微型計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì) 第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

10.1視頻顯示系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

10.2音頻發(fā)聲系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

10.3數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

習(xí)題10

?Back

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10.1視頻顯示系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

在微型計(jì)算機(jī)的圖形顯示方面，匯編語(yǔ)言具有極

大的優(yōu)勢(shì)，這是因?yàn)轱@示在屏幕上的圖形是由成千上

萬(wàn)個(gè)像素組成的，對(duì)圖形處理也需要復(fù)雜的算法和大

量的指令。與高級(jí)語(yǔ)言相比，雖然表面上匯編語(yǔ)言顯

得復(fù)雜、凌亂和可讀性差，但就速度而言，匯編語(yǔ)言

最快。

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用匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)出來(lái)的圖形顯示有著直觀、醒目和反

應(yīng)快速的優(yōu)點(diǎn)，并且一旦掌握匯編語(yǔ)言顯示技術(shù)的思

路和基本顯示模塊，編程的工作僅是模塊的運(yùn)用和參

數(shù)的修正。因此，匯編程序編制圖形程序是程序設(shè)計(jì)

中非常有意義和價(jià)值的工作之一。

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10.1.1顯示方式

顯示方式與顯示適配器及顯示器密切相關(guān)，因此，必

須熟悉和掌握顯示器和與顯示適配器相關(guān)的性能與技術(shù)

指標(biāo)。

1.顯示適配器

IBM-PC系列微機(jī)中，先后提供了多種顯示適配器

（顯示卡），表10-1介紹了這些適配器的基本技術(shù)指標(biāo)。

顯示適配器的功能基本是向下兼容，即新型顯示卡

功能包括前一檔次顯示卡的顯示功能，而又有所增強(qiáng)。

止匕外，實(shí)用中各廠家不同型號(hào)的產(chǎn)品性能不盡相同。

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表10-1顯示適配器的基本技術(shù)指標(biāo)

分辨率

類(lèi)型彩色度（灰度）

字符圖形

單色字符顯示適配器（MDA）9X14720X3502

320X200

彩色圖形適配器（CGA）8X816選4

640X200

720X200

高分辨率單色適配器（HGC）16選4

640X350

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信號(hào)

顯示模式

模式

其他

7TTL

0?6TTL

7、FTTL

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增強(qiáng)型圖形適配器(EGA)8X14640X35064選16

多色圖形陣列(MCGA)8X14640X400256

視頻圖形陣列(VGA)9X16640X480256

高級(jí)視頻圖形陣列(TVGA)800X60064K

1024X768

超級(jí)視頻圖形適配器(SVGA)1280X102416M

1680X1280

1024X768

局部高性能總線顯示卡(PCD1280X102416M

1680X1280

1024X768

圖形加速陣列

1280X10244G

(AGP)

1680X1280

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0?6、D?F、10TTL

0?6、D?F、10模擬

0~6、D?F、11~13模擬

0?6、D?F、11?13模擬

0?6、D?F、

模擬

11?13

圖形

標(biāo)準(zhǔn)、非標(biāo)準(zhǔn)模擬

加速

圖形

標(biāo)準(zhǔn)、非標(biāo)準(zhǔn)模擬

加速

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2.顯示器

目前，Intel公司80x86/Pentium的微型機(jī)主要使用兩

種類(lèi)型的顯示器：數(shù)字(TTL)顯示器和模擬顯示器。

1)數(shù)字(TTL)顯示器

該類(lèi)型顯示器的彩色分辨是用',1〃和''0〃來(lái)決定的。

若某彩色信號(hào)為、'1〃，則在屏幕上呈現(xiàn)出這一彩色，否

則屏幕上不顯示這一彩色。TTL顯示器上能顯示的彩

色種類(lèi)與彩色信號(hào)輸入線的多少有關(guān)。

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如CGA與彩色有關(guān)的信號(hào)線有紅（R）、綠（G）、藍(lán)

