Tema 2. Presentación de datos por pantalla. La ROM-BIOS

Laboratorio de Estructura y Organización de Computadores Grados en Ingeniería Informática e Ingeniería de Computadores

Curso 2012-2013

Tema 2: Presentación de datos por pantalla. La ROM-BIOS

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Índice                  

El registro de flags del i8086 Instrucciones de transferencia de datos (continuación) Instrucciones de transferencia de control Instrucciones aritméticas: comparación Representación de los caracteres: código ASCII Interrupciones Instrucciones de interrupción Servicios de interrupción del MS-DOS. INT 21h. Servicios de interrupción de la ROM-BIOS. INT 10h. INT 16h.

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El registro de flags  

Al ejecutar las instrucciones el i8086 debe conocer el resultado de dicha ejecución. Para ello cuenta con el registro de flags o indicadores Registro de flags en el i8086

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Representación de los flags en el programa Code View

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Instrucciones de transferencia de datos      

Nombre: LEA Formato: LEA destino, origen Descripción: Calcula la dirección absoluta de origen. Deja en DS la dirección del segmento de origen y en destino el desplazamiento

 

Ejemplo: LEA DX, OPERANDO1

 

Alternativa usando la directiva OFFSET: MOV DX, OFFSET OPERANDO1 Funciona en tiempo de ensamblado. Para desplazamientos constantes. Departamento de Automática Área de Arquitectura y Tecnología de Computadores

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Instrucciones de transferencia de control (I) Modifican la secuencia normal de ejecución de un programa actuando sobre el contador de programa (PC). Clasificación:   Saltos: Incondicionales: JMP etiqueta ( IP  etiqueta )  

Condicionales: J{condición} etiqueta Si condición, IP  etiqueta. Si no, IP  sig.Instrucción  

Llamadas a subrutinas: Procedimientos: CALL (saltos con retorno) Interrupciones: INT Software BIOS: S.O. Hardware Departamento de Automática Área de Arquitectura y Tecnología de Computadores

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Instrucciones de transferencia de control (II)  

Las condiciones más frecuentes admitidas por el 80x86/8088 son:

J [N]

J [N]

Z – Cero G - Mayor que E - Igual J [N] L - Menor que C - Acarreo A - Superior* S - Signo B - Inferior* O - Overflow (Desbordamiento)

[E]

P - Paridad PE - Paridad par PO - Paridad impar CXZ - CX=0

*Se refieren a operandos sin signo Departamento de Automática Área de Arquitectura y Tecnología de Computadores

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Instrucciones de transferencia de control (y III)  

Bucles: operación (decremento de contador) + salto condicional sobre la operación

 

LOOP Etiq ;realiza un bucle: CX  CX -1; Si CX ≠ 0 entonces IP Etiq, si no IP  siguiente instrucción

Ejemplo: MOV CX, 4 Bucle: INC BX ADD BX, CX LOOP Bucle

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Instrucciones de comparación  

Nombre:

CMP

 

Formato:

CMP destino, origen

 

Descripción: Compara los operandos origen y destino modificando el registro de flags Realmente lo que hace es realizar la resta de ambos operandos, pero no almacena el resultado. Así, si el resultado es negativo, origen será mayor que destino. Si el resultado es positivo origen será menor que destino, y si cero serán iguales Ejemplos: –  CMP AX, DX ; Compara los operandos AX y DX –  CMP CL, ‘A’ ; Compara CL con el código ASCII del carácter A –  CMP DL, [BX] ; Compara DL con el contenido de la posición de –  ; memoria apuntada por BX

 

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Representación de cadenas de caracteres (I) Representaciones alfanuméricas:   Codifican mediante un grupo de bits (6, 7, 8, 16) cada uno de los caracteres a representar.  

Ejemplos de códigos alfanuméricos: –  6 bits (64 caracteres posibles) Fieldata y BCDIC –  7 bits (128 caracteres posibles) ASCII –  8 bits (256 caracteres posibles) ASCII extendido y EBCDIC –  16 bits (65536 caracteres posibles) UNICODE

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Representación de cadenas de caracteres (II)  

Las frases se forman agrupando caracteres. Existen varias alternativas:

 

Cadenas de longitud fija: Se define una longitud máxima para todas las cadenas.

