基本输入&输出系统(BIOS)研究
第6章 基本输入输出接口(jkbs)--0173页PPT
IN AX,DX
第6章：OUT指令实例（向300H端口输出一个字节）
；唯一的方法：间接寻址，字节量输出 MOV AL,BVAR ；BVAR是字节变量 MOV DX,300H OUT DX,AL
第6章：输入/输出指令（IN、OUT）特点
（1） 累加器AL、AX的专用指令 对输入指令IN ，目的操作数只能为AL, 或AX IN AL, 21H IN AX, DX IN BX, 21H 对输出指令OUT ，源操作数只能为AL, 或AX OUT 20H, AL OUT DX, AX OUT DX, CX
I/O接口是位于系统与外设间、用来协助完成数据传 送和控制任务的逻辑电路，是CPU与外界进行信息 交换的中转站。
PC机系统板的可编程接口芯片、I/O总线槽的电路 板（适配器）都是接口电路
CPU
接口 电路
I/O 设备
第6章：6.1.1 I/O接口的主要功能
⑴ 对输入输出数据进行缓冲和锁存 输出接口有锁存环节；输入接口有缓冲环节 实际的电路常见： 输出锁存缓冲环节、输入锁存缓冲环节
；方法3：直接寻址，字节量输入
IN AL,21H
MOV AH,AL
IN AL,20H
；方法4：间接寻址，字节量输入
MOV DX,21H
IN AL,DX MOV AH,AL DEC DX IN AL,DX
；方法1：直接寻址，字量输入 IN AX,20H
；方法2：间接寻址，字量输入 MOV DX,20H
OUT 20H, AL
E620
IN AL, DX
输入指令（IN：将外设数据传送给CPU内的AL/AX）
IN AL,i8 ;字节输入
IN AL,DX ;字节输入
IN AX,i8;字输入
String和基本输入
//隐藏:使用new关键字,也可不使用关键字,可以被隐藏的方法包括一般方法,和标记为virtual"或"override"的方法；
//重载(overload)：不需要任何特殊的关键字//静态方法可以被隐藏或重载
Private static final
对于一般的函数而言如果出现找不到main函数的情况的话那么只有一种可能就是把main打字打错了；
Scanner input=new Scanner(System.in)
int w,h;
w=input.nextInt();
h=input.nextInt();
java中方法的重载是需要参数类型的不同的，或是参数的数量不同的；
但是对于它的返回值的类型是可以不同的；
私有方法是不可以重写的，但是是可以重载的；
数组输出：
System.out.println(Array.toString(a));
就会打印出[1,2,3,4,5]这种形式；
import java.util.Arrays;
import java.util.Random;//需要的包
for(int i=0;i
arr[i] = ra.nextInt(100);
//继承的抽象方法不可以被隐藏
//隐藏：在子类中创建与父类中的方法具有相同签名（相同的方法名,相同的参数列表--参数类型和次序）的方法(可以带有"virtual"或"override"关键字)即可实现,但建议使用"new"关键字,以明确地隐藏.
基本输入输出命令
不需要 一个
必需 <=254
INPUT
C、N、D、T、 Y、L 必需
根据类型定义 长度
练习：设计计算机等级考试查分程序（根据考号查取分数）
USE 考生成绩 ACCEPT “请输入考号：” TO KH I_N_D_E_X__O__N__考__号__TAG HH SEEK 例题2:按记录号查找指定的记录。 USE 学籍 wait “请输入记录号:" TO N _G_O__V__A_L_(N_)__ DISPLAY USE
2.ACCEPT命令：
命令格式:ACCEPT [<提示信息>] TO <内存变量>
功能：首先在当前光标处显示提示信息的内容，然后等待用户输 入，当用户输入完后，要按回车确认，此时系统将输入的信息以 字符串的形式赋值TO 后的内存变量 。
第二节 基本的输入输出语句
一、输出语句：
命令格式：?｜??<表达式1>[，<表达式2>]
功能：输出表达式的值。
说明： ?:在光标位置输出表达式的值。 ??:在下一行输出表达式的值。
二、输入语句： 1.WAIT命令： 命令格式：WAIT [<提示信息>] [TO <内存变量>]
功能：首先在当前光标处显示提示信息的内容，然后等待用户输 入，当输入一个字符后，系统将输入的字符赋值给TO后的变量 。
3.INPUT命令： 命令格式:ACCEPT [<提示信息>] TO <内存变量>
功能：首先在当前光标处显示提示信息的内容，然后等待用户输 入，当用户输入完后，要按回车确认，此时系统将输入的内容 赋值给TO 后的内存变量 。