（B）和亮度（I）,這四種信號(hào)可組合成2?16種不同

的顏色，字符的顯示可從其中選擇做前景或背景色。

CGA和EGA適配器僅能支持TTL顯示器。

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2）模擬顯示器

模擬顯示器有3種彩色信號(hào)輸入線（紅、綠、

藍(lán)），加在每個(gè)輸入線上的電平的高低級(jí)別決定了顯

示在屏幕上的那種彩色的數(shù)量。從理論上講，它能顯

示的彩色數(shù)量是無(wú)限的，但實(shí)際應(yīng)用中卻是有限的，

這主要取決于顯示適配器的能力。

由于彩色數(shù)量的無(wú)限性，模擬顯示器被認(rèn)為是一

種優(yōu)秀的顯示技術(shù)。VGA及以上顯示方式必須配置模

擬顯示器。目前386及其以上的機(jī)型基本上選用VGA適

配器和模擬顯示器。

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3)顯示器分辨率

分辨率是顯示器的重要指標(biāo)，它關(guān)系到顯示器的

性能和圖像質(zhì)量。圖像質(zhì)量由兩個(gè)主要因素決定：其

一是屏幕上掃描圖像的速度；其二是屏幕上的像素

數(shù)，像素?cái)?shù)又稱(chēng)分辨率，以屏幕行像素?cái)?shù)(x)X列像素

數(shù)(y)的形式表示。

例如，表10-1中VGA的分辨率是640X480,就是

說(shuō)，這種方式下，每行可以分辨640個(gè)像素點(diǎn)，每列可

以分辨480個(gè)像素點(diǎn)。

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顯示器分辨率也有著向下兼容的問(wèn)題，高分辨率

顯示器可以由低分辨率的適配器驅(qū)動(dòng)。例如，SVGA顯

示器上顯示VGA信號(hào)。而低分辨率顯示器則不可以由

高分辨率的適配器驅(qū)動(dòng)，如果這樣做了，輕則顯示器

行不同步，看不見(jiàn)圖像，重則將造成顯示器燒毀。

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3.顯示方式

由于設(shè)置或改變PC機(jī)的顯示方式對(duì)時(shí)間的要求不

嚴(yán)格，而要編寫(xiě)設(shè)置或改變顯示方式的程序很困難，

因此一般由DOS或BIOS調(diào)用來(lái)完成。

BIOS顯示例程提供了設(shè)置顯示方式的功能，程序

只要給出調(diào)用參數(shù)，使用BIOS的

INT10H即可建立某種顯示方式。表10-2列出了幾

種常用的顯示方式。

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表10-2INT1OH設(shè)置顯示方式功能表(AH=OO)

顯示方式

調(diào)用參數(shù)

(AL)

分辨率色度或灰度

0040X25文本16級(jí)灰度

0140X25文本16色或8色

0280X25文本16級(jí)灰度

0380X25文本16色或8色

04320X200圖形4色

05320X200圖形4色

06640X200圖形黑白顯示

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0780X25文本黑白顯示

OD320X200圖形16色

OE640X200圖形16色

OF640X350圖形黑白顯示

10640X350圖形4色或16色

11640X480圖形黑白顯示

12640X480圖形16色

13320X200圖形256色

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適用顯示適配器

CGAMCGAEGAVGA

CGAMCGAEGAVGA

CGAMCGAEGAVGA

CGAMCGAEGAVGA

CGAMCGAEGAVGA

CGAMCGAEGAVGA

CGAMCGAEGAVGA

MDAEGAVGA

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EGAVGA

EGAVGA

EGAVGA

EGAVGA

MCGAVGA

VGA

MCGAVGA

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10.1.2DOS功能調(diào)用顯示技術(shù)

操作系統(tǒng)的核心是由許多關(guān)于I/O驅(qū)動(dòng)、磁盤(pán)讀寫(xiě)

和文件管理等程序段構(gòu)成的。這些程序段都編了號(hào)，

可由匯編語(yǔ)言的源程序調(diào)用。在調(diào)用時(shí)，把程序段的

號(hào)（或稱(chēng)系統(tǒng)功能調(diào)用號(hào)）送至AH,把程序段規(guī)定的

入口參數(shù)，送至指定的寄存器，然后由中斷指令I(lǐng)NT

21H來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)用。在這里通過(guò)幾個(gè)程序舉例來(lái)介紹有關(guān)

