端口地址。

端口的编址方式有两种：I/O端口与内存统一编址方式以及I/O端口独立编址方式。 1. 统一编址方式

统一编址方式指的是赋予I/O端口地址和内存单元的地址为一系列连续编码，这相当于将I/O接口视为一个或几个存储单元，访问接口上的寄存器与访问存储单元无任何区别。这种编码方式的优点是访问端口无须特殊的指令，所以指令既可以是访问端口又可以访问存储器，而具体是访问端口还是存储器就靠指令中给出的地址是属于端口地址还是属于存储单元地址。这种编址方式的缺点是端口占用了存储器空间，使存储区域减少。统一编址方式如图6-1（a）所示。

2. 独立编址方式

在以INTEL 80X86家族处理器系统中，均采用独立编址。独立编址方式指的是I/O端口地址和存储器地址是各自独立的，虽然地址编码可能重复，但是属于两个不同的地址空间。独立编址方式下，为了区分I/O端口地址和存储器地址，系统规定，当访问I/O端口时，必须使用专用I/O指令进行操作。独立编址方式如图6-1（b）所示。

图6-1 编址方式

对于8086/8088系统，I/O端口地址区域为0000H~0FFFFH，因此8086/8088系统提供的I/O端口地址空间达64K，可接64K个8位端口，或者32K个16位端口。PC机部分端口地址见表6-1。

表6-1 I/O端口地址分配表（十六进制） I/O端口地址 功能 00~0F 20~3F 40~5F 60~63 70~71 81~8F 93~9F A0~A1 C0~CE F0~FF 170~1F7 200~20F 278~27A 2E0~2E3

DMA控制器8237A 可编程中断控制器8259A 可编程中断计时器 8255A PPI CMOS RAM DMA页面地址寄存器 DMA控制器 可编程中断控制器2 协处理器 硬盘控制器 游戏控制端口 3号并行口（LPT2） EGA/VGA使用 I/O端口地址 功能 2F8~2FE 320~324 366~36F 372~377 378~37A 380~38F 390~393 3A0~3AF 3BC~3BE 3C0~3CF 3D0~3D7 3F0~3F7 3F8~3FE 2号串口（COM2） 硬盘适配器 PC网络 软盘适配器 2号并行口（打印口） SDLC及BSC通信 Cluster适配器 BSC通信 MDA视频寄存器 1号并行口 EGA/VGA视频寄存器 CGA视频寄存器 软盘控制寄存器 1号串行口（COM1） DMA通道，内存/传输地址寄存器 3B0~3BF 6.1.2 I/O指令

由于I/O端口采用独立编址方式，因此8086对I/O端口的访问必须采用专门的I/O指令，其他指令对外设的访问均为无效。

1. 输入指令IN

指令格式：IN 累加器 ，端口地址

功能：从一个端口读取一个字节或一个字，传送至累加器AL或AX。

说明：端口地址可以采用直接方式表示，也可以采用间接方式表示。当采用直接方式表示端口地址时，IN指令中允许出现00H~0FFH 范围内的端口地址；当采用间接方式表示端口地址时，端口地址0000H~0FFFFH必须事先存放到DX寄存器中，然后使DX作为源操

作数出现。

输入指令IN有以下四种形式：

IN AL，PORT ；端口字节内容送AL IN AX，PORT ；端口字内容送AX IN AL，DX ；AL←（DX） IN AX，DX ；AL←（DX），AH←（DX+1） 注意：

（1）输入指令的目的寄存器只能为累加器AL或AX，不允许为其他的通用寄存器。 （2）端口地址如果超过0FFH，则必须采用间接方式，并且端口地址只允许送入DX。 （3）当从端口n输入一个字时，相当于从端口n和n+1分别读取一个字节的内容，其中端口n的内容送AL，端口n+1的内容送AH。

例6-1 编写一个程序，提取端口21H中的数据至AL寄存器。

解：根据题意，使用“IN AL ，21H”指令或“MOV DX，0021H IN AL，DX”指令均可实现。

程序代码编写如下： CSEG SEGMENT ASSUME CS:CSEG START:

IN AL ,21H ； 21H端口字节内容送AL MOV AH,4CH INT 21H CSEG ENDS END START

将以上程序输入完毕后保存为111.ASM文件后，通过MASM程序对其汇编，再通过LINK程序连接成111.exe。输入DEBUG 111.exe命令，使用U命令反汇编后，再输入“G 0004”命令执行该程序。如图6-2所示。