说明： ①输入的数据类型可以是字符型、数值型、逻辑型、日期型 ②按回车表示输入结束。 ③ 不同的数据类型在输入时一定要加上相应的定界符。 。 ④不能直接按回车键，单按回车键，不表示输入了一个空字符串。 会在下一行继续出现提示信息，等着用户输入数据。
01讲 基本输入输出
注意整数的范围
若int型变量占用2个字节，采用%d格式符，如果
输入的数值超过-32768~32767范围，会产生溢出错 误，比如输入32768时，实际得到的整数为-32768 解决方法：定义long型变量，使用%ld格式符迚行 控制。
示例
int main() 用户输入 { 123 1234567 123a345↙ int a, b, c, d; scanf(“%d%3d%d%d”, &a,&b,&c,&d); printf(“%d,%d,%d,%d\n”, a, b, c, d); return 0; 输出结果 }
不管使用何种格式符，用户输入时都可以用小数或指数 形式输入。
丌能指定宽度
使用%f等输入实型数据数据时，不允许通过%m.nf的 形式限定小数位数或有效位数。
%lf：输入双精度浮点数
尽量只使用格式控制符
避免在格式控制字符串中加入普通字符，如果要加
入，用户在输入数据时还必须原封丌动地输入这些 普通字符，这往往让用户感到困惑。 如果希望给用户某种提示信息，可以在scanf之前 通过printf输出信息迚行提示。
printf(格式控制字符串,
输出值列表是用逗号分隔的表达式或常量。 %d表示输出一个整数； %f表示输出一个实型数； %c表示输出一个字符； %s表示输出字符串。
printf输出整数
int main() { int age=5; printf(“I‟m %d year old.\n”单个字符(无参)
#include <iostream> using namespace std; int main() { char ch; while((ch=cin.get())!=EOF) cout<<ch<<endl; return 0; }
第六章_基本输入输出接口技术
20
6.3 CPU与外设之间的数据传送方式
[例] 设状态端口地址为086H，数据端口地址为084H，外 设忙碌D7=1，请用查询方式写出CPU从存储器缓冲区 Buffer送出1KB的数据给外设的程序段。 LEA SI , Buffer ；取Buffer的有效地址送SI MOV CX , 1000 ；循环次数 W1: MOV DX, 086H ；状态端口地址送DX W2: IN AL , DX ；从状态端口读入状态信息 AND AL，80H ； BUSY=0? JNZ W2 ； BUSY=1，返回继续查询 MOV AL,[SI] ； BUSY=0，取数据 MOV DX, 084H ；数据端口地址送DX OUT DX,AL ；数据输出到数据端口 INC SI ；SI指向下一个字节数据 LOOP W1 ；CX-1送CX≠0，循环 HLT ；CX=0，传送结束
FFFFF
内存 空间 I/O 空间
10
§6-2 I/O端口的编址与访问
二、 I/O端口地址的译码方法：
I/O端口地址译码的一般原则是：把CPU用于I/O端口寻址 的地址线分为高位地址线和低位地址线两部分：
将低位地址线直接连到I/O接口芯片的相应地址引脚， 实现片内寻址，即选中片内的端口。 将高位地址线与CPU的控制信号组合，经地址译码电 路产生I/O接口芯片的片选信号。 常见的译码器： 2/4线译码器74LS139 3/8线译码器74LS138
返回断点
6.3 CPU与外设之间的数据传送方式
关于中断的几点说明：
采用中断的数据传送方式时，外设处于主动申请地 位，CPU配合进行数据传送；CPU不必反复去查询 外设的状态，而是可以与外设“并行工作”，因此 提高了CPU的工作效率，并且更具有实时性。
第五讲(1)数字量输入输出-基本输入输出
CPU系统
/IOR
A1 A0 0 1
/AEN
/Y0 /Y1 /Y2 /Y3 /Y4 /G2B /Y5 /G2A /Y6 G1 /Y7 A B C
A0 1 /CS 40H 41H 42H 43H
A1 A0 /CS 端口1 00 端口2 01 端口3 10 端口4 11 8253
第五章 数字量输入输出
本章内容 简单I/O接口 并行输入输出接口 中断控制系统 计数定时接口 串行输入输出接口 直接存储器存取DMA 系统总线及接口
简单I/O接口
什么是I/O接口（电路）？ I/O接口是位于系统与外设间、用来协助完成数据 传送和控制任务的逻辑电路 PC机系统板的可编程接口芯片、I/O总线槽的电 路板（适配器）都是接口电路
例:一个输出设备的简单接口电路
IO总线 D7 数据线 输出 例:LED指示灯 ~ 锁存器 设备 D0 288H A15 地址线 地址 OUT指令时序 ~ T1 T2 T3 Tw T4 译码 A0 0 与 0 CLK 0 IOW 非