I/O的功能調(diào)用，便于讀者在編程中應(yīng)用。

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【例10-1】在微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上常?？梢燥@示實(shí)時(shí)

時(shí)鐘，這就要求能輸出數(shù)碼00?59。要輸出多于一個(gè)

字符時(shí)，要利用DOS功能調(diào)用9,它是向CRT輸出字符

串的子程序，要求在調(diào)用前使DX指向字符串的首地

址，字符串必須以字符'、$〃結(jié)束，則功能調(diào)用9能把字

符''$〃之前的全部字符向CRT輸出。系統(tǒng)調(diào)用形式如

下：

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MOVDX,OFFSETOUTSTRING

；首地址裝入DX寄存器

MOVAH,9；系統(tǒng)功能調(diào)用號(hào)送入AH

INT21H；啟動(dòng)DOS功能調(diào)用

程序流程圖如圖10.1所示。程序的清單如下：

TITLE例10-1.ASM

STACKSEGMENTPARASTACK'STACK'

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DB100DUP(?)

STACKENDS

DATASEGMENT

BUFFERDB3DUP(?)

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:CODE,DS:DATA,

SS:STACK

STARTPROCFAR

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圖10.1例10-1流程圖

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BEGIN:PUSHDS

MOVAX,0

PUSHAX

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

MOVCX,1000

MOVBL,0

LEASLBUFFER

PUSHBX

.，

第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

GOON:MOVDL,ODH

MOVAH,2

INT21H

MOVDL,OAH

MOVAH,2

INT21H

POPBX

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MOVAL,BL

INCAL

DAA

CMPAL,60H

JCNEXT

MOVAL,0

第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

NEXT:MOVBL,AL

PUSHBX

MOVDL,AL

PUSHCX

MOVCL,4

SHRAL,CL

ORAL,30H

MOV[SI],AL

第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

INCSI

MOVAL,DL

ANDAL,OFH

ORAL,30H

MOV[SI],AL

INCSI

MOVAL,$

MOV[SI],AL

MOVDX,OFFSETBUFFER

MOVAH,9

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INT21H

MOVCX,OFFFFH

AGAIN:DECCX

JNEAGAIN

POPCX

DECCX

JEDONE

MOVSLOFFSETBUFFER

JMPGOON

KB*

第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

DONE:RET

STARTENDP

CODEENDS

ENDBEGIN

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10.1.3BIOS功能調(diào)用顯示技術(shù)

1.PC機(jī)彩色圖形模式

PC機(jī)彩色圖形適配器有兩大類(lèi)模式：一種是文本

（字符）模式（AN）；另一種是圖形模式（APA）。

而每種模式又可包括不同的顯示方式，可以通過(guò)

BIOS的INT10H功能調(diào)用號(hào)0來(lái)設(shè)置或改變顯示模式和

顯示方式。采用BIOS設(shè)置顯示方式見(jiàn)8.4節(jié)。

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【例10-2】選擇顯示方式。程序流程圖如圖10.2所示。程

序的清單如下：

TITLE例10-2.ASM

STACKSEGMENTSTACKSTACK'

DB100DUP(O)

STACKENDS

DATASEGMENT

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ERRORDB...INPUTERROR!TRYAGAIN1,OAH,ODH,$

MSGODB***MENU***OAH,ODH,$

MSG1DB1,40*25B&WTEXT,OAH,ODH,$

MSG2DB2,40*25COLORTEXT*,OAH,ODH,$

MSG3DB3,80*25B&WTEXT,OAH,ODH,$

MSG4DB4,80*25CLOORTEXT,OAH,ODH,$

MSGSDB5,320*200COLORGRAPHICS1,0AH,0DH,$

MSG6DB6,320*200B&WGRAPHICS1,0AH,0DH,$

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

COUNTEQU$-MSG6

MSG7DB?PLEASECHOOSE'$

OKDBOAH，ODH，'SETDISPLAY

MODELOK!','$'

DATAENDS

CODESEGMENT

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圖10.2例10-2流程圖

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ASSUMECS:CODE,DS:DATA,SS:STACK