图6-2查看结果

由图6-2可知，AL=18H，即21H端口内容为18H。 在DEBUG命令中，也有一个输入端口内容命令I。 命令格式：I 端口地址

功能：输入端口地址内容并显示。

在以上程序执行完毕后，还可以使用DEBUG命令中的I 21命令查看21H单元内容，结果如图6-3所示。

图6-3 I命令

DEBUG中的I命令可以查看所有的端口地址，即“I 0000”一直到“I FFFF”都为有效命令，但是I命令只能查看端口的字节内容，而无法查看端口的字内容。并且I命令所接的端口地址后面不加H。

例6-2 编写一个程序，将地址为00FFH的字端口内容送于AX寄存器。然后将AX内容保存到BX寄存器中。

解：该题的要求是将00FFH端口内容送AL寄存器，0100H端口内容送AH，为了方便观察结果，所以将AX的内容送到BX寄存器。

程序代码编写如下： CSEG SEGMENT ASSUME CS:CSEG START:

MOV DX,0FFH ；端口地址赋予DX IN AX ,DX ；端口输入 MOV BX,AX ；保存结果 MOV AH,4CH

INT 21H ；返回DOS CSEG ENDS END START

将以上程序输入后保存退出，经过MASM汇编及LINK连接后，输入DEBUG 111.EXE命令，以及使用U命令查看代码后，直接使用G 0008命令执行该程序即可得到结果。如图6-4所示。

图6-4 查看结果

由图6-4可知，端口地址为00FFH的字端口内容为0FFFFH。 2. 输出指令OUT

指令格式：OUT 端口地址，累加器

功能：输出指令将累加器AL或AX的内容输出到指定端口。

说明：与输入指令一样，端口地址可以采用直接方式表示，也可以采用间接方式表示。当采用直接方式表示端口地址时，OUT指令中允许出现00H~0FFH 范围内的端口地址；当采用间接方式表示端口地址时，端口地址0000H~0FFFFH必须事先存放到DX寄存器中，然后使DX作为目的操作数出现。

输出指令OUT有以下四种形式：

OUT PORT，AL ；AL内容送字节端口 OUT PORT，AX ；AX内容送字端口 OUT DX ，AL ；（DX）←AL OUT DX，AX ；（DX）←AL，（DX+1）←AH 注意：

（1）OUT指令中的源操作数只允许使用累加器AX或AL，其他寄存器不允许出现。 （2）端口地址如果超过0FFH，则必须采用间接方式，并且端口地址只允许送入DX。 （3）当向端口n输出一个字时，相当于将AL内容送端口n，AH内容送端口n+1。

6.1.3 数据传送方式

1. 交换信息的性质

CPU与外设之间交换的信息包括数据信息、控制信息和状态信息。尽管这三种信息具有不同的性质，但它们都应采用IN和OUT指令进行输入和输出操作。

数据是CPU和外设真正要交换的信息，可以是8位或16位数据。 控制信息是主机输出至I/O接口的信息，告诉外设要做什么工作。 状态信息是接口反馈给CPU的信息，表示外设的当前状态（闲/忙）。CPU通过对状态端口的查询可以决定后面将要采取的动作。一般在从外设读取数据前，CPU通常要先取得表示外设是否已将数据准备好的状态信息；而在将数据输出到外设前，CPU要先取得外设是否闲的状态信息。

2. 传送方式

系统中各种数据的传送方式主要有四种，即无条件传送方式、查询方式、中断方式和DMA方式。

（1）无条件传送方式

无条件传送方式是指不管外设的工作状态如何，在CPU需要进行传输时就直接进行信息传输。这种方式程序设计比较简单，但要求外设的工作速度与CPU同步，否则就有可能出错。

无条件传送方式一般用于一些简单外设的操作，如开关、切断数码管等。在这种方式下硬件接口电路很简单。一般情况下，输入时需要加缓冲器，输出时需要加锁存器。CPU只要在输入输出指令中指明端口地址，就可以对指定的外设进行输入输出了。

