端口---汇编学习笔记

最新推荐文章于 2024-03-04 23:38:41 发布

jak0018

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本文介绍了PC机系统中端口的相关知识，包括端口读写方式、地址范围及读写指令。阐述了CMOS RAM芯片特征、端口地址及读写步骤，还提及shl和shr逻辑移位指令。最后说明了CMOS RAM中存储的时间信息，并给出访问CMOS RAM显示当前日期时间的实验内容。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

端口

在PC机系统中，和CPU通过总线相连的芯片除各种存储器外，还有以下3种芯片。

各种接口卡(比如，网卡、显卡)上的接口芯片，它们控制接口卡进行工作
主板上的接口芯片，CPU通过它们对部分外设进行访问
其他芯片，用来存储相关的系统信息，或进行相关的输入输出处理

在这些芯片中，都有一组可以由CPU读写的寄存器。这些寄存器，它们在物理上可能处于不同的芯片中，但是它们在以下两点上相同。

都和CPU的总线相连，当然这种连接是通过它们所在的芯片进行的
CPU对它们进行读或写的时候都通过控制线向它们所在的芯片发出端口读写命令

CPU可以直接读写以下3个地方的数据

CPU内部的寄存器
内存单元
端口

14.1 端口的读写

在访问端口的时候，CPU通过端口地址来定位端口。因为端口所在的芯片和CPU通过总线相连，所以，端口地址和内存地址一样，通过地址总线来传送。在PC系统中，CPU最多可以定位64KB个不同端口。则端口地址的范围为0~65535。

对端口的读写不能用mov、push、pop等内存读写指令。端口的读写指令只有两条： in和out ，分别用于端口读取数据和往端口写入数据。

访问端口：in al,60h ;从60h号端口读入一个字节

对0~255以内的端口进行读写时：

in al,20h   ;从20h端口读入一个字节
out 20h,al  ;往20h端口写入一个字节

对256~65535的端口进行读写时，端口号放在dx中：

mov dx,3f8h ;将端口号3f8h送入dx
in al,dx    ;从3f8h端口读入一个字节
out dx,al   ;向3f8h端口写入一个字节

14.2 CMOS RAM芯片

CMOS芯片特征如下：

包含一个实时钟和一个有128个存储单元的RAM存储器(早期的计算机为64个字节)
该芯片靠电池供电。所以，关机后其内部的实时钟仍可正常工作，RAM中的信息不丢失
128个字节的RAM中，内部实时钟占用0~0dh单元来保存时间信息，其余大部分单元用来保存系统配置信息，供系统启动时BIOS程序读取。BIOS也提供了相关的程序，使我们可以在开机的时候配置CMOS RAM中的系统信息
该芯片内部有两个端口，端口地址为70h和71h。CPU通过这两个端口来读写CMOS RAM
70h为地址端口，存放要访问的CMOS RAM单元的地址；71h为数据端口，存放从选定的CMOS RAM单元中读取的数据，或要写入到其中的数据。可见，CPU对CMOS RAM的读写分两步进行，比如，读CMOS RAM的2号单元：
1. 将2送入端口70h
2. 从端口71h读出2号单元的内容

检测点 14.1
（1）编程，读取CMOS RAM的2号单元的内容。
答：2号单元的内容为0。
（2）编程，向CMOS RAM的2号单元写入0。
答：1.mov al,0，2.out 2,al

14.3 shl和shr指令

shl和shr是逻辑移位指令。

shil是逻辑左移指令，它的功能为：

将一个寄存器或内存单元中的数据向左移位
将最后移出的一位写入CF中
最低位用0补充

shr是逻辑右移位指令，功能刚刚相反

以上两点都太简单，不做阐述

检测点 14.2
编程，用加法和移位指令计算 $(ax)=(ax)*10$ 。(提示， $(ax)*10=(ax)*2+(ax)*8$ )
步骤如下(左移位一个bit是乘2)：

mov bx,ax
shl bx,1    ;乘2
shl ax,3    ;乘8
add ax,bx

14.4 CMOS RAM中存储的时间信息

在CMOS RAM中，存放着当前的时间：年、月、日、时、分、秒。这6个信息的长度都为1个字节，存放单元为：秒：0、分：2、时：4、日：7、月：8、年：9

这些数据以BCD码的方式存放。

十进制数码	对应的BCD码
0	0000
1	0001
…	…
9	1001

这里有一个例子，自己阅读，略过咯。

实验14 访问CMOS RAM

编程，以“年/月/日时:分:秒”的格式，显示当前的日期、时间。
写的很粗糙，可以复用性的。将987420放入data段中，s子程序是将字符串处理后的结果放入data段中，lo是将字符串显示出来，改进版本可以用0作为结束。

assume cs:code

data segment
    db '00/00/00 00:00:00'
data ends

code segment
    start:
        mov di,160*12+30*2

        mov bx,data
        mov ds,bx
        mov bx,0


        mov al,9
        call s
        mov al,8
        call s
        mov al,7
        call s
        mov al,4
        call s
        mov al,2
        call s
        mov al,0
        call s

        mov bx,0
        mov cx,17
    lo:

        mov ax,0b800h
        mov es,ax
        mov al,ds:[bx]
        mov byte ptr es:[di],al
        add di,2
        inc bx

        loop lo

        mov ax,4c00h
        int 21h

    s:
        out 70h,al
        in al,71h
        mov ah,al
        mov cl,4
        shr ah,cl
        and al,00001111b
        add ah,30h
        add al,30h

        mov byte ptr ds:[bx],ah
        mov byte ptr ds:[bx+1],al
        add bx,3
        ret

code ends
end start

实验结果：
这里写图片描述