一、外设连接基础（8086 体系）
1. 外设与 CPU 的连接方式
CPU 通过地址总线、数据总线、控制总线与外设交互，核心方式有两种：
- 端口映射（I/O 映射）：外设占用独立的 I/O 地址空间（8086 为 0000H~FFFFH），通过
IN/OUT指令访问； - 内存映射：外设寄存器映射到内存地址，通过内存访问指令（
MOV）操作。
8086 中主流采用端口映射，例如：
- 输入指令：
IN AL, 端口号（8 位端口）、IN AX, 端口号（16 位端口）； - 输出指令：
OUT 端口号, AL（8 位）、OUT 端口号, AX（16 位）。
2. 外设的编址方式
| 编址方式 | 特点 | 指令 |
|---|---|---|
| 独立编址（I/O 映射） | 地址空间与内存分离，专用指令 | IN/OUT |
| 统一编址（内存映射） | 外设 = 内存单元，通用内存指令 | MOV |
二、中断机制核心
中断是外设主动向 CPU 发起的 “请求”，让 CPU 暂停当前程序，优先处理外设任务（如键盘输入、串口数据接收）。
1. 中断分类（8086）
| 类型 | 触发方式 | 例子 |
|---|---|---|
| 内部中断（软中断） | 指令触发（如 INT n）或 CPU 异常 | 除法错误（0 号）、INT 21H（DOS 功能调用） |
| 外部中断（硬中断） | 外设硬件信号触发 | 键盘中断（IRQ1）、定时器中断（IRQ0） |
2. 中断向量表（IVT）
8086 在内存 00000H~003FFH（共 1KB）建立中断向量表，每个中断占 4 字节（2 字节偏移 + 2 字节段地址），对应中断号 0~255。
中断号 n 的向量地址：n × 4（偏移）、n × 4 + 2（段地址）。
3. 外部中断处理流程
- 外设向 CPU 发送
INTR（可屏蔽中断）或NMI（不可屏蔽中断）信号； - CPU 响应
INTR需满足：IF=1（开中断）、当前指令执行完毕； - CPU 读取中断类型号 n；
- 保护现场：压栈 FLAGS、CS、IP；
- 关中断（IF=0），防止嵌套；
- 从 IVT 读取中断服务程序（ISR）的段地址和偏移（IP）=(N*4)，CS=（n*4+2），跳转到 ISR；
- ISR 执行：处理外设请求、恢复现场；
- 开中断（STI），执行
IRET（恢复 FLAGS、CS、IP），返回原程序。
8086CPU，PC机键盘的处理过程
8086CPU 对 PC 机键盘的处理是一个从硬件触发到软件解析的分层过程，核心依赖扫描码生成、9 号硬件中断响应、BIOS 中断处理和缓冲区管理四大环节，最终将键盘输入转化为程序可识别的 ASCII 码或控制信号。
一、扫描码的生成与传输
键盘内部的扫描芯片会实时检测按键的按下 / 松开状态，生成扫描码（1 字节）并通过 I/O 端口60H传输给 8086CPU。
- 通码：按键按下时生成，最高位为 0（如按下
A键的通码是1EH）。 - 断码：按键松开时生成，最高位为 1（如松开
A键的断码是9EH，由通码1EH | 0x80得到）。 - 扫描码通过键盘控制器写入 8086 的
60H端口后，键盘会向 CPU 发送9 号可屏蔽中断请求，触发后续处理。
二、9 号硬件中断的响应与处理
8086CPU 通过中断向量表找到 9 号中断的服务程序入口，执行键盘中断处理逻辑，步骤如下：
- 中断响应条件：CPU 的中断标志位
IF=1（开中断），否则忽略中断请求。 - 保存现场：CPU 自动保存当前
CS、IP、FLAGS寄存器值到栈中，保护程序执行上下文。 - 读取扫描码：中断服务程序从
60H端口读取扫描码，区分通码 / 断码。 - 键盘应答：向
61H端口写入控制信号，告知键盘已接收扫描码（先置最高位为 1，再复位为 0）。 - 扫描码转 ASCII 码：通过 BIOS 内置的扫描码 - ASCII 码映射表（如
scantab），将字符键的扫描码转换为 ASCII 码；功能键（如 Shift、Ctrl）则更新键盘状态字（存储在40:17H内存单元）。
三、BIOS 键盘缓冲区的管理
8086 将处理后的键盘数据存入BIOS 键盘缓冲区（位于40:1EH，共 15 个输入项，每项 2 字节）：
- 高位字节存储扫描码，低位字节存储 ASCII 码。
- 缓冲区采用循环队列结构，通过
bufpt1（读指针）和bufpt2（写指针）管理读写，满时丢弃新输入，空时等待按键。
四、应用程序读取键盘输入
程序通过BIOS 16H 中断或DOS 21H 中断从缓冲区读取输入，常见方式：
- BIOS 16H 中断（00H 号功能）：阻塞等待按键，返回时
AL=ASCII码，AH=扫描码。asm
mov ah, 00H int 16H ; AL=字符，AH=扫描码- DOS 21H 中断（07H/08H 号功能）：读取字符但不回显，08H 还会检测 Ctrl+C。
- 直接访问缓冲区：通过操作
40:1EH的缓冲区指针，直接读取未处理的键盘数据。