（2）查询方式

查询方式的基本思想是由CPU主动地通过输入输出指令查询外设的当前状态，若设备准备就绪，则与设备进行数据交换；否则循环查询直到设备准备好为止。

当CPU要从输入设备接收数据时，在输入之前要查询外设的数据是否已经准备好，若设备已经准备好数据则立即输入数据。同样，当CPU要输出数据时，在输出之前要先查询外设是否“忙”（即外设是否已处于准备好接收状态），若外设“忙”，则等待直到外设已处于准备好的状态。

查询方式适用于CPU与外设不同步的情况。由上述可知，为了采用查询方式输入或输出，相应的外设接口不仅要有数据端口，而且还要有状态端口，有些外设还必须具有控制端

口。其中，数据端口存放要传送的数据，状态端口用来存放表示设备“就绪”或“忙”的当前状态，控制端口则存放CPU发送过来的控制命令（命令字），以控制设备的工作方式。

（3）中断方式

程序中断通常简称中断，是指CPU在正常运行程序的过程中，由于预选安排或发生了各种随机的内部或外部事件，使CPU中断正在运行的程序，而转到相应的服务程序去处理，这个过程称为程序中断。

80x86微处理器的中断类型一般分为2类，即由于执行某些指令引起的软中断和由处理器以外其他控制电路发出中断请求信号引起的硬中断。中断传送方式是计算机中最重要的一种数据交换手段。在速度较慢的外围设备准备自己的数据时，CPU照常执行自己的程序 。从这个意义上说，CPU和外围设备的一些操作是并行地进行的，因而计算机系统的效率是大大提高了。

（4）DMA传送方式

所谓DMA方式就是直接存储器存取（Direct Memory Access）方式。在DMA方式下，外设通过DMA的一种专门接口电路――DMA控制器（DMAC），向CPU提出接管总线控制权的总线请求，CPU在当前的总线周期结束后，响应DMA请求，把对总线的控制权交给DMA控制器。于是在DMA控制器的管理下，外设和存储器直接进行数据交换，而不需CPU干预，这样可以大大提高数据传送速度。由于DMA传送方式涉及计算机硬件内容过多，本书不做详细介绍。

小结：无条件传送方式虽然具有很多优点，但对于传送数据量很大的高速外设，如磁盘控制器或高速数据采集器，它又满足不了速度方面的要求。中断方式和查询方式一样，仍然是通过CPU执行程序来实现数据传送的，每进行一次传送，CPU都必须执行一遍中断处理程序。而每进入一次中断处理程序，CPU都要保护断点和标志，这要花费大量的处理时间。此外，在服务程序中，通常还需要保护寄存器和恢复寄存器的指令，这些指令的执行又需花费CPU的时间。还有，对8086系列的CPU来说，内部结构中包含了总线接口部件BIU和执行部件EU，它们是并行工作的，即EU在执行指令时，BIU要把后面将执行的指令取到指令队列中缓存起来。但是，一旦转去执行中断处理程序，指令队列要被废除，EU须等待BIU将中断处理程序中的指令取到指令队列中才能开始执行程序。同样，返回断点时，指令队列也要被废除，EU又要等待BIU重新装入从断点开始的指令后才开始执行，这些过程也要花费时间。因此，可以看出中断方式下这些附加的时间将影响传输速度的提高。另外，在查询方式和中断方式下，每进行一次传输只能完成一个字节或一个字的传送，这对于传送数据量大的高速外设是不适用的，必须要将字节或字的传输方式改为数据块的传输方式，这就需要DMA传送方式。

6.1.4 存取RT/CMOS RAM

1. RT/CMOS RAM基本概念

在IBM PC/AT及其兼容机上均安装有一个RT/CMOS RAM芯片（互补金属氧化物半导体随机存取存储器），该芯片不仅可长期保存系统配置状况，而且记录包括世纪、年、月、日和时分秒的实时钟（Real_Time Clock）信息。

RT/COMS RAM作为一个I/O接口芯片，系统分配的I/O端口地址区为70H至7FH，通过IN和OUT指令可对其进行存取。该芯片内部集成了64个字节的RAM单元，分配使用情况见表6-2。其中，前14个字节单元用于实时时钟，剩下的50个字节单元用于存储系统的配置信息。