SETMODEPROCFAR

PUSHDS

MOVAX,0

PUSHAX

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

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TRV:MOVDX,OFFSETMSGO

MOVDLCOUNT

MOVCX,8

DMENU:CALLDISP

ADDDX,DI

LOOPDMENU

MOVAH,1

INT21H

CMPAL,31H

JLERR

KB*

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CMPAL,36H

JGERR

SUBAL,3OH

MOVAH,0

INT10H

JMPSETOK

ERR:MOVDX,OFFSETERROR

CALLDISP

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MOVAH,6

MOVAL,0

MOVBH,7

MOVCX,0

MOVDX,184FH

INT10H

JMPTRV

SETOK:MOVDX,OFFSETOK

第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

CALLDISP

RET

SETMODEENDP

DISPPROCNEAR

MOVAH,9

INT21H

RET

DISPENDP

CODEENDS

ENDSETMODE

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2.在文本方式下顯示字母、數(shù)字和一些字符圖形

對(duì)屏幕上的每一個(gè)字符，首先應(yīng)給出它的ASCII碼

值，同時(shí)還要給出一個(gè)8bit（位）的屬性字節(jié)。這個(gè)屬性

字節(jié)對(duì)單色和彩色顯示均有效，在單色文本下，只提

供閃爍、反顯和亮度方面的屬性。

【例10-3】在屏幕的第10行10列以綠底紅字閃爍

顯示''HOWDOYOUDO.〃，程序流程圖如圖10.3所示。

程序的清單如下：

第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

TITLE例10-3.ASM

STACKSEGMENTSTACKSTACK

DB100DUP(O)

STACKENDS

DATASEGMENT

MSGDB'HOWDOYOUDO/

COUNTEQUS-MSG

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:CODE,DS:DATA,SS:STACK

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

圖10.3例10-3流程圖

一^￥第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

DISPLAYPROCFAR

PUSHDS

MOVAX,0

PUSHAX

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

MOVAH,0

MOVAL,3

INT1OH

MOVBH,0

MOVDH,OAH

MOVDL,OAH

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

MOVAH,2

INT10H

MOVSLOFFSETMSG

MOVDI,COUNT

DISP:MOVAL,[SI]

MOVAH,9

MOVCX,1

MOVBH,0

MOVBL,0A4H

INT10H

INCSI

INCDL

MOVBH,0

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

MOVDH,0AH

MOVAH,2

INT10H

DECDI

JNZDISP

RET

DISPLAYENDP

CODEENDS

ENDDISPLAY

委卜第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例________________

10.1.4彩色圖形顯示

彩色圖形是在圖形方式下，由一組像素點(diǎn)在屏幕

上形成的。圖形方式相對(duì)于文本方式所要處理的數(shù)據(jù)

量大，而且不同的顯示適配器所支持的分辨率不同，

因此同一彩色圖形在不同分辨率的情況下，處理的數(shù)

據(jù)量差別很大。

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

1.彩色繪圖

在屏幕上繪制彩色圖形，可用BIOS中INT10H的0

號(hào)、n號(hào)、12號(hào)和13號(hào)功能調(diào)用。利用INT10H的這些

功能調(diào)用，就可使屏幕上的繪圖變得比較簡(jiǎn)單。通常

情況下，有以下幾步：

第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

(1)用INT1OH的0號(hào)功能將顯示方式設(shè)置成

320X200彩色圖形方式。

MOVAH,0；設(shè)置顯示方式

MOVAL,4

；置CGA為320X200彩色圖形方式

INT10H；BIOS中斷調(diào)用

第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

(2)用INT1OH的11號(hào)功能設(shè)置彩色圖形方式下的調(diào)色板

或背景顏色。

MOVBH,0;設(shè)置背景色

MOVBL,C;C=顏色值(0?16)

MOVAH,11；功能號(hào)送入AH

INT10H；BIOS中斷調(diào)用

MOVBH,1;設(shè)置調(diào)色板

MOVBL,N；N+周色板號(hào)(0,1)