A15~A0 D7~D0
0000 0010 1000 1000
执行： MOV AL, 81H MOV DX, 288H OUT DX, AL
端口的基本特性： 是构成I/O接口的基本单元 有自己的端口地址（端口号） 可供外部设备或CPU读/写 有宽度 端口内容是外部设备的信息反映
I/O接口的基本功能
信号形式变换 电平转换和放大 锁存及缓冲 I/O定向 并－串转换
I/O端口按功能分为三种类型
AB
C P U
地址 译码 数据 缓冲 控制 电路
MOV DX, 288H IN AL, DX
电脑键盘的基础操作方法
电脑键盘的基础操作方法电脑键盘是我们使用电脑时最常用的输入设备之一，它有着许多基础的操作方法。
下面我将详细介绍一些常见的电脑键盘基础操作方法。
首先，让我们来熟悉一下键盘的布局。
电脑键盘一般由以下几部分组成：字母键、数字键、功能键、导航键和特殊键。
其中字母键和数字键位于键盘的中间部分，功能键位于键盘的上方，导航键位于键盘的右侧和下方，特殊键包括Shift、Ctrl、Alt、Windows键等，位于键盘的左下角。
在使用电脑键盘时，我们常常需要输入文字。
输入文字的最基本方式就是通过字母键来进行。
字母键一般包括26个字母，它们位于键盘的中央部分。
要输入一个字母，只需点击对应的字母键即可。
如果需要输入大写字母，可以按住Shift 键再点击字母键。
同时按住Shift键并点击字母键可以输入符号，这些符号在字母键的上方。
数字键位于字母键的上方，用于输入数字。
要输入一个数字，只需点击对应的数字键即可。
同时按住Shift键并点击数字键可以输入符号，这些符号在数字键的上方。
接下来，让我们来介绍一下键盘的功能键。
功能键一般包括F1至F12共12个键，它们位于键盘的上方。
这些功能键在不同的软件和操作系统中有不同的功能。
在大多数操作系统中，比如Windows操作系统，F1键通常用于打开帮助界面，F2键用于重命名文件或文件夹，F3键用于启动搜索功能等。
在一些软件中，比如Microsoft Word中，这些功能键也有特定的功能。
因此，在使用电脑时，我们应该熟悉各个功能键的具体用途。
导航键包括箭头键（上、下、左、右）以及Page Up、Page Down、Home和End键等。
这些键位于键盘的右侧和下方，用于在文档、网页等长篇内容中进行快速导航。
通过箭头键可以在文档中上下左右移动光标，Page Up和Page Down键可以快速翻页，Home键可以将光标移动到行首，End键可以将光标移动到行尾。
特殊键在键盘的左下角，包括Shift、Ctrl、Alt、Windows键等。
c语言基本的输入输出格式
c语言基本的输入输出格式C 语言中的输入输出主要通过标准库中的函数来实现，最常用的是`printf` 和`scanf`。
以下是一些基本的输入输出格式：1. printf 函数`printf` 用于格式化输出到标准输出设备（通常是终端）。
```c#include <stdio.h>int main() {int num = 10;float floatValue = 3.14;char character = 'A';// 格式化输出printf("整数：%d\n", num);printf("浮点数：%f\n", floatValue);printf("字符：%c\n", character);return 0;}```输出：```整数：10浮点数：3.140000字符：A```常见的格式占位符：- `%d`: 整数- `%f`: 浮点数- `%c`: 字符- `%s`: 字符串- `%p`: 指针- `%x`: 以十六进制格式输出整数2. scanf 函数`scanf` 用于从标准输入设备（通常是键盘）接收输入。
```c#include <stdio.h>int main() {int num;float floatValue;char character;// 格式化输入printf("请输入整数：");scanf("%d", &num);printf("请输入浮点数：");scanf("%f", &floatValue);printf("请输入字符：");scanf(" %c", &character); // 注意空格，避免吸收上一个输入的换行符// 输出输入的值printf("你输入的整数：%d\n", num);printf("你输入的浮点数：%f\n", floatValue);printf("你输入的字符：%c\n", character);return 0;}```3. 其他常见的格式化选项-宽度和精度：```cprintf("%5d\n", 123); // 输出宽度为5的整数，右对齐printf("%.2f\n", 3.14159); // 输出浮点数，保留两位小数```-对齐：```cprintf("%-10s%-10s\n", "Hello", "World"); // 左对齐```-转义字符：```cprintf("转义字符：%d%%\n", 50); // 输出百分号```这只是一些基本的例子，C 语言提供了丰富的格式化选项，可以根据需要进行更复杂的格式化输出和输入。
