汇编学习记录14 端口

1.背景介绍：

（1）在计算机中，各种存储器都和CPU的地址线、数据线和控制线相连（合称总线Bus）。CPU会把它们总的当成一个由若干存储单元组成的逻辑存储器来看待，我们把它称为内存地址空间。
（2）实际上在PC机中，和CPU通过总线相连的芯片除了各种存储器以外，还有以下三种芯片：

• 各种接口卡（网卡、显卡等）；
• 主板上的接口芯片（CPU通过这些芯片对部分外设进行访问）；
• 其他芯片（用于存储相关系统信息，或进行相关的输入输出处理）

（3）CPU将这些芯片中的寄存器都当做端口，对它们进行统一的编址，从而建立起来一个统一的端口地址空间，每一个端口在地址空间中都有一个地址

总结：CPU可以从以下三个地方读取数据
（1）CPU内部寄存器
（2）内存单元
（3）端口

2.端口读写

端口读写的命令只有两条：
（1）IN指令： in al, 60H（从端口地址60H读取数据送到al寄存器中）
（2）OUT指令：out 20H, al（从寄存器al中读出数据，送到端口20H处）
这类指令执行同内存数据操作指令相似，一般来说CPU执行分为三步：
1.CPU通过地址线，将地址信息发出
2.CPU通过控制线选中相应端口所在芯片，告诉它是读数据还是写数据。
3.CPU通过数据线发送数据或者接收数据
注意！端口的读写指令IN和OUT都必须用寄存器al或者ax来传送数据，不能够出现立即数

3、应用举例：COMS RAM芯片端口编程

• COMS RAM芯片特征：
  （1）包含一个实时钟和有128个存储单元的RAM存储器；
  （2）该芯片靠电池供电。所以，一般来说关机以后实时钟仍然可以正常工作，RAM信息也不会丢失；
  （3）128字节的RAM中，0~0dh单元保存时间信息，其余大部分单元用于保存系统配置信息，供给BIOS程序在开机的时候读取，BIOS也提供了相应程序可以供给用户在开机时配置COMS芯片。
  （4）COMS RAM芯片操作：芯片提供两个端口地址为70h和71h，CPU通过这两个端口来读写COMS RAM；70h为地址端口，存储想要访问的芯片单元地址，71h为数据端口，存放向芯片传送的数据或者芯片读取出来的数据；

• COMS RAM存储的时间信息
  在此芯片中，一次存放着当前的时间信息：
  0：秒 2：分 4：时 6：日 8：月 9：年 （每个字节地址单元对应的时间信息）
  这些数据全部以BCD码的形式存放

实验说明：从COMS RAM中读出当前月份，显示在频幕上
实验参考代码：

assume cs:code,ds:data
data segment
    db 'Month:'
data ends

code segment
start:
    mov ax,0b800H
    mov es,ax
    mov si,160*12+35*2 ; 显存段地址
    mov ax,data
    mov ds,ax
    mov di,0

    mov al,8 ; 注意out和in指令中只能用al寄存器来读入数据或者存储要发送到端口的数据
    out 70H,al
    in al,71H
    mov ah,al ; al中存有从8号单元读出的数值，放入ah中
    mov cl,4 ; 准备进行四位移动
    shr ah,cl ; 高位BCD存在ax高位
    and al,00001111b ; 低位存在ax低位、

    add ah,30H
    add al,30H ; 转换为ASCii表示的数字

    mov cx,6
S:  mov dl,ds:[di]
    mov es:[si],dl
    mov byte ptr es:[si+1],02H
    inc di
    add si,2
    loop S  ; 将month传入显存
        
    mov byte ptr es:[si],ah
    add si,2
    mov byte ptr es:[si],al ; 将月份传入显存

    mov ax,4c00H
    int 21H

code ends
end start

实验结果演示：

1234.GIF

4、补充：shl和shr指令同CF标志的使用

• shl逻辑左移指令功能：
  （1）将一个寄存器或内存单元的数据向左移动
  （2）将最后移除的一位写入CF标志位中
  （3）最低位补充0
• shr逻辑右移功能：
  （1）同上，向右移动
  （2）同上，将最后一位移出去的写入CF
  （3）最高位补充0

注意！如果移动的位数大于1，则必须写入cl寄存器中