MOVAH,11

INT1OH

第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

(3)在上述工作的基礎(chǔ)上，利用INT1OH的12號(hào)功

能調(diào)用或13號(hào)功能調(diào)用在屏幕上寫(xiě)彩色像素點(diǎn)或讀彩

色像素點(diǎn)。

MOVAH,12；12號(hào)功能調(diào)用，寫(xiě)像素點(diǎn)

MOVAL,C；C=像素點(diǎn)顏色(0?3)

MOVDX,ROW；ROW=行號(hào)(0-199)

MOVCX,COL；COLSJ號(hào)(0-319)

—即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

INT1OH；BIOS中斷調(diào)用

MOVAH,13；13號(hào)功能調(diào)用，讀像素點(diǎn)

MOVDX,ROW；ROW=行號(hào)(0-199)

MOVCX,COL；COL例號(hào)(0-319)

INT10H；BIOS中斷調(diào)用

委卜第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例________________

2.彩色繪圖舉例

【例10-4】編寫(xiě)一個(gè)8086/8088匯編語(yǔ)言程序，使程

序運(yùn)行后屏幕顯示器成為一臺(tái)電子鐘。首先屏幕上顯示

提示符，要求從鍵盤(pán)上輸入當(dāng)前時(shí)間，然后每隔一秒使

顯示的秒值加1,達(dá)到60秒時(shí)使分值加1,秒值清零；達(dá)

到60分時(shí)使小時(shí)值加1,分值清零；達(dá)到24小時(shí)則小時(shí)

值清零。上述過(guò)程一直進(jìn)行下去，當(dāng)鍵入Ctrl+C時(shí)退出

''電子鐘〃狀態(tài)，返回DOS。

根據(jù)上述要求，可畫(huà)出程序的流程圖如圖10.4所示。

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

圖10.4例10-4流程圖

委卜第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例________________

其中，顯示一個(gè)字符串，以及從鍵盤(pán)上接收一個(gè)

字符串可分別通過(guò)09號(hào)和OAH號(hào)DOS功能調(diào)用實(shí)現(xiàn)。

延時(shí)1秒可以編寫(xiě)一個(gè)延時(shí)子程序。程序中對(duì)時(shí)、分和

秒三個(gè)時(shí)間單位有許多類(lèi)似的操作。例如，分別將它

們由ASCII碼轉(zhuǎn)換為BCD碼，或由BCD碼轉(zhuǎn)換為ASCII

碼，以及將時(shí)、分和秒值分別加1,并進(jìn)行DAA調(diào)整后

判斷是否達(dá)到60H或24H等。對(duì)于這樣的程序段，可以

采用宏處理偽指令，以便縮短源程序的長(zhǎng)度，使程序

更加清晰，有利于結(jié)構(gòu)的模塊化。

此外，還可以利用BIOS調(diào)用設(shè)計(jì)窗口，選擇適當(dāng)

的背景色和前景色等，使屏幕顯示更加美觀。程序清

單如下：

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

TITLE例10-4.ASM

DATASEGMENT

BUF1DB*Currenttimeis:$'

BUF2DB10

DB10DUP(?)

DATAENDS

STACKSEGMENTSTACK

DB100DUP(?)

STACKENDS

CODESEGMENT

委卜第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

ASSUMECS:CODE,DS:DATA

ASSUMESS:STACK

CURSORMACROROW,CLM

MOVAH,2

MOVBH,0

MOVDH,ROW

MOVDL,CLM

INT10H

ENDM

第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

WINMACROROWL,CLML,ROWR,

CLMR,COLOR

MOVAH,6

MOVAL,0

MOVCH,ROWL

MOVCL,CLML

MOVDH,ROWR

MOVDL,CLMR

MOVBH,COLOR

INT10H

ENDM

第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

ASCBCDMACROREG

INCBX

INCBX

MOVREG,[BX]

MOVCL,4

SHLREG,CL

INCBX

MOVAL,[BX]