汉字输入的基本操作方法
汉字输入的基本操作方法
汉字输入的基本操作方法有以下几种：
1. 五笔输入法：五笔输入法是一种基于汉字拼音的输入法，在输入时根据汉字的笔画来选择对应的字词。
2. 拼音输入法：拼音输入法是一种基于拼音的输入法，通过输入汉字的拼音来选择对应的字词。
3. 手写输入法：手写输入法是一种可以通过手写汉字的方式进行输入的方法，可以在触摸屏或平板电脑上使用。
4. 笔画输入法：笔画输入法是一种根据汉字的笔画来选择对应的字词的输入法，可以通过输入汉字的笔画顺序来选择相应的文字。
5. 双拼输入法：双拼输入法是一种将汉字的声母和韵母分开输入的方法，通过输入声母和韵母的拼音来选择对应的字词。
这些都是常见的汉字输入方法，用户可以根据自己的需求和熟练程度选择适合自己的输入方法。
单字输入的基本规则
单字输入的基本规则①在五笔字根键位图上，除键面上的字根以外的汉字的输入规则（大部分汉字的输入方法，键面字，识别码字，成字字根字除外）:一，如果只能拆分为两个字根，就打：第一字根+第二字根+空格如“明”字，拆分为“日”和“月”两个字根打“J”“E”再打空格二，如果只能拆分为三个字根，就打：第一字根+第二字根+第三字根+空格如“些”字，拆分为“止”和“匕”“二”三个字根打“H”“X”“F”再打空格三，如果只能拆分为四个字根，就打：第一字根+第二字根+第三字根+第四字根如“命”字，拆分为“人”“一”“口”“卩”四个字根打“W”“G”“K”“B”四，如果拆分超过四个字根，就打：第一字根+第二字根+第三字根+最末字根如“厨”字，拆分为“厂”“一”“口”“寸”四个字根打“D”“G”“K”“F”键面字（键面上第一个字根）的输入规则：把所在键连打四下，例如：“土”字就是边打四下“F”，即“FFFF”。
报户口+第一单笔画+第二单笔画+最末单笔画，例如“雨”字，先打“F”键（打“雨”字所在的键，俗称“报户口”），然后再打“一”“|”“丶”三个单笔画所在的键，所以“雨”字的编码就是FGHY举例：“士”拆分为“一”“|”“一”编码为：FGHG“文”拆分为“丶”“一”“丶”编码为：YYGY[识别码字]本来按上述规则就可打所有的单个汉字了，但五笔字型为了减少重码，为了避免因打字选字降低打字速度，人为地识了一个一个识别码，就是说打完所有拆分字根后，如果还没有四码就加一个识别码。
例如：“只”“叭”两个字的编码都是“KW”，为了在打出KW编码后不要用数字键选字，，就必须再加打一个识别码，以区分这两个字。
“只”是上下结构，同时，它的最后一笔是点，那它的识别码就是“U”，“叭”，它的最后一笔是也是点，但它是左右结构，它的识别码是“Y”，这样就把这两个字区分开来了，“只”的编码是KWU“叭”的编码是KWY，。
BIOS基本输入输出系统
BOOT UP NUMLOCK STATUS（开机时小键盘区情况设定）；
TYPEMATIC RATE SETTING（键盘重复速率设定）；
TYPEMATIC RATE(CHARS/SEC，字节/秒)；
TYPEMATIC DELAY（设定首次延迟时间）
SECURITY OPTION（检测密码方式）如设定为SETUP,则每次打开机器时屏幕均会提示输入口令(普通用户口令或超级用户口令,普通用户无权修改BIOS设置),不知道口令则无法使用机器;如设定为SYSTEM则只有在用户想进入BIOS设置时才提示用户输入超级用户口令。
SIZE 表示硬盘的容量；CYLS 硬盘的柱面数；HEAD硬盘的磁头数；PRECOMP写预补偿值；LANDZ着陆区，即磁头起停扇区。最后的MODE是硬件的工作模式，我们可以选择的工作模式有：NORMAL普通模式、LBA逻辑块地址模式、LARGE大硬盘模式、AUTO自动选择模式。NORMAL模式是原有的IDE方式，在此方式下访问硬盘BIOS和IDE控制器对参数部作任何转换，支持的最大容量为528MB。LBA模式所管理的最大硬盘容量为8.4GB，LARGE模式支持的最大容量为1GB。AUTO模式是由系统自动选择硬盘的工作模式。
后面是IDE设备的类型和硬件参数，TYPE用来说明硬盘设备的类型，我们可以选择AUTO、USER、NONE的工作模式，AUTO是由系统自己检测硬盘类型，在系统中存储了1－45类硬盘参数，在使用该设置值时不必再设置其它参数；如果我们使用的硬盘是预定义以外的，那么就应该设置硬盘类型为USER，然后输入硬盘的实际参数（这些参数一般在硬盘的表面标签上）；如果没有安装IDE设备，我们可以选择NONE参数，这样可以加快系统的启动速度，在一些特殊操作中，我们也可以通过这样来屏蔽系统对某些硬盘的自动检查。
