Интерфейсы переферийных устройств

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

 

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

ПРИБОРОСТРЕНИЯ  И ИНФОРМАТИКИ»

 

Кафедра ИТ-4 «Информационные  технологии»

 

 

 

 

 РЕФЕРАТ

 

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

 

Тема:  ИНТЕРФЕЙСЫ ПЕРЕФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ.

 

 

 

 

                                                                       Проверил:  ___________.

 

                                                            Сдал: Истомин А.Д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва, 2012

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Периферийные устройства связывают  компьютер с внешним миром, осуществляя  ввод и вывод информации. Эффективность  использования вычислительной системы в целом в значительной степени зависит от эффективности функционирования “периферии”.

Ассемблер является одним из самых старых из существующих на сегодня языков. Когда-то это был основной язык, но со временем появились более удобные средства общения с компьютером. Тем не менее язык не стал «мертвым» языком. Ассемблер, по словам В.Ю. Пирогова, – “это язык процессора и, следовательно, он будет нужен до тех пор, пока будут существовать процессоры” [11]. Являясь, по сути, символическим представлением машинного языка, Ассемблер позволяет в случае необходимости разрабатывать высокоэффективные программы, решая проблемы, связанные, в частности, с аппаратурой компьютера. Особенно ценен он в особых случаях, когда существуют жесткие ограничения на использование памяти или программа “критична” по времени.

Общепризнано, что в базовой подготовке программистов в качестве фундамента выступают знания принципов работы компьютера, его архитектуры и языка Ассемблер [15].

Целью данной работы является ознакомление с основными приемами программирования на Ассемблере периферийных устройств компьютера. Данная работа содержит теоретические сведения и подробно прокомментированные примеры использования языка Ассемблер при программировании работы клавиатуры, мыши, аудио- и видеосистем, дисков, а также для работы с файлами. При необходимости получения более подробной информации по каждому из затронутых вопросов можно обратиться к литературным источникам, ссылки на которые приводятся по мере изложения материала.

 

Теоретические сведения

 

Скан-код клавиши или комбинации клавиш - это номер, идентифицирующий их положение на клавиатуре (таблицы 1.1 и 1.2). Размер скан-кода - 1 байт.

Система представления символов в персональных компьютерах базируется на Американском стандартном коде для обмена информацией ASCII (American Standard Code for Information Interchange), включающем управляющие символы, используемые в коммуникационных протоколах для передачи команд периферийным устройствам (таблица 1.3), символы пишущей машинки – цифры, буквы и специальные знаки - и символы псевдографики (таблица 1.4). Размер ASCII-кода - 1 байт.

ASCII-код не связан напрямую со скан-кодом, так как одной и той же клавише могут соответствовать несколько символов - значений кода ASCII.

Расширенный код вырабатывается при нажатии функциональных клавиш и комбинаций управляющих и символьных клавиш, которые не имеют представляющего их символа ASCII [4, 5]. Он имеет размер 2 байта, при этом первый байт всегда ASCII-0 (null), а второй байт содержит соответствующий скан-код (см. таблицу 1.2).

Клавиатура - основное устройство ввода. Это совокупность механических датчиков, воспринимающих давление на клавиши и замыкающих электрическую цепь. Клавиатура имеет программируемый контроллер i8042. Его функции состоят в приеме скан-кодов от клавиатуры и управлении ее состоянием. Интерпретацией скан-кода занимается основной процессор.

 

Таблица 1.1 – Скан-коды для клавиш алфавитно-цифровой группы [8]

Скан-код клавиши	Символ в режиме		Скан-код клавиши	Символ в режиме
	латинском	русском		латинском	русском
01h	Esc		1Eh	A a	Ф ф
02h	1 !	1 !	1Fh	S s	Ы ы
03h	2 @	2 «	20h	D d	В в
04h	3 #	3 №	21h	F f	А а
05h	4 $	4 ;	22h	G g	П п
06h	5 %	5 %	23h	H h	Р р
07h	6 ^	6 :	24h	J j	О о
08h	7 &	7 ?	25h	K k	Л л
09h	8 *	8 *	26h	L l	Д д
0Ah	9 (	9 (	27h	: ;	Ж ж
0Bh	0 )	0 )	28h	“ ‘	Э э
0Ch	- _		29h	` ~	Ë ё
0Dh	= +		2Ah	Shift Left
0Eh	BackSpace		2Bh	| \	/ \
0Fh	Tab		2Ch	Z z	Я я
10h	Q q	Й й	2Dh	X x	Ч ч
11h	W w	Ц ц	2Eh	C c	С с
12h	E e	У у	2Fh	V v	М м
13h	R r	К к	30h	B b	И и
14h	T t	Е е	31h	N n	Т т
15h	Y y	Н н	32h	M m	Ь ь
16h	U u	Г г	33h	< ,	Б б
17h	I i	Ш ш	34h	> .	Ю ю
18h	O o	Щ щ	35h	? /	, .
19h	P p	З з	36h	Shift Right
1Ah	{ [	Х х	38h	Alt
1Bh	} ]	Ъ ъ	39h	Пробел
1Ch	Enter		3Ah	CapsLock
1Dh	Ctrl

 

Таблица 1.2 – Скан-коды для клавиш функциональной, дополнительной и цифровой групп, а также для  комбинаций клавиш [8]