ANDAL,OFH

ORREG,AL

ENDM

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

BCDASCMACROREG

INCBX

INCBX

MOVAL,REG

MOVCL,4

SHRAL,CL

ORAL,3OH

MOV[BX],AL

INCBX

MOVAL,REG

ANDAL,OFH

ORAL,3OH

MOV[BX],AL

ENDM

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

INCBCDMACROREG,COUNT

MOVAL,REG

INCAL

DAA

MOVREG,AL

CMPAL,COUNT

JNZDISPY

MOVREG,0

ENDM

第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

STRDSPYMACROADRS

LEADX,ADRS

MOVAH,9

INT21H

ENDM

CLOCKPROCFAR

START:PUSHDS

MOVAX,0

PUSHAX

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

—即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

WIN0,0,24,79,7,

WIN9,28,15,52,01010111B

CURSOR11,32

STRDSPYBUF1

CURSOR13,36

LEADX,BUF2

MOVAH,OAH

INT21H

LEABX,BUF2

ASCBCDCH

ASCBCDDH

ASCBCDDL

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

TIMER:CALLDELY

INCBCDDL,60H

INCBCDDH,60H

INCBCDCH,24H

DISPY:LEABX,BUF2

BCDASCCH

BCDASCDH

BCDASCDL

INCBX

MOVAL,$

■

第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

MOV[BX],AL

PUSHDX

CURSOR13,36

STRDSPYBUF2

POPDX

JMPTIMER

DELYPROC

PUSHCX

PUSHAX

MOVAX,3FFFH

第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

XI:MOVCX,OFFFFH

X2:DECCX

JNEX2

DECAX

JNEXI

POPAX

POPCX

RET

DELYENDP

CLOCKENDP

CODEENDS

ENDSTART

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

用這個(gè)程序可在屏幕上畫(huà)出一些復(fù)雜圖形，如多

邊形、山水花鳥(niǎo)和汽車(chē)等，也可在該程序的基礎(chǔ)上增

加圖形裝入、存盤(pán)和打印功能，以提高程序的實(shí)用性。

<Back

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

10.2音頻發(fā)聲系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

10.2.1PC機(jī)的發(fā)聲原理

IBM-PC系列機(jī)的主機(jī)箱裝有一個(gè)小揚(yáng)聲器，系統(tǒng)

板上的定時(shí)器8253（或8254）利用工作方式3產(chǎn)生一定

頻率信號(hào)，通過(guò)可編程的并行外圍接口芯片8255（或

8255A）控制其發(fā)音。揚(yáng)聲器的控制驅(qū)動(dòng)電路如圖10.5

所示。

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

圖10.5揚(yáng)聲器控制驅(qū)動(dòng)電路

委卜第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例________________

可編程的并行接口芯片8255有三個(gè)8位的并行端口：

A口、B口和C口。在IBM系列微機(jī)中，BIOS在開(kāi)機(jī)自

檢后已將8255初始化為A口和C口用于輸入，B口用于

輸出。B口的I/O端口地址為61H。

由圖10.5可見(jiàn)，8255B口的低兩位用來(lái)控制揚(yáng)聲器

驅(qū)動(dòng)，當(dāng)輸出端口61H的D1位為或?yàn)?'0〃時(shí)，將使

控制驅(qū)動(dòng)器的與門(mén)電路接通或關(guān)閉，使8254所發(fā)出的

音頻信號(hào)能到達(dá)驅(qū)動(dòng)器或被阻斷。這樣通過(guò)控制D1位

的變化，可使揚(yáng)聲器接通和斷開(kāi)，控制揚(yáng)聲器是否能

發(fā)出聲音。此外，通過(guò)控制D1位的通斷時(shí)間，就能發(fā)

出不同的音長(zhǎng)。

委卜第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例________________

61H端口的DO位為''1〃時(shí)，控制8254定時(shí)器產(chǎn)生驅(qū)

動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲的音頻信號(hào)，該位為''0〃則不發(fā)信號(hào)。

8254有三個(gè)定時(shí)器，分為0號(hào)、1號(hào)和2號(hào)定時(shí)器，驅(qū)動(dòng)

揚(yáng)聲器的是2號(hào)定時(shí)器，該定時(shí)器工作在方式3,是一

個(gè)頻率發(fā)生器，它負(fù)責(zé)向揚(yáng)聲器發(fā)送指定頻率的脈沖

信號(hào)。

當(dāng)8255輸出端口61H的D1位為''1〃時(shí)，在61H的DO

位為'、1〃，8254發(fā)出指定頻率的聲音信號(hào)的前提下，聲

音信號(hào)通過(guò)與門(mén)到達(dá)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。本節(jié)主