表6-2 RT/CMOS RAM内部信息布局

位移 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A-D E F 用途 秒 报警秒 分 报警分 时 报警时 星期 日 月 年 状态寄存器A-D 诊断状态 停止状态 位移 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19-1A 1B-2D 2E-2F 30-3F 用途 软盘驱动器类型 保留 硬盘驱动器类型 保留 设备标志 常规RAM容量低字节 常规RAM容量高字节 扩展RAM容量低字节 RAM容量高字节 硬驱类型扩展字节 保留 配置信息字节累加和 其他（含世纪信息） 2. 存取RT/COMS RAM 在存取RT/COMS RAM芯片内部的64个字节单元内容时，往往要分两步进行。先把要存取单元的地址送端口70H，然后再存取端口71H。还需要注意，14个记录实时时钟信息的单元的地址（位移0至0DH）就是表中位移，其他单元的地址是表6-1中的位移还要加80H。

（1）读操作代码片段如下：

MOV AL，n ；n是要访问单元地址

OUT 70H，AL ；把要访问单元的地址送70H NOP

NOP ；延时

IN AL，71H ；从数据端口取访问单元的内容 （2）写操作代码片段如下：

MOV AL，n ；n是要访问单元地址

OUT 70H，AL ；把要访问单元的地址送70H NOP

NOP ；延时

MOV AL，m ；m是要输出数据

OUT AL，71H ；从数据端口取访问单元的内容

在对同一个I/O设备或端口连续发送I/O指令时，为确保I/O设备或端口有足够的电路恢复时间，一般在I/O指令之间使用NOP指令进行延时，以满足I/O端口的需要。

例6-3 读取当前计算机的年，送入AL寄存器。 CSEG SEGMENT ASSUME CS:CSEG START:

MOV AL,9 ；“年”的地址为9。 OUT 70H,AL ；“年”的单元地址送70H单元 NOP

NOP ；延时

IN AL,71H ；将端口71H的内容送AL MOV AH,4CH

INT 21H CSEG ENDS END START

将以上程序输入完毕后保存为111.ASM文件后，通过MASM程序对其汇编，再通过LINK程序连接成111.exe。输入DEBUG 111.exe命令，使用U命令反汇编后，观测到结束地址为000AH，所以输入“G 000A”命令执行该程序。如图6-5所示。

图6-5 调试结果图

由图6-6可知，AL内容为08D，即读取年份内容为BCD码的形式表示。

如果将程序的MOV AL，9指令中的单元地址9改为0、2、4、6、7或8可以得到秒、分、时、星期、日、月。

3. CMOS RAM 累加和检查 在对系统配置时，要对CMOS RAM的位移10H~2DH的系统配置信息按字节求累加和，其值存放在位移2E~2FH的单元中。低字节存放在2EH单元中，高字节存放在2FH单元中。在系统加电自检时，将对CMOS RAM的位移10H~2DH单元的内容求和，并与保存的累加和比较。若两者不等，则设置诊断状态字的第6位为1，表明累加和错。这往往会导致要求用户重新进行系统设置。

例6-3 编写一个检测程序，当累加和错时，设置诊断状态字节的第6位为1。 解：从90H单元开始依次取出内容相加，一直累加至0ADH为止。然后将累加和与2EH和2FH单元组成的字单元内容进行比较，若累加和相同，则结束；否则将8EH单元的第6位设置为1。

程序编写如下： CSEG SEGMENT ASSUME CS:CSEG START:

MOV AX,0000H ；AX←0000H MOV BX, AX ；BX←0000H

MOV DL,90H ；位移为10H的单元地址送DL MOV DH,0AEH ；DH指向结束地址后一单元 ACC1:

MOV AL,DL ；访问单元地址送AL OUT 70H, AL ；送70H地址端口 NOP

NOP ；延时

IN AL,71H ；读单元内容 ADD BX,AX ；求累加和

INC DL ；DL指向下一单元 CMP DL,DH ；和结束地址比较 JNZ ACC1 ；不相等继续求累加和

MOV AL,0AFH ；取CMOS RAM的累加和高字节单元地址 OUT 70H,AL ；单元地址送70H端口 NOP

NOP ；延时

IN AL,71H ；读累加和高字节内容 MOV AH,AL ；送AH

MOV AL,0AEH ；取CMOS RAM的累加和低字节单元地址 OUT 70H,AL NOP

NOP ；延时

IN AL,71H ；读累加和低字节内容

CMP CX, BX ；原始累加和CX与当前累加和比较 JZ RIGHT ；相等则正确，转RIGHT标志 MOV AL,8EH ；否则将诊断状态地址送AL OUT 70H,AL NOP