Скан-код	Клавиша или комбинация клавиш	Скан-код	Клавиша или комбинация клавиш	Скан-код	Клавиша или комбинация клавиш
3Bh	F1	54h	Shift+F1	72h	PrintScreen
3Ch	F2	55h	Shift+F2	46h	Scroll Lock
3Dh	F3	56h	Shift+F3	45h	Num Lock
3Eh	F4	57h	Shift+F4	37h	[*]
3Fh	F5	58h	Shift+F5	4Ah	[-]
40h	F6	59h	Shift+F6	4Eh	[+]
41h	F7	5Ah	Shift+F7	52h	Insert [Ins, 0]
42h	F8	5Bh	Shift+F8	53h	Delete [Del, .]
43h	F9	5Ch	Shift+F9	47h	Home [7]
44h	F10	5Dh	Shift+F10	4Fh	End [1]
85h	F11	87h	Shift+F11	49h	PgUp [9]
86h	F12	88h	Shift+F12	51h	PgDn [3]
68h	Alt+F1	5Eh	Ctrl+F1	48h	↑ [8]
69h	Alt+F2	5Fh	Ctrl+F2	4Bh	← [4]
6Ah	Alt+F3	60h	Ctrl+F3	50h	↓ [2]
6Bh	Alt+F4	61h	Ctrl+F4	4Dh	→ [6]
6Ch	Alt+F5	62h	Ctrl+F5	4Ch	[5]
6Dh	Alt+F6	63h	Ctrl+F6	73h	Ctrl+←
6Eh	Alt+F7	64h	Ctrl+F7	74h	Ctrl+→
6Fh	Alt+F8	65h	Ctrl+F8	75h	Ctrl+End
70h	Alt+F9	66h	Ctrl+F9	77h	Ctrl+Home
71h	Alt+F10	67h	Ctrl+F10	1Ch	Ctrl+PgUp
8Bh	Alt+F11	89h	Ctrl+F11	5Fh	Ctrl+PgDn
8Ch	Alt+F12	8Ah	Ctrl+F12
78h	Alt+1	7Ch	Alt+5	80h	Alt+9
79h	Alt+2	7Dh	Alt+6	81h	Alt+0
7Ah	Alt+3	7Eh	Alt+7
7Bh	Alt+4	7Fh	Alt+8

Примечание – Символ в квадратных скобках соответствует клавишам на цифровой клавиатуре.

 

 

Таблица 1.3 - Управляющие символы ASCII [8]

DEC	HEX	Имя	Назначение	DEC	HEX	Имя	Назначение
0	00	NUL	Нулевой ( пустой ) символ	16	10	DLE	Завершение сеанса связи
1	01	SOH	Начало заголовка	17	11	DC1	Управление устройством 1
2	02	STX	Начало текста	18	12	DC2	Управление устройством 2
3	03	ETX	Конец текста	19	13	DC3	Управление устройством 3
4	04	EOT	Конец передачи	20	14	DC4	Управление устройством 4
5	05	ENQ	Запрос подтверждения	21	15	NAK	Ошибка передачи
6	06	ACK	Подтверждение (квитирование )	22	16	SYN	Холостой ход передатчика
7	07	BEL	Звонок	23	17	ETB	Конец передачи блока
8	08	BS	Шаг назад ( возврат на одну позицию)	24	18	CAN	Отмена
9	09	HT	Горизонтальная табуляция (TAB )	25	19	EM	Конец носителя данных
10	0A	LF	Перевод строки	26	1A	SUB	Подстановка (замена символа)
11	0B	VT	Вертикальная табуляция	27	1B	ESC	Переход ( посылка сложной команды)
12	0C	FF	Перевод страницы	28	1C	FS	Разделитель файлов
13	0D	CR	Возврат каретки (ENTER)	29	1D	GS	Разделитель групп
14	0E	SO	Переход на нижний регистр	30	1E	RS	Разделитель записей
15	0F	SI	Переход на верхний регистр	31	1F	US	Разделитель полей
				127	7F	DEL	Удаление символа

 

 

Таблица 1.4 - Символы ASCII

dec

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

hex

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

A

B

C

D

E

F

0

0

nul

☺

☻

♥

♦

♣

♠

●

◘

○

◙

♂

♀

♪

♫

☼

16

1

►

◄

↕

‼

¶

§

▬

↨

↑

↓

→

←

∟

↔

▲

▼

32

2

пробел

!

"

#

$

%

&

'

(

)

*

+

,

-

.

/

48

3

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

:

;

<

=

>

?

64

4

@

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

80

5

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

[

\

]

^

_

96

6

`

a

b

c

d

e

f

g

h

i

j

k

l

m

n

o

112

7

p

q

r

s

t

u

v

w

x

y

z

{

¦

}

~

⌂

128

8

А

Б

В

Г

Д

Е

Ж

З

И

Й

К

Л

М

Н

О

П

144

9

Р

С

Т

У

Ф

Х

Ц

Ч

Ш

Щ

Ъ

Ы

Ь

Э

Ю

Я

160

A

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

176

B

░

▒

▓

│

┤

╡

╢

╖

╕

╣

║

╗

╝

╜

╛

┐

192

C

└

┴

┬

├

─

┼

╞

╟

╚

╔

╩

╦

╠

═

╬

╧

206

D

╨

╤

╥

╙

╘

╒

╓

╫

╪

┘

┌

█

▄

▌

▐

▀

224

E

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

240

F

Ё

ё

Є

є

Ϊ

ї

Ў

ў

°

•

∙

√

№

¤

■