 

Cadenas de longitud variable: –  Con carácter separador

– 

Con longitud explícita

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Representación de cadenas de caracteres (y III)

48 = 30h 49 = 31h 50 = 32h

57 = 39h

+32 = +20h 0...32  Control Departamento de Automática Área de Arquitectura y Tecnología de Computadores

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Interrupciones (I)  

Son señales que se le envían a la CPU para que termine la ejecución de la instrucción en curso y atienda una petición determinada

 

Pueden ser de dos tipos: –  Interrupciones hardware: son generadas por los circuitos asociados al microprocesador en respuesta a algún evento como pulsar una tecla del teclado. A su vez se dividen en:   Interrupciones enmascarables. Pueden ser inhibidas desde programa   Interrupciones no enmascarables. Corresponden a situaciones de emergencia del computador: error de paridad, fallo de potencia y no pueden inhibirse –  Interrupciones software: generadas por un programa para llamar a ciertas subrutinas almacenadas en memoria ROM o RAM. Es posible cambiarlas y crear otras nuevas Departamento de Automática Área de Arquitectura y Tecnología de Computadores

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Interrupciones (y II)  

Los pasos para llamar a una interrupción son: –  Identificar qué interrupción hace lo que deseamos –  Preparar los datos que requiera la interrupción –  Indicar cuál es el número de la función que deseamos –  Llamar a la interrupción

 

Las interrupciones implican una ruptura en la secuencia de nuestro programa. Se salta al código que da ese servicio y cuando ha terminado, se vuelve a nuestro programa

 

Las interrupciones salvaguardan los flags y los registros que emplean

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Instrucciones de interrupción (I)  

Nombre:

INT

 

Formato:

INT tipo_interrupción

 

Descripción: INT activa el procedimiento de interrupción especificado por el operando. La dirección del vector de interrupción se calcula multiplicando por 4 el operando, que es un valor entre 0 y 255 El vector de interrupción se compone de dos palabras: la primera palabra es el desplazamiento y la segunda el segmento

 

Ejemplo: –  INT 21h ; Interrupción 21h

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Instrucciones de interrupción (y II)  

Nombre:

IRET

 

Formato:

IRET

 

Descripción: Devuelve el control a la dirección de retorno salvada en la pila y restaura los flags. Se emplea para finalizar un procedimiento de interrupción

 

Ejemplo: –  IRET

; retorno de interrupción

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Servicios de interrupción del MS-DOS (I) INT 21h AH

Función

01h

Esperar para leer un carácter del teclado con eco en pantalla. Devuelve en AL el código ASCII del carácter leído.

02h

Escribir un carácter en la pantalla. El código ASCII del carácter a escribir debe ir en DL.

08h

Esperar para leer un carácter del teclado SIN eco en pantalla. Devuelve en AL el código ASCII del carácter leído.

09h

Escribe una cadena de caracteres, almacenada en la memoria, en la pantalla. La cadena debe terminar en el carácter $. La dirección de la cadena se pasa en DS:DX.

0Ah

Lee una cadena de caracteres del teclado y la almacena en un área de la memoria. La dirección del área de almacenamiento se pasa en DS:DX.

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Servicios de interrupción del MS-DOS (II)

Función 1h   El número de la función debe ir en AH   Devuelve el código ASCII de la tecla pulsada en AL   Muestra el carácter que se ha pulsado en pantalla En el segmento de código mov ah, 01h int 21h Función 8h   El número de la función debe ir en AH   Devuelve el código ASCII de la tecla pulsada en AL   No muestra el carácter que se ha pulsado en pantalla. Útil para introducir palabras clave a un programa

En el segmento de código mov ah, 08h int 21h

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Servicios de interrupción del MS-DOS (III) Función 2h   El número de la función debe ir en AH   Se debe indicar el código ASCII del carácter a imprimir en DL   Existen dos formas de pasar el código ASCII a DL   Devuelve el código ASCII del carácter impreso en AL