NOP ；延时

IN AL,71H ；读诊断状态并送入AL MOV AH,AL ；将AL送AH进行处理 OR AH,40H ；AH的第6位设置为1 MOV AL,8EH ；诊断状态地址送AL OUT 70H,AL NOP

NOP ；延时

MOV AL,AH ；将AH送回AL

OUT 8EH,AL ；输出到诊断状态单元 RIGHT:

MOV AH,4CH

INT 21H ；返回DOS CSEG ENDS END START

6.2 无条件方式输入输出

计算机系统中的扬声器（面板喇叭）是一种简单的输出设备，可以随时从CPU接收控制命令。扬声器连接原理如图6-6所示。

图6-6 扬声器控制原理

扬声器发声的基本原理是振动。扬声器上的一层薄膜在电信号控制下往复振动产生声音，每秒钟振动的次数就是所发出声音的频率，振动的幅度决定声音的强度。由于控制扬声器的信号是二进制的开关信号，不能控制流过扬声器的电流大小，因而不能控制扬声器薄膜的振幅，所以扬声器只能发出固定强度的声音。但开关信号变化的频率是可以控制的，CPU正是通过控制开关信号的频率，使扬声器发出不同频率的声音。

控制扬声器的信号有两个来源，它们通过与门之后送放大电路使扬声器发声。系统中的61H端口是一个可读写的外设端口，能够存放1字节数据，其中最低的两位P0和P1就用来控制送往扬声器的两个信号源。最低位P0为0将使定时器送入与门A输入端的信号为高电位，这时只需要交替变化P1位的值送入与门的另外一个输入端B，这就使与门的输出端C上的信号在高低电位进行变化形成方波，该方波通过放大电路放大信号后，使扬声器产生振动。

人类可以识别的声音频率在20～20000HZ之间，其它频率的声音无法识别。例如要使扬声器发出500HZ的声音，就要使P1位上的信号在每秒钟变化500次，即每0.002秒为一个变化周期，因而要使P1位在0.001秒内保持高电位，再下一个0.001秒内保持低电位，如此交替变化。但是想精确控制0.001秒的时间需要掌握定时器的控制原理，此处只是为了说明无条件传送的原理，故简化时间控制的方法，采用软件延时方法实现。

扬声器发声时间则由P1位的变化次数来掌握，P1位变化次数越大，扬声器发声时间就越长。对于500HZ的声音，P1变化5000次可以使扬声器发声10秒。

例6-4 利用无条件传送方式，使计算机扬声器在10秒内保持发出500HZ的声音。 STACK1 SEGMENT STACK DW 1024 DUP(?) STACK1 ENDS CSEG SEGMENT

ASSUME CS:CSEG,SS:STACK1 START:

MOV AX,STACK1 MOV SS,AX

MOV CX,5000 ；P1位变化次数送CX AGAIN:

IN AL,61H ；读取61H端口内容 AND AL,11111100B ；清除P0和P1位 OUT 61H,AL ；关闭与门的输入端B

CALL DELAY ；调用延时子程序，使与门关闭0.001秒 IN AL,61H ；读取61H端口内容 OR AL,00000010B ；使P1位为1

OUT 61H,AL ；使与门的输入端B打开

CALL DELAY ；调用延时子程序，使与门打开0.001秒 LOOP AGAIN ；变化次数不为0则继续开闭与门 MOV AH,4CH

INT 21H ；返回DOS DELAY PROC ；延时子程序 PUSH CX PUSH DX

MOV CX,0FFH ；外循环次数 DELAY2:

MOV DX,0AFFH ；内循环次数 DELAY1:

SUB DX,0001H JNZ DELAY1 LOOP DELAY2 POP DX POP CX RET

DELAY ENDP CSEG ENDS END START

该程序经保存、汇编、连接后，直接输入111文件名即可。

从该例题可以看出，对扬声器的控制是不需要任何条件的，CPU不会查询扬声器是否处于准备好的状态、是否可接收等问题，而是直接对61H端口送入数据，控制与门的开与关，从而使扬声器产生振动，发出声音。

