IO порты представляют собой входы/выходы (Input/Output) и используются для обмена информацией между микроконтроллерами и внешними устройствами. В данной статье мы рассмотрим работу с IO портами на платформе x86.
На платформе x86 IO порты адресуются 16-битным номером (0x0000 – 0xFFFF). Для работы с IO портами в ОС Linux используется файловая система /dev/port. В Windows доступ к портам осуществляется через функции WinAPI: ReadPort, WritePort.
Для чтения данных из порта на x86 микропроцессоре существует три команды: inb, inw, inl. Каждый из этих операторов читает данные определенного размера (один байт, два байта, четыре байта) из заданного порта в указанный регистр.
Для записи данных в порт на x86 микропроцессоре существует три команды: outb, outw, outl. Каждый из этих операторов записывает данные определенного размера (один байт, два байта, четыре байта) из указанного регистра в заданный порт.
Для упрощения работы с IO портами на x86 микропроцессорах, можно использовать специальные функции, объявленные в заголовочном файле asm/io.h.
Примеры функций для работы с IO портами на x86:
/**
* @brief Получение одного байта из порта
*
* @param port Порт
* @return uint8_t Значение из порта
*/
uint8_t hal_ioport_inb(uint16_t port) {
uint8_t ret;
asm volatile("inb %1, %0"
: "=a"(ret)
: "Nd"(port));
return ret;
}
/**
* @brief Получение 2 байт(word) из порта
*
* @param port Порт
* @return uint16_t Значение из порта
*/
uint16_t hal_ioport_inw(uint16_t port) {
uint16_t ret;
asm volatile("inw %1, %0"
: "=a"(ret)
: "Nd"(port));
return ret;
}
/**
* @brief Получение 4 байт из порта
*
* @param port Порт
* @return uint32_t Значение из порта
*/
uint32_t hal_ioport_inl(uint16_t port) {
uint32_t ret;
asm volatile("inl %1, %0"
: "=a"(ret)
: "Nd"(port));
return ret;
}
/**
* @brief Ввод одного байта в порт
*
* @param port Порт
* @param val Входные данные
*/
void hal_ioport_outb(uint16_t port, uint8_t val) {
asm volatile("outb %0, %1"
:
: "a"(val), "Nd"(port));
}
/**
* @brief Ввод 2 байт (word) в порт
*
* @param port Порт
* @param val Входные данные
*/
void hal_ioport_outw(uint16_t port, uint16_t val) {
asm volatile("outw %0, %1"
:
: "a"(val), "Nd"(port));
}
/**
* @brief Ввод 4 байт в порт
*
* @param port Порт
* @param val Входные данные
*/
void hal_ioport_outl(uint16_t port, uint32_t val) {
asm volatile("outl %0, %1"
:
: "a"(val), "Nd"(port));
}