端口

在計算機結構中，cpu能夠直接讀寫如下3個地方的數據：

    1】cpu內部寄存器；    ->好比：mov ax,0

    2】內存單元；    ->好比：mov ax,ds:[0]

    3】端口；

 

1.關於內存地址空間

計算機結構中有多個儲存芯片；好比主存儲器、顯卡、網卡等；

這些儲存器經過總線與cpu相連；

cpu對它們進行讀寫時，經過控制線發出內存讀寫命令；

也就是說，cpu在控制存儲器時，將它們看作一個由若干存儲單元組成的邏輯儲存器；

這個邏輯存儲器就是咱們所說的內存地址空間；

 

2.關於端口

在計算機結構中，和cpu經過總線相連的芯片除了各類儲存器外，還有3種芯片：

    1】各類接口卡上的接口芯片    ->用來控制接口卡進行工做；好比網卡、顯卡

    2】主板上的接口芯片    ->cpu經過它們對部分外部設備進行訪問；

    3】其它芯片    ->用來儲存相關的系統信息，或進行相關的輸入輸出處理；

 

這些芯片中都有一組能夠由cpu讀寫的寄存器；

這些寄存器有兩個特色：  

    1】都經過它們所在的芯片和cpu的總線相連；

    2】cpu對它們進行讀寫時，都經過控制線，向它們所在的芯片發出端口讀寫命令；

 

cpu將這些寄存器都當作端口，對它們進行統一編址，從而創建了一個統一的端口地址空間；

每個端口在地址空間都有一個地址；

 

1）端口的讀寫

端口地址經過總線來傳送；

cpu最多能夠定位64kb個端口，因此端口地址的範圍爲：0~65535；

對端口的讀寫指令只有兩條：in和out；

不能用mov、push、pop等指令讀寫端口；

 

例如：從60h號端口中讀入一個字節

in al,60h

該指令作以下操做：

    1】cpu經過地址線，發出地址信息60h；

    2】cpu經過控制線發出端口讀命令，選中端口所在芯片，並通知將要從中讀取數據；

    3】端口所在芯片將60h端口中的數據經過數據線送入cpu；

 

注意：

    in和out指令只能使用al或ax來存放從端口中讀入的數據，或將要發送到端口中的數據；

    訪問8位端口時用al；

    訪問16位端口時用ax；

    訪問端口時，端口號必須保存在dx中或用當即數表示（例如61h）;

例如：訪問端口3f8h

mov dx,3f8h    

in al,dx

往70h端口中寫入數據，以及從71h端口中讀取數據:

 out 70h,al               ;往70h端口寫入數據    

 in al,71h                ;從71h端口讀入數據

 

2.shl和shr指令

shl和shr是邏輯位移指令；

 

shl是邏輯左移，功能：

    1】將一個寄存器或內存單元中的數據左移

    2】將最後移出的一位存放在標誌位CF中

    3】最低位補0

例如：

mov al,0100b

shl al,1

執行後，al的值爲1000b；cf的值爲0；

一個數x左移一位至關於該x=x*2；

好比：0010b=2，左移一位後結果爲0100b=4；

 

注意：若是移動位數大於1，必須將移動位數放在寄存器cl中

mov cl,4

shr al,cl

 

shr是右移指令，和shl正好相反；

功能是：

    1】將一個寄存器或內存單元中的數據右移

    2】將最後移出的一位保存在CF中

    3】最高位補0

    

3.關於CMOS RAM芯片

能夠用cmos ram芯片來做爲在程序中應用端口的例子；

 

1）關於cmos

pc中有一個cmos芯片，其功能與時間相關；

特徵以下：

    1】包含一個實時鐘和一個128字節的ram儲存器；

    2】靠電池供電，所以關機後信息不會丟失；

    3】128個字節中，0~0dh用來保存時間信息，其他部份內存保存系統配置信息供系統啓動時bios讀取；

    4】該芯片有兩個端口，70h和71h；

        ->70h爲地址端口，存放要訪問的coms單元的地址；

        ->71h爲數據端口，存放用cmos中讀取的數據或要寫入cmos中的數據；

例如：讀取cmos的2號單元中的數據須要下面兩步

    1】將2送入端口70h；

    2】從端口71h中讀出數據；

 

2）從cmos中讀取時間

在cmos ram中，存放的時間信息長度都爲一個字節；

其存放的單元分別爲：

    秒    ->0

    分    ->2

    時    ->4

    日    ->7

    月    ->8

    年    ->9

好比想獲取月份信息，就須要將8送入端口70h；

 

cmos中的時間信息以BCD碼的方式存放；

BCD碼是以4位2進制數表示十進制數；

例如：十進制數對應的BCD碼

    0    ->0000

    1    ->0001

    2    ->0010

    8    ->1000

    28    ->0010 1000

BCD碼的值和十進制數的值是相等的；

 

想要在控制檯中顯示時間，須要將獲取的時間碼轉換成其對應的ascii碼；

數字轉換成其對應的ascii碼的公式爲a=a+0x30；也就是加上十六進制的30；

 

代碼：

assume cs:code

 

code segment

    s1: db "2000/00/00 00:00:00","$"

    s2:    db 9,8,7,4,2,0    

    

    start:  mov ax,cs

            mov ds,ax

            mov bx,offset s2

            mov si,offset s1+2

            mov cx,6

            

        get:mov al,[bx]    

            out 70h,al               ;往70h端口寫入數據    

            in al,71h                ;從71h端口讀入數據

            

            call set                ;從cmos中讀取時間，並設置到數據段中

            

            inc bx

            loop get

            

            mov dx,offset s1        ;輸出到控制檯

            mov ah,9

            int 21h

    

            mov ax,4c00h            ;退出程序

            int 21h

        

        set:push bx

            push cx

            

            mov bh,al

            mov cl,4

            shr bh,cl                ;設置十位

            add bh,30h                ;轉爲ascii

            mov [si],bh

            inc si

            

            mov bl,al                ;設置個位

            and bl,00001111b

            add bl,30h

            mov [si],bl

            

            add si,2

            

            pop cx

            pop bx

            ret

    

code ends

end start

結果：