8. Команда прерываний INT число
Назначение: Вызов прерывания
INT помещает в стек содержимое регистров EFLAGS, CS и EIP, после чего передает управление программе, называемой «обработчик прерывания» с указанным в качестве операнда номером (число от 0 до 0FFh), аналогично команде call. В реальном режиме адреса обработчиков прерываний считываются из таблицы, начинающейся в памяти по адресу 0000h:0000h. Адрес каждого обработчика занимает 4 байта, так что, например, адрес обработчика прерывания 10h находится в памяти по адресу 0000h:0040h. В защищенном режиме адреса обработчиков прерываний находятся в таблице IDT и обычно недоступны для прямого чтения или записи, так что для установки собственного обработчика программа должна обращаться к операционной системе. В DOS вызовы прерываний используются для выполнения большинства системных функций - работы с файлами, вводом/выводом и т.д.
9. Процедуры
Синтаксис описания процедуры:
имя_процедуры PROC [модификатор языка] [расстояние]
…
[имя_процедуры] ENDP
Процедура, часто называемая также подпрограммой, - это основная функциональная единица декомпозиции (разделения на несколько частей) некоторой задачи. Процедура представляет собой группу команд для решения конкретной подзадачи и обладает средствами получения управления из точки вызова задачи более высокого уровня и возврата управления в эту точку. В простейшем случае программа может состоять из одной процедуры. Другими словами, процедуру можно определить как правильным образом оформленную совокупность команд, которая, будучи однократно описана, при необходимости может быть вызвана в любом месте программы.
Среди большого количества операндов директивы PROC следует особо выделить [расстояние]. Этот атрибут может принимать значения near или far и характеризует возможность обращения к процедуре из другого сегмента кода. По умолчанию атрибут [расстояние] принимает значение near.
Процедура может размещаться в любом месте программы, но так, чтобы на нее случайным образом не попало управление. Если процедуру просто вставить в общий поток команд, то микропроцессор будет воспринимать команды процедуры как часть этого потока и соответственно будет осуществлять выполнение команд процедуры.
10. Системный таймер
Таймеру соответствуют четыре порта ввода/вывода со следующими адресами:
- 40h - канал 0;
- 41h - канал 1;
- 42h - канал 2;
- 43h - управляющий регистр.
Одно из наиболее распространенных применений таймера - генерация звуковых сигналов и воспроизведение музыки. Таймер позволяет воспроизводить музыку в фоновом режиме, т.е. во время работы программы может звучать музыка.
Как мы уже говорили, канал 2 микросхемы 8254 связан с громкоговорителем компьютера. Однако громкоговоритель не просто соединен с выходом OUT канала 2. Порт вывода 61h также используется для управления громкоговорителем. Младший бит порта 61h подключен ко входу GATE канала 2 таймера. Этот бит при установке в 1 разрешает работу канала, т.е. генерацию импульсов для громкоговорителя.
Дополнительно для управления громкоговорителем используется бит 1 порта 61h. Если этот бит установлен в 1, импульсы от канала 2 таймера смогут проходить на громкоговоритель.
Таким образом, для включения звука надо выполнить следующие действия:
- запрограммировать канал 2 таймера на нужную частоту (т.е. загрузить регистр счетчика канала нужным значением);
- для включения звука установить в 1 два младших бита порта 61h.
Так как остальные 6 битов порта 61h используются для других целей, установка младших битов должна выполняться таким образом, чтобы значения остальных битов не были изменены. Для этого вначале надо считать байт из порта 61h в рабочую ячейку памяти, установить там нужные биты, затем вывести новое значение байта в порт 61h.
Очевидно, что для выключения звука надо сбросить два младших бита порта 61h в 0 (при этом нельзя изменять значение остальных битов этого порта).
Мелодия (одноголосая), как известно, состоит из нот, разделенных или не разделенных паузами. При проигрывании мелодии необходимо для каждой ноты программировать соответствующим образом канал 2 таймера и включать громкоговоритель (с помощью порта 61h) на определенное время, равное длительности ноты. Затем программа должна выключить динамик и выдержать паузу перед проигрыванием следующей ноты, если такая пауза требуется.
Основная идея заключается в использовании прерывания 1Ch, которое вырабатывается таймером с частотой примерно 18,2 Гц. Пользовательский обработчик этого прерывания осуществляет контроль за выборкой нот из массива, содержащего мелодию, и программирование микросхемы 8254. Если подготовить таблицы частот и длительностей, то можно проигрывать простейшие мелодии.
Для определения значения, которое должно быть записано в регистр счетчика канала 2 таймера, надо разделить 1193180 на требуемую частоту в герцах.
В таблице ниже приведены частоты нот для второй октавы. При повышении (понижении) тона на октаву частота соответствующей ноты умножается (делится) на два.
