АННОТАЦИЯ
Данная курсовая работа представляет собой приложение, обеспечивающее генерацию звука с помощью системного таймера.
Так как в настоящее время воспроизведение звука происходит посредством звуковых плат, обычный динамик PC практически никем не используется, поэтому главное его применение – звуковое сопровождение при выдаче сообщений об ошибках.
1.1 Исследование предметной области и постановка задачи
Целью данной курсовой работы является разработка приложения, которое может генерировать звук, используя системный таймер.
Для достижения данной цели необходимо реализовать ряд задач, а именно:
- изучить принцип работы системного таймера
- разработать алгоритмы для перехвата и обработки прерываний системного таймера
- создать процедуру для извлечения очередного звука
- создать процедуру для обработки символов, введенных с клавиатуры
1.2 Общие сведения о языке
Язык ассемблера - это символическое представление машинного языка. Все процессы в машине на самом низком, аппаратном уровне приводятся в действие только командами (инструкциями) машинного языка. Отсюда понятно, что, несмотря на общее название, язык ассемблера для каждого типа компьютера свой. Это касается и внешнего вида программ, написанных на ассемблере, и идей, отражением которых этот язык является.
Язык ассемблера был создан для облегчения написания программ на низком уровне. Вместо машинных команд программист использует мнемоники, которые представляют собой символическое представление машинной команды (или нескольких команд), что облегчает чтение текста программы. Так как одна мнемоника при трансляции преобразовывается в минимальное количество команд, то программы, написанные на ассемблере, выполняются с максимально возможной скоростью и занимают минимальный объём памяти. Именно поэтому программы на ассемблере (или ассемблерные вставки) используются там, где быстродействие является наиболее критичным фактором (обработка компьютерной графики, ядро операционных систем), или требуется максимально полно использовать возможности операционной системы (вирусы и антивирусы), или там, где эти два качества являются одинаково важными (драйверы различных устройств). Хорошим качеством Ассемблера является то, что он позволяет управлять действиями процессора поэтапно (по операциям) и с максимальной эффективностью. Ассемблер предоставляет программисту полную свободу действий при разработке программы, что одновременно является и его достоинством, и недостатком, так как требует от разработчика знания системы команд данного компьютера и его операционной системы. Данный язык позволяет программисту непосредственно работать со всем аппаратным обеспечением, что особенно важно при программировании устройств - ввода-вывода, где требуется контроль над отдельными разрядами регистров устройства. Ассемблер предоставляет возможность создания компактных и быстродействующих программ, оптимизации работы с аппаратными средствами. Синтаксис инструкций процессора предоставляет программисту широкий выбор типов данных: целые числа, строки знаков, упакованные десятичные числа, числа с плавающей точкой, структуры и записи. В языке имеется возможность подключения фрагментов исходного текста из других файлов. Ассемблер имеет набор макро-директив, использование которых позволяет относительно просто повторять общие блоки предложений несколько раз или заменять макро-имена в исходном тексте целыми последовательностями предложений.
1.3 Элементы языка
Для написания курсовой работы были использованы следующие средства языка:
1. Команды пересылки данных
- Команда MOVприемник, источник
Назначение: пересылка данных между регистрами или регистрами и памятью.
- Команда XCHGоперанд_1,операнд_2
Назначение: обмен двух значений между регистрами или между регистрами и памятью. Команду xchg можно использовать для выполнения операции обмена двух операндов с целью изменения порядка следования байт, слов, двойных слов или их временного сохранения в регистре или памяти.
- Команда LEAприемник, источник
Назначение: получение эффективного адреса (смещения) источника. Алгоритм работы команды зависит от действующего режима адресации (use16 или use32):
если use16, то в регистр приемник загружается 16-битное значение смещения операнда источник;
если use32, то в регистр приемник загружается 32-битное значение смещения операнда источник.
- Команда IN аккумулятор,ном_порта
Назначение: ввод значения из порта ввода-вывода. Передает байт, слово, двойное слово из порта ввода-вывода в один из регистров al/ax/eax
- Команда OUT ном_порта,аккумулятор
Назначение: вывод значения в порт ввода-вывода. Передать байт, слово, двойное слово из регистра al/ax/eax в порт, номер которого определяется первым операндом.
- КомандаPUSHA
Назначение: размещение в стеке регистров общего назначения в следующей последовательности: ax, cx, dx, bx, sp, bp, si, di. Уменьшает значение указателя стека esp/sp на 32/16 (в зависимости от значения атрибута размера адреса - use16 или use32), включиет в стек последовательно значения регистров общего назначения ax, cx, dx, bx, sp, bp, si, di. Содержимое di при этом будет на вершине стека. В стек помещается содержимое sp по состоянию до выполнения команды.