要介紹利用8254產(chǎn)生聲音和樂(lè)曲。

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

10.2.2發(fā)音程序

BIOS中有一個(gè)BEEP子程序，它可以產(chǎn)生896Hz的

聲音，且聲音持續(xù)時(shí)間只能是0.5s的整數(shù)倍。BEEP子

程序用于PC機(jī)加電自檢發(fā)現(xiàn)硬件錯(cuò)誤，或正常進(jìn)入系

統(tǒng)等過(guò)程后，向用戶(hù)發(fā)出聲音提示?？梢岳眠@一子

程序的思路，來(lái)編寫(xiě)通用的發(fā)音程序。

發(fā)音程序的編制需要進(jìn)行以下四個(gè)方面工作。

第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

(1)確定發(fā)聲頻率。BEEP子程序?qū)⒂?jì)數(shù)值533H送

8254的定時(shí)器2而產(chǎn)生896Hz的聲音，那么要產(chǎn)生其他

頻率的聲音，則必須將對(duì)應(yīng)頻率的計(jì)數(shù)值送8254的定

時(shí)器2產(chǎn)生其他頻率聲音的計(jì)數(shù)值。該方法如下所示：

533Hx896?給定頻率=123280+給定頻率

(也可用定時(shí)器的時(shí)鐘1192576Hz直接計(jì)算計(jì)數(shù)值：

1192576+給定頻率。)

假設(shè)給定頻率在DI中，可用下面的指令序列在AX

中得到計(jì)數(shù)值。

■

委卜第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例________________

MOVDX,12H

MOVAX,3280

DIVDI；計(jì)算某頻率的計(jì)數(shù)值

為了不產(chǎn)生除法溢出，限制DI中的頻率不低于19

Hz,一般情況下聲音頻率不會(huì)這樣低。

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

（2）確定音長(zhǎng)。BEEP子程序只能產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間（音

長(zhǎng)）為0.5s的整數(shù)倍的音長(zhǎng)，如果要求持續(xù)時(shí)間容易調(diào)

整，利用軟件延時(shí)程序可選擇較短的持續(xù)時(shí)間作為基

數(shù)，如10ms（毫秒）。10ms延時(shí)可由執(zhí)行循環(huán)指令實(shí)

現(xiàn)：

MOVCX,2801

DELAY：LOOPDELAY

如果要產(chǎn)生與10ms成倍數(shù)的延時(shí)，可將倍數(shù)送到BX

寄存器中，由BX再控制10ms延時(shí)指令的執(zhí)行次數(shù)。如

產(chǎn)生0.5s持續(xù)時(shí)間，則將50送入BX中，指令序列如下：

第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

MOVBX,50

DELAYO：MOVCX,2801

DELAY1：LOOPDELAY1

DECBX

JNZDELAYO

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

（3）定時(shí)器調(diào)節(jié)。在對(duì)BEEP子程序作上述兩方面修

改的基礎(chǔ)上就可以編寫(xiě)一個(gè)任一頻率（由DI指定）和

任一持續(xù)時(shí)間（由CX和BX指定）的通用發(fā)音程序。

由于該發(fā)音程序使用8254定時(shí)器2產(chǎn)生聲音的頻率，因

此需要對(duì)定時(shí)器2進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。

①對(duì)輸入/輸出端口43H（該端口分配給8254的工

作方式寄存器）送一個(gè)特定的數(shù)0B6H,這個(gè)數(shù)用于對(duì)

定時(shí)器2的工作方式進(jìn)行初始化，使定時(shí)器2準(zhǔn)備接收

計(jì)數(shù)值。

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

②對(duì)輸入/輸出端口42H（該端口分配給定時(shí)器2）

中送一個(gè)16位的計(jì)數(shù)值（即123280+給定頻率），用

于設(shè)置將要產(chǎn)生的聲音頻率。

（4）操作揚(yáng)聲器開(kāi)關(guān)。由于揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)由8255的輸