Таблица 1 - Частоты нот
| Нота | Частота, Гц |
| До | 261,7 |
| До-диез | 277,2 |
| Ре | 293,7 |
| Ре-диез | 311,1 |
| Ми | 329,6 |
| Фа | 349,2 |
| Фа-диез | 370 |
| Соль | 392 |
| Соль-диез | 415,3 |
| Ля | 440 |
| Ля-диез | 466,2 |
| Си | 493,9 |
2.1 Общие сведения
Данная программа написана на ассемблере языке программирования низкого уровня, создана с использованием программных средств пакета Tasm и редактора AsmEdit. Исполняемый файл программы находится в формате.exe и называется kur.exe.
2.2 Функциональное назначение
Данная программа позволяет пользователю выбрать одну из двух представленных мелодий для генерации и воспроизведения.
2.3 Описание логической структуры программы
2.3.1 Алгоритм работы программы
- Вывод на экран строки
- Сохранение старого вектора прерывания
- Установка нового вектора прерывания
- Опрос клавиатуры
- Если выбран номер мелодии, то поместить массив в аккумулятор
- Иначе: восстановление обработчика прерывания и выход
2.3.2 Используемые методы
В начале программы происходит инициализация сегментного регистра CS. Все данные, которые описаны в программе, размещаются в регистре команд. После запуска программы на экран выводится сообщение. Происходит сохранение старого вектора прерывания и инициализации нового. В зависимости от выбора пользователя, после опроса клавиатуры, программа продолжает работу и передает текущую ноту в регистр-аккумулятор, либо происходит восстановление прерывания и выход их программы. Выход из программы происходит при нажатии кнопки “q”. Основная процедура программы - Start proc (см.Приложение 1, стр. 22).
Ниже описаны подпрограммы, которые вызывают в главной:
- new_int1c proc near – новый обработчик прерываний (см. Приложение 1, стр.23).
Происходит сохранение всех регистров, вызывается процедура генерации звука, восстановление всех регистров и происходит возврат из программы обработки прерывания.
- kbin proc near - проверка введенного символа для дальнейшей передачи управления(см. Приложение 1, стр.24).
Происходит вызов клавиатурного прерывания для считывания символа и выход из процедуры.
- muz proc near – процедура извлечения очередного звука (см. Приложение 1, стр.23).
Первым делом осуществляется проверка, установлена ли переменная iniflag (она используется как флаг). Если нет, что считывается состоянии системного порта РВ ППИ, в 0 и 1 бит заносятся 0 и записывается обратно в порт. Таким образом происходит запрет звучания.
Если флаг установлен, то считывается текущая нота. Если она равно 255 (то есть это пауза), то происходит запрету звучания и продолжение считывания нот. В противном случае проверяется, если нота равно 0 (то есть конец массива нот), то происходит переход на начало выполнения программы и происходит выход, если флаг не возведен.
Если текущая нота не равно 255 или 0, то происходит считывание частоты ноты, младший и старший байты которой заносятся во второй канал таймера. Далее происходи разрешение звучания, то есть считывается значение системного порта РВ ППИ, в 0 и 1 бат заносятся единицы и отправляется обратного в порт. И происходит нормальный выход из процедуры.
2.3.3 Вызов и загрузка
Вызов программы осуществляется путём запуска файла «kur.exe». Если файл не существует, его необходимо скомпилировать из файла исходного текста программы под названием «kur.asm».
2.3.4 Входные данные
Входными данными программы является ввод пользователем пункта меню.
2.3.5 Выходные данные
Выходными данными программы является звуковой сигнал динамика. Так же на экран выводится простое пользовательское меню.
3.1 Общие сведения
Для создания курсовой работы использовалось следующее программное обеспечение:
· Компилятор TASM
· Компоновщик Tlink.exe
· Отладчик TD.EXE
· Текстовый редактор – ASM Editor
· MS Office Word 2003
· MS Office Visio 2003
3.2 Руководство системного программиста
3.2.1 Системные требования
Минимальные системные требования:
- Процессор 80286 и выше
- Оперативная память – 1 Мб
- Свободного места на жестком диске 1 Мб
- Операционная система DOS 3.3 и выше / Windows 9x/ME
- Клавиатура
- Мышь
3.2.2 Структура программы
Программа представляет собой один исходный файл для выполнения и называется Kur.exe. Она не имеет никаких связей с другими программами и работает автономно.
После запуска произойдет размещение программы в памяти. При наборе на клавиатуре 1 произойдет загрузка в регистр-аккумулятор мелодии «Чижик-пыжик», которая будет сгенерирована и воспроизведена через системный динамик. При наборе цифры 2 произойдет загрузка мелодии «Подмосковные вечера», которая будет воспроизводиться аналогично первому случаю. Если будет набрано «q», то произойдет завершение работы программы и выгрузка её из памяти.