第03章 基本的标准输入与输出-输出域宽符表
华中科技大学计算机学院C 语言程序设计1表3.2 printf 域宽说明字符域宽说明字符意义
-（减号）在输出域宽内以左对齐方式输出，缺省情况下为右对齐+输出正数时前面要加符号+空格
输出的第一个字符不是符号+或-时要输出一个空格作前缀0（零）在输出域宽范围内用前导0补齐空位#对于o 格式和x 格式输出前缀0或0x ；对于g 格式输出时不删除尾部零m （正整数）指出输出数据的最小域宽。
如果数据的实际宽度大于m ，则按实际宽度输出；如果实际宽度小于m ，则左边（左对齐时为右边）补空格或零（当有0域宽说明字符时）.（小数点）分隔域宽与精度。
小数点前可以没有域宽
n （正整数）指出输出数据的精度。
对于e 、E 、f 格式的为小数部分的位数，对于g 、G 格式为有效数字的个数；对于整数为至少应输出的数字个数（用前导0补足）；对于字符串为至多输出的字符数目h 指出输出参数是短整型
l 指出输出参数是长整型
L 指出输出参数是长双精度浮点型
*
代表一个整数，其值由对应的参数决定，可用于代替m 或n 表示可变域宽或精度。
高斯讲座3-基本操作输入输出机器常见问题的解答 (1)
下面是砷化镓的三维PBC计算所需的分子说明：
指定同位素以及其它核参数
同位素以及其它核参数可以在原子类型区域内，用加上 括号的关键字和数值指定。
C(Iso=13,Spin=3) 0.0 0.0 0.0
这一行指定一个13C原子，核自旋为3/2 (3 * 1/2)， 位于原点。
在参数列表里可以包含的项有： ������ Iso=n：选择同位素。如果用整数指定原子质量，程序会 自动使用相应的真实同位素质量(例如，用18指定18O， Gaussian会使用数值17.99916)。 ������ Spin=n：核自旋，单位是1/2。
例3：CH4 分子的两种写法 （Td对称性）
A： B：
C1 H2 1 r H3 1 r 2 a H4 1 r 2 a 3 b H5 1 r 2 a 3 –b
r=1.09 a=109.47122 b=120.
•原子顺序可以改变，同一结构有多种写法
1 61r 12r1a 12r1a3 b 12r1a4 b r=1.09 a=109.47122 b=120.
平行自旋电子数和自旋多重度关系
平行自旋电子数 0 S 0 自旋多重度2S＋1 1 理论S2 0.000
1 2 1/2 1 2 3 0.750 2.000
3 4 3/2 2 4 5 3.750 6.000
输入分子结构坐标的来源
1、自建: a. 手写内坐标和混合内坐标 b. 用分子作图软件创建 1. ChemDraw 2. GaussView 3. Molden 2、分子结构的实验数据或数据库 a. 晶体结构数据 1. x-ray单晶测量 2. 中子衍射测量 3. Cambridge 晶体结构数据库 Cambridge Structural Database (CSD) 4. PDB数据库 b.其他光谱数据 1. 微波波谱测量 2. 振-转光谱数据
第5章基本输入输出系统
第5章基本输入输出系统【教学目的】掌握接口的基本概念、IO端口的编址方法和基本的数据传送方式【教学重点】IO端口的编址方法和基本的数据传送方式【教学难点】中断方式和DMA方式【教学方法和手段】课堂教学【课外作业】P193习题3，4，7，10【学时分配】6学时【自学内容】8237的使用【讲授内容】5.1 概述输入输出系统包括：①外部设备（输入输出设备和辅助存储器）②设备控制器----主机（CPU和存储器）之间的控制部件，诸如磁盘控制器、打印机控制器等，有时也称为设备适配器或接口，其作用是控制并实现主机与外部设备之间的数据传送。
5.1.1接口的基本概念1、什么是接口计算机在工作过程中，CPU要不断地与其它部件交换信息。
CPU不是直接与外部设备交换信息的，而是经过一个中间电路，这个电路就称为“接口电路”，简称“接口”。
所谓接口就是主机与外部设备连接的桥梁，由它来完成CPU与外部设备之间信息的传递。
一般将外部设备与接口合称为“I/O系统”。
接口又称为“设备控制器”或“适配器”。
2、为什么要有接口电路外部设备为什么要通过接口电路与CPU连接？为什么不直接与CPU的总线相连接呢？从CPU的角度来看，对外部设备的访问（读/写）与对存储器的访问是类似的，为什么存储器可以直接通过总线与CPU连接，而外部设备却要通过接口电路来与CPU连接呢？这是因为：存储器的基本结构简单（只有很少几种），只要求几个简单的控制信号，而且存储器的访问速度一般都比较快，CPU与存储器之间的定时与协调比较容易，因此存储器可以直接通过总线与CPU连接。
而外部设备一般具有以下特点：⑴外部设备的品种繁多从类型上看：有输入设备、输出设备、输入/输出设备、测量设备、通信设备、控制设备等。
从结构上看：有机械式的、电子式的、机电混合式的。