出端口61H的低兩位控制，故應(yīng)把輸出端口61H的Do和

D］位置、'1〃，以便使揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

10.2.3樂(lè)曲演奏程序

利用通用發(fā)音子程序CSOUND,可以編寫(xiě)演奏樂(lè)

曲程序。在樂(lè)曲中，每個(gè)音符的音高和音長(zhǎng)與頻率節(jié)

拍有關(guān)。下面給出音律表的一部分，見(jiàn)表10-3,該表

對(duì)應(yīng)3個(gè)音階。

委卜第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例________________

表10-3音階頻率對(duì)照表

音名CDEFGABCD'E'F'G'A'B'

簡(jiǎn)譜....i"2345671234567

頻率131147165175196220247262294330349392440494

C"D"E"F"G"A"B"

1234567

524588660698784880984

委卜第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例________________

演奏樂(lè)曲的程序中需要有兩組數(shù)據(jù)支持：一組是

頻率數(shù)據(jù)；一組是節(jié)拍時(shí)間數(shù)據(jù)。音符的頻率可以從

表10-3中查得。節(jié)拍時(shí)間就是音符的持續(xù)時(shí)間，取決

于樂(lè)曲的速度和每個(gè)音符的節(jié)拍數(shù)據(jù)。如4/4（四四拍）

中，每小節(jié)包括4拍，全音符持續(xù)4拍，二分音符持續(xù)2

拍，四分音符持續(xù)一拍，八分音符持續(xù)半拍等。

有了音調(diào)與頻率和時(shí)間的關(guān)系后，就可以按照樂(lè)

曲的曲譜將每個(gè)音符的頻率和持續(xù)的時(shí)間定義成兩組

數(shù)據(jù)表，然后編程依次取出表中的頻率值和時(shí)間值，

調(diào)用CSOUND子程序就可發(fā)出各種聲音。例10-5的程

序中為全音符分配了1s時(shí)間。

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

【例10-51圖10.6是“兩只老虎”的簡(jiǎn)譜。根據(jù)樂(lè)

譜在數(shù)據(jù)段中定義了頻率數(shù)據(jù)表(Freq)和節(jié)拍時(shí)間

數(shù)據(jù)表(Time),程序以？1作為頻率數(shù)據(jù)表的結(jié)束標(biāo)

志。程序流程圖如圖10.7所示，演奏該樂(lè)曲程序如下：

1=C4/4

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

1=C4/4

1231|1231|345-1345-|

565J31|565431|251-|251-

圖10.6“兩只老虎”簡(jiǎn)譜

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

NAME例10-5.ASM

DATASEGMENT

FREQW262,294,330,262,262,294,330,262

W330,349,392,330,349,392,392,440

W392,349,330,262,392,440,392,349

DW330,262,294,196,262,294,196,262,-1

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

TIMEDW25,25,25,25,25,25,25,25,25,25

DW50,25,25,50,12,12,12,12,25,25

DW12,12,12,12,25,25,25,25,50,25,

25,50

SNAMEDBTWOTIGER.

DATAENDS

STACKSEGMENTSTACKSTACK

DB100DUP(O)

STACKENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:CODE,SS:STACK,DS:DATA

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

圖10.7例10-5流程圖

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

PLAYPROCFAR

PUSHDS

MOVAX,0

PUSHAX

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

MOVDX,OFFSETSNAME

MOVAH,9

INT21H

MOVAL,0B6H

OUT43H,AL

MOVBP,OFFSETTIME

MOVSI,OFFSETFREQ

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

SONG:MOVDL[SI]

CMPDL?1

JZEXIT

MOVBX,DS:[BP]

CALLCSOUND

INCSI

INCSI

INCBP

INCBP

JMPSONG

委卜第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

EXIT:RET

CSOUNDPROCNEAR

PUSHAX

PUSHBX

PUSHCX

PUSHDX

PUSHSI

MOVDX,12H

MOVAX,34DCH

DIVDI

OUT42H,AL

一即第10章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例

MOVAL,AH

OUT42H,AL

INAL,61H

MOVAH,AL

ORAL,03H

OUT61H,