- Команда POPA
Назначение: извлечение из стека регистров общего назначения di, si, bp, sp, bx, dx, cx, ax. Извлекает из стека последовательно значения и загрузжает ими регистры общего назначения di, si, bp, sp, bx, dx, cx, ax. Содержимое di восстанавливается первым. Содержимое sp извлекается, но не восстанавливается. Увеличивает значение указателя стека esp/sp на 16.
2. Арифметические команды
- Команда INC операнд
Назначение: увеличение значения операнда в памяти или регистре на единицу.
- Команда DECоперанд
Назначение: уменьшение значения операнда в памяти или регистре на единицу.
3. Команды логической обработки данных
- Команда ANDприемник, источник
Назначение: операция логического умножения для операндов приемник и источник размерностью байт, слово или двойное слово. Выполняет операцию логического умножения над операндами источник и приемник: каждый бит результата равен 1, если соответствующие биты операндов равны 1, в остальных случаях бит результата равен 0.Результат операции записывается в приемник. Устанавливаются флаги.
- Команда OR приемник, маска
Назначение: операция логического ИЛИ над битами операнда назначения, используя в качестве маски второй операнд - маска. При этом бит результата равен 0, если соответствующие биты операндов маска и назначения равны 0, в противном случае бит равен 1. Результат операции записывается в источник (маска неизменна). Устанавливаются флаги.
- Команда XOR приемник, источник
Назначение: операция логического исключающего ИЛИ над двумя операндами размерностью байт, слово или двойное слово. Бит результата равен 1, если значения соответствующих битов операндов различны, в остальных случаях бит результата равен 0. Результат операции записывается в приемник. Устанавливаются флаги.
- Команда TEST приемник, источник
Назначение: операция логического сравнения операндов приемник и источник размерностью байт, слово или двойное слово, при этом бит результата равен 1, если соответствующие биты операндов равны 1, в остальных случаях бит результата равен 0. Устанавливаются флаги.
- Команда SHL операнд, количество_сдвигов
Назначение: логический сдвиг операнда влево. Происходит сдвиг всех битов операнда влево на один разряд, при этом выдвигаемый слева бит становится значением флага переноса cf, одновременно слева в операнд вдвигается нулевой бит. Указанные выше два действия повторяются количество раз, равное значению второго операнда.
4. Команды передачи управления
- Команда CMP операнд1,операнд2
Назначение: сравнение двух операндов. Выполняет вычитание (операнд1-операнд2). В зависимости от результата устанавливает флаги, операнд1 и операнд2 не изменяются
- Команда JMP метка
Назначение: используется в программе для организации безусловного перехода как внутри текущего сегмента команд, так и за его пределы. При определенных условиях в защищенном режиме работы команда jmp может использоваться для переключения задач.
5. Команда CALL цель
Назначение: передача управления близкой или дальней процедуре с запоминанием в стеке адреса точки возврата и переключение задач.
Команда call передает управление внешней процедуре, предварительно сохранив в стеке информацию для последующего возврата в вызывающую процедуру при помощи команды ret. Команда callимеет различную форму записи в зависимости от типа вызываемой процедуры (дальняя или ближняя). Команда ret, которой завершается вызываемая процедура, должна иметь тот же тип (дальний или ближний), что и вызывающая процедуру команда call. Адрес вызываемой процедуры может быть задан непосредственно в команде call, в памяти или в регистре.
6. Команда RET
Назначение: возврат управления из процедуры вызывающей программе.
Команда ret возвращает управление из вызванной процедуры команде, следующей за командой call. Если возврат осуществляется из ближней процедуры, возврат является внутрисегментным (содержимое регистра CS остается неизменным). При возврате из дальней процедуры возврат является межсегментным (из стека восстанавливаются значения CS и IP). Если в команде задано необязательное значение, команда retдобавляет это значение к указателю стека SP. Это позволяет пропускать параметры, передаваемые через стек перед командой call.
7. Команда IRET
Назначение: используется в той точке программы обработки прерывания, откуда необходимо вернуть управление прерванной программе. Команду iret необходимо применять для восстановления сохраненных командой int регистров флагов, указателя команд и сегментного регистра кода. Число этих команд в программе обработки прерывания должно соответствовать количеству точек выхода из нее.