从原理上看：各类设备的工作原理又是各不相同的。
⑵外部设备的工作速度分布范围宽如：电传打字机每秒能传输100个信息单位，温度传感器有可能长达几分钟才改变一个数据，软盘的传输速率为每秒2.5兆位，硬盘的传输速率为每秒5兆位以上。
c语言基本的输入输出格式
C语言基本的输入输出格式1. 引言C语言是一种广泛应用于系统程序开发和嵌入式系统的高级编程语言。
在C语言中，输入和输出是程序与用户或外部设备之间进行交互的重要方式。
本文将详细介绍C语言中基本的输入输出格式，包括标准输入输出函数、格式化输入输出函数以及文件输入输出函数。
2. 标准输入输出函数C语言提供了一些标准的输入输出函数，用于从键盘读取用户输入或将输出显示在屏幕上。
2.1 printf函数printf函数用于将格式化的数据输出到标准输出设备（通常是屏幕）。
它的基本语法如下：int printf(const char *format, ...);其中，format是一个字符串，用于指定输出的格式，后面的参数是要输出的数据。
下面是一些常用的格式控制符：•%d：以十进制形式输出整数。
•%f：以浮点数形式输出。
•%c：以字符形式输出。
•%s：以字符串形式输出。
示例代码：#include <stdio.h>int main() {int age = 20;float height = 1.75;char gender = 'M';char name[] = "John";printf("Name: %s\n", name);printf("Age: %d\n", age);printf("Height: %.2f\n", height);printf("Gender: %c\n", gender);return 0;}运行结果：Name: JohnAge: 20Height: 1.75Gender: M2.2 scanf函数scanf函数用于从标准输入设备（通常是键盘）读取数据。
它的基本语法如下：int scanf(const char *format, ...);其中，format是一个字符串，用于指定输入的格式，后面的参数是用于接收输入数据的变量。
基本IO结构
1
执行“ 执行“写”操作时
内部总线输出“ ” 断开， ① 内部总线输出“1”时，T1断开， 断开 Pin管脚悬空； 管脚悬空； 管脚悬空
双向开漏 口的内部结构 双向开漏I/O口的内部结构 开漏
双向开漏I/O口的工作原理
工作原理： 工作原理：
可直接驱动小功 具有较强的驱 内部总线输出“ ” 无驱动能力， 率外部设备 ① 内部总线输出“1”时，无驱动能力， 动能力
构成一个消耗很大电流的通 推挽结构无法实 两个推挽电路的 使电路无法正常工作， 路，使电路无法正常工作， ”逻辑 现“线与” 管脚直接相连 线与 甚至会烧毁内部电路
0
1
推挽结构
开漏结构的好处
开漏结构的好处之二：能够很方便地实现不同逻辑电平之间的转换。 开漏结构的好处之二：能够很方便地实现不同逻辑电平之间的转换。 不同逻辑电平之间的转换
I/O口 口
Pin
8051
I/O口的内部结构是 口的内部结构是 什么样的？ 什么样的？
目
录
基本输入电路 基本输入电路
推挽电路
开漏电路
弱上拉和准双向电 口电路
弱上拉输入电路
施密特触发输入电路
基本输入I/O口电路的内部结构
带控制输入端且具有高阻 抗特性的三态缓冲器
不论MCU是 是 不论 3.3V还是 还是5V 还是 即可以是3.3V，也 ， 即可以是 可以是5V 可以是
应用电路中， 在MCU应用电路中，最常见的逻辑电 应用电路中 平有3.3V和5V两种标准。 平有 和 两种标准。 两种标准
不论MCU是3.3V还是 ，当开漏 通 还是5V，当开漏I/O通 ① 不论 是 还是 过上拉电阻外接3.3V时，就能够与3.3V 过上拉电阻外接 时 就能够与 的逻辑电平兼容； 的逻辑电平兼容； ② 当开漏I/O通过上拉电阻外接 时，就 当开漏 通过上拉电阻外接5V时 通过上拉电阻外接 能够与5V的逻辑电平兼容。 能够与 的逻辑电平兼容。 的逻辑电平兼容
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基本輸入/輸出系統(BIOS)研究指導老師: 陳德生學生 : 楊逸翔 曾成濱班級 : 資訊四甲目錄目錄 (I)摘要 (III)致謝 (IV)第一部份 x86基本硬體架構 (1)Chapter 1 基本輸入/輸出系統(BIOS) -Introduction (1)1.1什麼是 BIOS? (2)1.2 BIOS in ROM (3)1.3 執行BIOS的目的與基本流程 (3)Chapter 2 重要之硬體介紹 (5)2.1 主要的集成電路(IC) (6)2.1.1 中央處理器(CPU) (6)2.1.2 晶片組(Chip-set) (8)2.1.3 整合中低速率介面(Super