端口

端口的概念

CPU 可以直接读写的地址空间：

• 内存地址空间：连接内存芯片
• 端口地址空间：连接各种接口芯片（键盘控制器、磁盘控制器、CMOS RAM 等）

接口芯片内部有寄存器，CPU 通过端口地址读写这些寄存器，间接控制外设。

端口地址范围：0~65535（共 64KB 个端口）

类比：端口 ≈ 设备的"寄存器窗口"，CPU 通过 I/O 地址总线访问，与内存总线分离。

in 和 out 指令

端口读写只能用专用指令，不能用 mov。

从端口读数据

; 端口号 ≤ 255：直接写端口号
in al, 60h      ; 从 60h 端口读 1 字节到 al

; 端口号 > 255：端口号必须放在 dx 中
mov dx, 3f8h
in al, dx       ; 从 3F8h 端口读 1 字节到 al
in ax, dx       ; 从 3F8h 端口读 2 字节到 ax

向端口写数据

out 70h, al     ; 将 al 写入 70h 端口
mov dx, 3f8h
out dx, al      ; 将 al 写入 dx 指向的端口

注意：in/out 只能用 al（8位）或 ax（16位）作为数据寄存器。

CMOS RAM 芯片

CMOS RAM 用于保存实时时间和硬件配置，由电池供电，关机后数据不丢失。

• 容量： 128 字节
• 端口：
  • 70h：地址端口（写入要访问的字节索引）
  • 71h：数据端口（读出该字节的值）

访问方法：

; 读 CMOS RAM 的第 N 个字节
mov al, N       ; N = 字节索引
out 70h, al     ; 告诉芯片：我要访问第 N 个字节
in  al, 71h     ; 读取数据

CMOS 时间数据单元（部分）：

偏移	含义
0	秒
2	分
4	时
7	日
8	月
9	年（后两位）

注意：所有值以 BCD 码存储。BCD 码：高 4 位=十位，低 4 位=个位。例如 0x23 = 23，不是十进制的 35。

shl 和 shr 指令（移位）

shl 目标, 移位数    ; 逻辑左移（高位移入 CF，低位补 0）
shr 目标, 移位数    ; 逻辑右移（低位移入 CF，高位补 0）

移位数可以是立即数 1，或 cl 寄存器中的值（8086规定）：

mov al, 01010001b
shl al, 1           ; 左移1位：10100010b，移出位→CF=0

mov cl, 3
shr al, cl          ; 右移3位

应用：合并 BCD 码的十位和个位

; 读出月份（BCD码），分解为两位数字显示
in al, 71h          ; al = BCD月份，如 06h = 6月
mov ah, al
mov cl, 4
shr ah, cl          ; ah = 十位（高4位 → 低4位）
and al, 0fh         ; al = 个位（低4位）
add ax, 3030h       ; 转为 ASCII 码（'0' = 30h）

实战示例：读取 CMOS 时间（月份）

assume cs:code

code segment
start:
    ; 读取月份（单元 8）
    mov al, 8
    out 70h, al
    in  al, 71h         ; al = BCD月份

    ; BCD → 两个 ASCII 字符
    mov ah, al
    mov cl, 4
    shr ah, cl          ; 十位
    and al, 0fh         ; 个位
    add ax, 3030h       ; 转 ASCII

    ; 在屏幕 0 行 0 列显示
    mov bx, 0b800h
    mov es, bx
    mov es:[0], ah      ; 十位字符
    mov byte ptr es:[1], 07h   ; 颜色：白色
    mov es:[2], al      ; 个位字符
    mov byte ptr es:[3], 07h

    mov ax, 4c00h
    int 21h
code ends
end start