前言&端口简介
(本文有点长,相比之前的内容也更有意思,请耐心食用~)
电脑作为一个由各零件拼凑成的整体,以CPU为核心,管理其他的硬件。端口,就是联系CPU与其他硬件的一个中间规范。各硬件把功能封装好,CPU通过端口访问,实现交互。本文以CMOS RAM为例,介绍端口的使用方法。
in指令和out指令
在8086CPU中,只有in指令和out指令这两条,能够对端口进行操作,其使用格式如下:
in指令(从端口读入数据)
in al,端口号(若为0~255号直接用常数指明,若为256~65535号则先将号码放在dx中,再在此处填写dx);本指令用于访问8位端口
in ax,端口号(同上);本指令用于访问16位端口
out指令(输出数据到端口)
out 端口号(同上),al;本指令用于访问8位端口
out 端口号(同上),ax;本指令用于访问16位端口
需要注意的是,在使用in指令和out指令时,读入和读出的数据都存放在固定寄存器中(8位端口对应al,16位端口对应ax),如果改动会出错。
CMOS RAM简介
CMOS RAM是一种芯片,存放了电脑中的时间信息及其他一些系统配置,其中有一块128字节的RAM可以读取。其只有70h和71h两个端口。我们作为初学者可以用它作为端口学习的一个简单实例,今天我们写一个小程序,用端口读入其时间并显示在屏幕上。下面说明其使用:
70h:地址端口,存放要访问的CMOS RAM单元的地址。
71h:数据端口,存放70h端口中指定地址的数据。
由此可见,我们如果要读取CMOS RAM的x(x为0~255的正整数)号单元,只需要先将x送入端口70h,再从71h读取结果即可。
在CMOS RAM中,秒、分、时、日、月、年信息依次存放在0、2、4、7、8、9单元中。用BCD码的形式存放,即用8位二进制分割为两个4位,高4位存十位,低4位存个位。例如,00010100b表示14。
如何输出内容到屏幕上
今天我们即将写出第一个输出结果到屏幕上的程序~下面介绍显示缓冲区:
在80*25彩色字符模式下,内存中B8000h~BFFFFh为显示缓冲区,分为8页,通常情况下显示第0页,即B8000h~B8F9Fh中的字符,显示时会将显示缓冲区中的内容转为ASCLL码后输出。
一个字符的信息存在一个字中,其中前一个字节放字符,后一个字节放属性
下面为一个属性字节所包含的信息:
位数(二进制位) 7 6 5 4 3 2 1 0
含义 闪烁 背景 背景 背景 高亮 前景 前景 前景
对应颜色 红 绿 蓝 红 红 红
例如:
红底绿字:01000010B 红底闪烁黄字:11000110B
紫底黑字:01010000B 蓝底高亮白字:01001111B
以此类推,可以根据光学三原色互相合成调出8种颜色。
移位指令
shl和shr为逻辑移位指令,其中shl为左移,shr为右移。功能类似C语言的<<及>>。使用格式:
shl/shr 原数据(存放在的寄存器名),移位量(0~8)。
程序编写
终于介绍完全部的知识了,下面整理一下思路:
- 从CMOS RAM中读出一个字节
- 将该字节以十进制输出(原数+30h)
- 重复以上步骤,并将其格式化为“年/月/日 时:分:秒”的格式(前面日期用红底白字,后面时间用黑底高亮黄字)
以下为代码:
assume cs:code
code segment
start:
mov bx,0b800h
mov es,bx
mov cl,4
mov al,9
out 70h,al
in al,71h
mov ah,al
shr ah,cl
and al,00001111b
add ah,30h
add al,30h
mov byte ptr es:[0],ah
mov byte ptr es:[1],01000111b
mov byte ptr es:[2],al
mov byte ptr es:[3],01000111b
mov al,2Fh
mov byte ptr es:[4],al
mov byte ptr es:[5],01000111b
mov al,8
out 70h,al
in al,71h
mov ah,al
shr ah,cl
and al,00001111b
add ah,30h
add al,30h
mov byte ptr es:[6],ah
mov byte ptr es:[7],01000111b
mov byte ptr es:[8],al
mov byte ptr es:[9],01000111b
mov al,2Fh
mov byte ptr es:[10],al
mov byte ptr es:[11],01000111b
mov al,7
out 70h,al
in al,71h
mov ah,al
shr ah,cl
and al,00001111b
add ah,30h
add al,30h
mov byte ptr es:[12],ah
mov byte ptr es:[13],01000111b
mov byte ptr es:[14],al
mov byte ptr es:[15],01000111b
mov al,4
out 70h,al
in al,71h
mov ah,al
shr ah,cl
and ah,00001111b
add ah,30h
add al,30h
mov byte ptr es:[20],ah
mov byte ptr es:[21],00001110b
mov byte ptr es:[22],al
mov byte ptr es:[23],00001110b
mov al,3Ah
mov byte ptr es:[24],al
mov byte ptr es:[25],00001110b
mov al,2
out 70h,al
in al,71h
mov ah,al
shr ah,4
and 00001111b
add ah,30h
add al,30h
mov byte ptr es:[26],ah
mov byte ptr es:[27],00001110b
mov byte ptr es:[28],al
mov byte ptr es:[29],00001110b
mov al,3Ah
mov byte ptr es:[30],al
mov byte ptr es:[31],00001110b
mov al,0
out 70h,al
in al,71h
mov ah,al
shr ah,cl
and ah,00001111b
add ah,30h
add al,30h
mov byte ptr es:[32],ah
mov byte ptr es:[33],00001110b
mov byte ptr es:[34],al
mov byte ptr es:[35],00001110b
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end start
(没有用循环,导致出现了挺多冗余代码的,各位可以试试用循环+子程序简化程序~)
结语
本文为综合性较强的一课,同时因为有输出内容,相比之前的文章更有趣,希望读者能认真理解,我是faryou,下期见!