微机原理与接口技术：8086CPU的I/O组织

8086微处理器和外部设备之间的信息传送是通过I/O接口电路来联系的。由于外部设备的复杂性和多样性，特别是其存取速度比CPU慢得多，因此I/O设备不能直接和总线相连接，而需通过I/O接口连接。每个I/O接口都有一个端口或几个端口，所谓端口是指I/O接口电路中供CPU直接存取访问的那些寄存器或某些特定电路。微机系统要为每个端口分配一个地址号，称为端口地址。每个端口地址不能重复，不同的端口号应具有唯一性。

8086微处理器用地址总线的低16位作为对8位I/O端口的寻址线，可访问的8位I/O端口有65536个。一般微处理器的I/O端口有以下两种编址方式：

1.统一编址

统一编址也称为“存储器映射方式”。这种编址方式的端口和存储单元统一编址，是在1MB的存储空间中划分一部分空间给I/O。此时，CPU访问存储器的各种寻址方式都可用于寻址端口，访问端口和访问存储器的指令在形式上完全一样。主要优点是无需专门的I/O指令，对端口操作的指令类型多，简化了指令系统的设计；缺点是端口占用存储器的地址空间，使存储器容量更加紧张，同时端口指令的长度增加，执行时间较长，端口地址译码电路复杂。(https://www.xing528.com)

2.独立编址

独立编址也称为“I/O映射方式”。这种编址方式是存储器地址空间和I/O地址空间为两个不同的独立的地址空间，端口I/O空间不占用存储器地址，故称“独立编址”方式。CPU设置专门的输入IN和输出OUT指令来访问I/O端口，指令执行时间短。 独立编址时，CPU通过引脚信号来区别寻址的是内存还是I/O端口。若信号为高电平，访问存储器；若为低电平，访问I/O端口。独立编址时，使用A₁₅～A₀这16条地址线作为I/O端口地址线，可访问的I/O端口最多可达64KB个8位I/O端口，端口取值范围：0000H～FFFFH。8086指令既有访问8位端口的I/O指令，也有访问16位端口的指令。独立编址的优点是端口所需地址线少，地址译码器简单，专用的I/O端口指令执行时间少；缺点是输入/输出指令类别少，一般只能进行传送操作。