I/O) (9)2.1.4 鍵盤控制器(Keyboard Controller) (9)2.1.5 CMOS(RTC/CMOS 計時/參數晶片) (11)2.1.6 其它一般IC (11)2.2 匯流排系統(BUS System) (12)2.2.1 週邊元件介面匯流排PCI (Peripheral Component Interface Bus)122.2.2 系統管理匯流排SMBus (System Management Bus) (13)2.2.3 低針腳數LPC (Low pin count) (14)2.2.4 GP I/O(General Purpose I/O) (14)2.3 電源管理(Power management) (14)2.3.1 系統管理模式SMM (System Management Mode) (14)2.3.2 進階電源管理APM (Advanced Power Management) (15)2.3.3 進階設定與電源介面ACPI (Advanced Configuration and PowerInterface) (15)Chapter 3 BIOS實際在硬體上位置 (16)&運作機制 (16)3.1 當開機時(Power-ON) (16)3.2 晶片組(Chipset) 定址空間分配 (16)3.3 映射記憶體Shadow Ram (17)3.4 Flat mode & Big real mode (18)第二部份 Trace BIOS 流程 (20)Chapter 4 Trace BIOS所需資源 (21)Chapter 5 第一階段(開機啟動區塊: 記憶體使用不可與無壓縮程序) (23)5.1簡述此階段的工作 (23)5.2 選寫此皆段程序需注意之特點 (24)5.3 BIOS 流程 (24)Chapter 6 第二階段(記憶體可用POST&解壓縮) (33)Chapter 7 第三階段(CMOS 設定之後 POST續) (50)第三部份(附錄) (59)附錄 1 診斷碼 (59)附錄 2 縮寫名詞對照表 (66)附錄 3參考資料 (72)心得 (74)摘要這個專題是藉由研究BIOS了解電腦的硬體架構，進而對未來踏入嵌入式系統的研究能有更進一步的幫助。
主要內容包括:․BIOS簡介․電腦硬體簡介․TRACE BIOS的BOOTING流程․BIOS燒入實作致謝首先感謝 陳德生指導教授，長期以來給予我們的協助，與讓我們有機會作這個專題，雖然面對這個專題，有時會感覺像茫然大海，可是陳德生老師會給我們一些提示、方向，不論專題成果是否與目標一致，我們都很慶幸參與這個專題，最後再謝謝老師 老師辛苦了。
接著我們還要感謝，在作專題的過程中，曾經提供我們方向與意見的 王益文老師 以及 林志敏老師，還有待在實驗室期間 曾提供我們協助的吳季穎、吳維揚學長。
第一部份 x86基本硬體架構Chapter 1 基本輸入/輸出系統(BIOS) –Introduction概述BIOS的目的和存放的實體位置Chapter 2 重要之硬體介紹X86系統的硬體與特殊執行機制Chapter 3 BIOS實際在硬體上位置&運作機制Chapter 1 基本輸入/輸出系統(BIOS) -Introduction1.1什麼是 BIOS?民航機在起飛前，機長必需先按 Check-list 啟動&檢查 電門、機身、控制面板..等，而x86電腦就如同民航機，CPU在開機時會像機長一樣按BIOS(Check-list) 指示依序初&檢查電腦，待電腦可正常運作後(起飛)，再把電腦交給OS (自動駕駛系統)。
下面清楚定義了BIOS:一個韌體程式( Firmware program)，儲存在惟讀記憶體(ROM Memory)，提供最基本的硬體初始化(initialize)、周邊控制的必要程式碼(通常由組合語言寫成)。
1.2 BIOS in ROMBIOS 就存放在主機板上的一顆Rom裡，而x86硬體特性就是設計成，在開機的一瞬間，CPU從主機板上的BIOS 晶片內取得程式碼，也就是由BIOS 內部的程式碼掌控電腦的初始動作。
而BIOS Rom平時是設定成唯讀狀態，必需藉由特定工具才可以加以修改、抹除。
注意: 其它的週邊也有自已的BIOS Rom 像是顯示卡(video-card)、高階網路卡(NIC)..等，因為較複雜的外接週邊硬體設計差異很大，各自有其獨特初始動作，所以廠商會另外加上BIOS Rom。
1.3 執行BIOS的目的與基本流程一般BIOS最重要的工作有下列幾點:．開機自我檢測POST(Power On Self Test):一開機時系統將控制權交給BIOS 時，它會先檢查CPU 暫存器(Registers)、旗標(Flags)是否運作正常，接著檢查像是8254 計時器(timer)、8259A可程式中斷控制器(Programmable Interrupt Controller)、8237直接記憶體存取控制器(DMA controller)。
