一步步学习汇编（16）之端口系列

 

1.我们前面讲过，cpu的地址线，数据线，控制线与存储器打交道时，都是将它们看成是若干连续的存储单元组成的逻辑存储器，俗称：内存地址空间。

Cpu除了与存储器打交道外，还与哪些芯片进行访问呢：

1.       接口卡上的芯片。（比如网卡，显卡）上的接口芯片。

2.       主板上的接口芯片。Cpu通过它们对部分外设进行访问。

3.       其它芯片。

每个芯片都有很多寄存器，都可以由cpu读取。

可见，从cpu的角度，将这些寄存器都看作端口，对它们进行统一编址，从而建立一个统一的地址空间。

 

n       CPU可以直接读写3 个地方的数据：

n       （1）CPU 内部的寄存器；

n       （2）内存单元；

n       （3）端口。

n       这一章，我们讨论端口的读写

n       对端口的读写不能用mov、push、pop等内存读写指令。

n       端口的读写指令只有两条：

       in和out，

 分别用于从端口读取数据和往端口写入数据。

 

2. 端口的读写

n       访问内存：

n        mov ax,ds:[8];假设执行前(ds)=0

n       执行时，与总线相关的操作：

   ① CPU通过地址线将地址信息8发出；

   ② CPU通过控制线发出内存读命令，选中存储器芯片，并通知它，将要从中读取数据；

   ③ 存储器将 8号单元中的数据通过数据线送入CPU。

 

n       访问端口：

n        in al,60h;从60h号端口读入一个字节

n       执行时与总线相关的操作：

 ① CPU通过地址线将地址信息60h发出；

 ② CPU通过控制线发出端口读命令，选中端口所在的芯片，并通知它，将要从中读取数据；

 ③ 端口所在的芯片将60h端口中的数据通过数据线送入CPU。

 

n       对0～255以内的端口进行读写：

   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

n       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3f8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

 

3. CMOS RAM 芯片

n       PC机中有一个CMOS RAM芯片，其有如下特征：

n       （1）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）

n       （2）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

n       （3） 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，其余大部分分单元用于保存系统配置信息，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。

n       （4）该芯片内部有两个端口，端口地址为70h和71h。

 CPU 通过这两个端口读写CMOS RAM。

n       （5）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。

n       可见，CPU对CMOS RAM的读写分两步进行。

n       比如：读CMOS RAM的2号单元：

n       1、将2送入端口70h

n       2、从71h读出2号单元的内容

mov al,2
out 70h,al
in al,71h

"in al,71h "就是CMOS--> CPU。“out 71h,al”是CPU--> CMOS。将0存入rom的02单元。接下来in al,71h读取02单元的内容。

向CMOS RAM的2号单元写入0

mov al,2
out 70h,al
mov al,0
out 71h,al
in al,71h

 

4. shl和shr指令

shl和shr 是逻辑移位指令，后面的课程中我们要用到移位指令，这里进行一下讲解。

n       shl逻辑左移指令，功能为：

n       （1）将一个寄存器或内存单元中的数据向左移位；

n       （2）将最后移出的一位写入CF中；

n       （3）最低位用0补充。

n       shl al,1的操作过程

n       （1）左移：

    原数据： 01001000

    左移后：01001000

n       （2）最后移出一位写入CF中：

    原数据： 01001000

    左移后： 1001000    CF=0

n       （3）最低为用0补充：

    原数据： 01001000

    左移后： 10010000

n       如果接着上面，继续执行一条shl al,1指令？

   执行后：(al)=00100000b，CF=1 

 

n       如果移动位数大于1时，必须将移动位数放在cl中。

   比如，指令：

 mov al,01010001b

 mov cl,3

 shl al,cl

执行后(al)=10001000b，因为最后移出

一位是0，所以CF=0。

 

可以看出，将X逻辑左移一位，相当于执行X=X*2。

n       shr逻辑右移指令，它和shl所进行的操作刚好相反：

n       （1）将一个寄存器或内存单元中的数据向右移位；

n       （2）将最后移出的一位写入CF中；

n       （3）最高位用0补充。

n       指令：

        mov al,10000001b

    shr al,1 ;将al中的数据右移一位

n       执行后(al)=01000000b，CF=1。

n       如果接着上面，继续执行一条shr al,1指令，则执行后：(al)=00100000b，CF=0。

5. 14.4 CMOS RAM中存储的时间信息

n       编程：在屏幕中间显示当前的月份。

   分析：这个程序主要做两部分工作：

n       （1）从CMOS RAM的8号单元读出当前月份的BCD码；

   要读取 CMOS RAM的信息，我们首先要向地址端口70h写入要访问的单元的地址：     

      mov al,8 

      out 70h,al

   然后从数据端口71h中取得指定单元中的数据：

      in al,71h

n       （2）将用BCD码表示的月份以十进制的形式显示到屏幕上。

 我们可以看出 ，BCD 码值＝十进制数码值，则BCD码值＋30h＝十进制数对应的ASCII码。