6.3 查询方式输入输出

计算机大部分外设不可能象扬声器那样工作，这些外设处理数据的速度和提供数据的速度往往比主机内部速度慢得多，因而CPU与这类设备进行数据交换前必须先判断它们是否“就绪”。当CPU采用查询方式控制打印机打印一批数据时，每打印一个数据之前，则必须先查询打印机的当前状态是否空闲。如果打印机空闲则将后续的打印数据送打印机打印，否则反复查询打印机状态直至空闲。再比如说，CPU以查询方式将串口数据输入进行处理，则必须在输入之前查询串口是否准备好了数据。如果串口准备好了数据，CPU查询到串口处于“READY”状态，CPU才可以从串口中提取数据，否则必须反复查询。

CPU以查询方式向外设送出一批数据或从外设读取一批数据的流程如图6-7所示。

图6-7 查询方式数据交换流程图

6.3.1查询方式打印输出

打印机是一种可以按照查询方式工作的外设，它与主机通过并行接口连接。并行接口中具有三个端口，分别是：数据端口、状态端口与控制端口。

1. 数据端口（378H）

数据端口占用端口地址378H，该端口专门用于接收CPU需要打印的数据。 2. 状态端口（379H）

状态端口占用端口地址379H，该端口专门用于表示打印机的“闲/忙”等状态。状态端口可以反映打印机的5种状态，各种状态在状态端口中的位置如图6-8所示。

图6-8 状态端口的位功能图

（1）D7位：打印机的“忙/闲”信号位。该位为0，表示打印机处于“忙”状态，为1则表示打印机处于“闲”状态。

（2）D6位：打印机的“确认”信号。当打印机的数据端口正确接收到了一个字节数据后，就向总线返回一个低电平信号，确认数据已经正确接收。

（3）D5位：缺纸信号。该位为1表示打印机纸盒内无纸，无法继续打印，为0表示正常工作。

（4）D4位：联机信号。该位为1表示正处于联机工作状态，为0表示没有联机，这时打印机无法正常工作。

（5）D3位：出错信号。该位为0表示打印机出现内部错误，打印机无法正常工作，为1表示正常。

（6）D2～D0位：无定义。 3. 控制端口（37AH）

控制端口占用端口地址37AH，CPU可以向该端口送入控制命令，打印机根据该端口内容进行工作。控制端口中各位位置如图6-9所示。

图6-9控制端口的位功能图

（1）D4位：允许中断信号位。该位为1允许打印机以中断方式工作，为0则不允许。 （2）D3位：联机命令位。该位为1将设置打印机的联机工作方式。控制打印机时应该将该位设置为1，否则打印机无法正常工作。

（3）D2位：初始化信号。打印机重新初始化时，对该位清0，并保持0.05秒以上，然后再对该位置1，使打印机正常工作。

（4）D1位：自动走纸。该位置1时，打印机在打印完一行后自动走纸，为0时则需要向打印机输出换行符0AH控制走纸。一般该位设置为0。

（5）D0位：选通信号位。CPU通过在这一位上先置1再清0，通知打印机从数据端口中取走一字节打印数据并实施打印。

例6-5 控制打印机以查询方式工作，打印26个英文字母，共打印30行。

解：以查询方式控制打印机，CPU首先发出控制字给打印机控制端口的D3和D2位，使打印机完成联机与初始化工作，然后CPU读取打印机状态端口的D7位，测试打印机是否为“闲”状态，如果为“闲”，则将打印数据送入打印机的数据端口，CPU再发出控制字给打印机控制端口的STB位，通知打印机将数据端口的字节数据取走并进行打印。

程序代码编写如下： DSEG SEGMENT

MESS DB \DSEG ENDS

STACK1 SEGMENT STACK DW 1024 DUP(?) STACK1 ENDS CSEG SEGMENT

ASSUME CS:CSEG,DS:DSEG,SS:STACK1 START:

MOV AX,DSEG MOV DS,AX MOV AX,STACK1 MOV SS,AX

MOV DX,037AH ；控制端口地址送DX寄存器 MOV AL,00001000B ；联机位置1，初始化信号位置0 OUT DX,AL ；控制字送打印机控制端口 MOV CX,1000

HERE :LOOP HERE ；使初始化信号位清0时间保持0.05秒时间以上 MOV AL,00001100B ；初始化信号位置1

OUT DX,AL ；控制字送打印机控制端口 MOV CX,30 ；打印30行 AGAIN:

MOV BX,OFFSET MESS ；使BX指针重新指向打印队列第一个字符 NEXT:

MOV DX,0379H ；状态端口地址送DX寄存器

TEST1:

IN AL,DX ；读取状态端口内容

TEST AL,10000000B ；测试状态端口D7位是否为1 JZ TEST1 ；D7位不为1则继续测试

MOV DX,0378H ；测试到D7位为0，将打印数据送数据端口 MOV AL,[BX] OUT DX,AL

MOV DX,037AH ；控制端口地址送DX寄存器 MOV AL,00001101B ；对D0位先置1 OUT DX,AL ；使STB位为1 MOV AL,00001100B ；对D0为置0

OUT DX,AL ；使STB位为0，通知打印机读取数据端口数据 CMP BYTE PTR [BX],0AH ；打印字符与换行符0AH比较

JZ NEWLINE ；相等则转移到NEWLINE标号，使打印机换行 INC BX ；否则，BX指针加1，指向下一打印字符 JMP NEXT ；继续打印 NEWLINE:

LOOP AGAIN ；CX自减1，不为0则转移到AGAIN标号处 MOV AH,4CH

INT 21H ；返回DOS CSEG ENDS END START

该程序经保存、汇编、连接后，直接输入111文件名即可。

注意：在运行该程序之前，应该确保打印机与计算机的并行口连接。当从键盘输入111文件名后，DOS光标符会停在命令的下一行闪烁，同时打印机开始打印，直到打印机打印完所有内容后才会重新出现系统提示符。

6.3.2 读实时钟

RT/CMOS RAM的状态寄存器A的D7位是计时更新标志位，为1表示实时钟正在计时，为0表示实时钟信息可用于读出。所以，在读实时钟前，要查询该标志位是否为0。

例6-6 以查询方式读取实时钟，将读取的秒、分和小时保存到BL、CL、DL中。

解：将RT/CMOS RAM的状态寄存器A的D7位理解为“就绪”位，通过查询该位以决定是否读取实时钟。

程序代码编写如下： CSEG SEGMENT ASSUME CS:CSEG START:

MOV AL,0AH ；状态寄存器A地址送AL OUT 70H,AL ；访问单元地址送70H端口 NOP

NOP ；延时

IN AL,71H ；读状态寄存器A

TEST AL,10000000B ；测试状态寄存器A的D7位是否为1

JNZ START ；为1则转移到START标号，重新测试 MOV AL,00H ；“秒”位移送AL寄存器 OUT 70H,AL NOP NOP

IN AL,71H ；读取00H位移单元的内容 MOV BL,AL ；“秒”送入BL寄存器 MOV AL,02H ；“分钟”位移送AL寄存器 OUT 70H,AL NOP NOP

IN AL,71H ；读取02H位移单元的内容 MOV CL,AL ；“分钟”送入CL寄存器 MOV AL,04H ；“小时”位移送AL寄存器 OUT 70H,AL NOP NOP

IN AL,71H ；读取04H位移单元的内容 MOV DL,AL ；“小时”送入DL寄存器 MOV AH,4CH

INT 21H ；返回DOS CSEG ENDS END START

将以上程序输入完毕后保存为111.ASM文件后，通过MASM程序对其汇编，再通过LINK程序连接成111.exe。输入DEBUG 111.exe命令，使用U命令反汇编后，输入“G 002C”命令执行该程序。结果如图6-10所示。

图6-10 程序调试结果

由图6-10可知，执行该程序时，系统当前时间为下午1点07分28秒。

习题六

1、 主机和外设交换数据的方法有几类？各类的特点是什么？

2、 8086/8088 系统I/O端口地址范围是什么？它们属于何种编址方式？

3、微机系统常采用哪些方式实现输入输出？

4、当端口地址超过0FFH时，在IN指令中，源操作数应该出现哪个寄存器？在OUT指令中，目的操作数又应该出现哪个寄存器？

5、编写一个程序，显示系统当前的时间。

6、编写一个程序，显示系统当前的年月日。

7、将例题6-5的控制走纸改为自动走纸。

习题六

1、 主机和外设交换数据的方法有几类？各类的特点是什么？

2、 8086/8088 系统I/O端口地址范围是什么？它们属于何种编址方式？

3、微机系统常采用哪些方式实现输入输出？

4、当端口地址超过0FFH时，在IN指令中，源操作数应该出现哪个寄存器？在OUT指令中，目的操作数又应该出现哪个寄存器？

5、编写一个程序，显示系统当前的时间。

6、编写一个程序，显示系统当前的年月日。

7、将例题6-5的控制走纸改为自动走纸。

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