．初使化&測試(Initial&Test):初使化晶片組(Chipset)、記憶體(RAM)、Video-card 還有相關周邊的暫存器，並測試是否可正常工作。
初使化(Initialize):依照該晶片組的技術文件的規定，對暫存器填值、改位元或旗標的動作，使其可正常工作。
．記錄系統的設定值:把系統設定值像是日期、時間、硬體設定..等，存入CMOS。
．將常駐程式(Runtime Program) 常駐於記憶體(Memory):以提供作業系統(OS)或應用程式呼叫。
-基本BIOS流程圖-Chapter 2 重要之硬體介紹2.1 主要的集成電路(IC)2.1.1 中央處理器(CPU)中央處理器(CPU)有兩種主要模式， 分別如下:．真實模式(Real-Mode)．保護模式(Protect-Mode)真實模式(Real mode):在最初的8086處理器被釋出時，它只有一種記憶體定址模式。
而它使用了節區暫存器(segment register)和位移暫存器(offset register)作定址，其定址方式如下: ．記憶體定址(Memory Addressing): segment: offsetCS << 4 + IP = 指令的線性位址(Linear Address OfInstruction)．位址線(Address-Lines) : 20條(1024KB)這種定址模式稱為真實模式定址(Real mode addressing)，而它允許8x86定址至1MB的記憶體。
接著說明真實模式的特性:1. 捲繞(8086 記憶體特性)當記憶體位址超過0FFFFFh 時，會捲繞回00000h。
2. A20 開關(switch)X86 CPU在268時，位址線增加至24條(16MB超過1024KB)。
為了相容性，在位址線A20~A23設計了一個開關(A20 switch)，它可切換兩種定址方式: ．強制歸零: (Real-Mode)模擬8086的記憶體捲繞特性。
．可進位: (Protect-Mode)可以在0FFFFFh進位。
最後明確定義真實模式:當IA-32 CPU在使用真實模式定址狀態下執行時，稱為真實模式(Real Mode)。
保護模式(Protect mode): 它允許8x86定址至4 GB(32條位址線)的記憶體。
但從保護模式切回真實模式時，必需重置(Reset)，那麼不就等於又重新開機，也就使得之前所執行的部份又得重新執行一遍，這樣將會永無止境的執行下去，為了解決這個問題，發展出了一個機制，下面詳細說明其步驟:解決從保護模式切回真實模式必須 重置(Reset)! 的問題8042鍵盤控制器(近似一顆簡單小型的CPU，也有自已的韌體負責keyboard、A20 開關 和 重置)。
Step1. 把關機(shutdown) 返回指示位元組 & 返回位址寫入CMOS。
Step2. 然後下令打開A20切到保護模式。
------------- 切到保護模式 -----------------------:------------- 回到真實模式 -----------------------Step3. 重置鍵盤控制器(KBC)，因為鍵盤控制器有自已的韌體，不受系統重置影嚮。
Step4. CPU-> 0FFFFF:00000h 做簡單CPU 測試。
Step5. 從CMOS 讀入關機返回指示位元判斷此次為何種關機:．硬體正常開機(power-on、reset)。
．重保護模式返回(軟體重置(Soft reset)) -> 讀取返回位址。
注意:至386以後以設計可直接從保護模式返回真實模式，但還是保留A20開關、軟體重置(為了向下相容性)。
2.1.2 晶片組(Chip-set)早期主機板上焊滿大量電阻、電容、IC和複雜電路， 這樣才能達成一個功能.. 不但成本高， 也很難完成很多功能或除錯， 所以借由半導體技術,將這些電子元件、線路微縮至幾個大型晶片內，以化簡主機板設計，稱為系統晶片組，到現在主要分為兩大晶片:．北橋晶片(North-Bridge): intel稱之為記憶體控制集線器MCH(Memory Control Hub)，集線器(Hub)也就是把其它裝置集中連線到北橋晶片上，而北橋是靠近CPU的一端，所以它主要連接高速的裝置，像是CPU、Memory、顯示卡，並且它也包含了記憶體控制器(MemoryController)，所以顧名思義命名為記憶體控制集線器(Memory ControlHub)。
．南橋晶片(South-Bridge):輸入/輸出控制集線器ICH(I/O Control Hub)，不同於MCH主導高速裝置，它相業負責較低速的I/O週邊，像是鍵盤、Printer、USB..等，並集成了部份I/O 週邊的控制晶片(super I/O、USB控制器、鍵盤控制器..等)、CMOS。