En el segmento de código mov ah, 02h

mov ah, 02h

mov dl, ‘A’ int 21h

mov dl, 41h int 21h

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Servicios de interrupción del MS-DOS (IV) Función 0Ah   El número de función se debe proporcionar en AH   En DS:DX se debe poner la dirección y el desplazamiento en el que se encuentra la estructura de la cadena   En el segmento de datos se define la estructura siguiente: –  Máximo número de caracteres a leer más uno (carácter ENTER) –  Un byte en blanco que se rellenará con el número de caracteres leídos –  Tantos bytes como caracteres se deseen leer. Normalmente se emplea DUP para definirlo –  Un byte para almacenar el ENTER En el segmento de código

En el segmento de datos Cadena DB 9,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?

mov ah, 0Ah

Otra forma de definición:

lea dx, cadena int 21h

Cadena DB 9,?,9 DUP(?) Departamento de Automática Área de Arquitectura y Tecnología de Computadores

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Servicios de interrupción del MS-DOS (V)

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Transparencia: 21 / 24

Servicios de interrupción del MS-DOS (VI) Función 09h   El número de función se debe proporcionar en AH   En DS:DX se debe poner la dirección y el desplazamiento en el que se encuentra la cadena que se desea imprimir   La cadena debe terminar en $ obligatoriamente y estar definida en el segmento de datos En el segmento de datos Cadena DB ’Hola mundo$’

En el segmento de código mov ah, 09h lea dx, cadena int 21h

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Transparencia: 22 / 24

Servicios de interrupción del MS-DOS (y VII) Función 4Ch   El número de función debe ir en AH   El ERRORLEVEL que se desee devolver irá en AL   El ERRORLEVEL devuelto podrá ser tratado desde el MS-DOS con la orden: IF ERRORLEVEL n acción En el segmento de código mov ah, 4Ch mov al, 1 int 21h

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;Valor del ERRORLEVEL

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Transparencia: 23 / 24

La ROM-BIOS      

Proporciona servicios para trabajar directamente con el hardware del computador y los periféricos Se utilizan mediante llamadas a través de interrupciones. Los servicios básicos para entrada y salida (E/S) de datos que vamos a utilizar se agrupan en las interrupciones siguientes: –  – 

INT 10H: Servicios de vídeo (salida por pantalla) INT 16H: Servicios de teclado (entrada)

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Transparencia: 24 / 24

Resumen de servicios de salida por pantalla. BIOS INT 10h AH

Función

00h

Establece el modo de vídeo.

02h

Sitúa el cursor en una posición de la pantalla empleando coordenadas de texto.

06h

Desplazar (scroll) hacia arriba una ventana en la pantalla

07h

Desplazar (scroll) hacia abajo una ventana en la pantalla.

09h

Escribir carácter y atributo en la posición actual del cursor.

0Ah

Escribir carácter en la posición actual del cursor con el atributo que tenía el anterior.

0Eh

Escribir un carácter en modo teletipo (escribe carácter y avanza cursor a la columna siguiente).

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Transparencia: 25 / 24

Salida por pantalla con la BIOS. Int 10H. (1)      

Función 00h: Establece el modo de vídeo. El modo de vídeo se pasa en el registro AL. Algunos modos son: –  – 

AL = 1 AL = 3

0,0

40x25 80x25

Texto Texto

80 columnas

16 colores 16 colores

0,79 En el segmento de código

25 filas

Pantalla en modo texto 80x25

mov ah, 0 mov al, 3 int 10h

;80x25

24,79

24,0 Departamento de Automática Área de Arquitectura y Tecnología de Computadores

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Transparencia: 26 / 24

Salida por pantalla con la BIOS. Int 10H. (2)    

Función 02h: Sitúa el cursor en una posición de la pantalla en modo texto. Se pasan los parámetros siguientes: –  DH = Fila (0...24) –  DL = Columna (0...39 / 79 según modo vídeo) –  BH = Página (0...3 en modo de vídeo 1, 0...7 en modo de vídeo 3). Por defecto la página activa es la 0. mov ah, 2

En el segmento de código:

mov dh,12 mov dl,20

;Fila 12 ;Columna 20

mov bh, 0 int 10h

;Página 0

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Transparencia: 27 / 24

Salida por pantalla con la BIOS. Int 10H. (3)    

Función 06h / 07h: Desplazar (scroll) hacia arriba (06h) o hacia abajo (07h) una ventana en la pantalla Se pasan los parámetros siguientes: –  AL = Número de líneas a desplazar. Si AL = 0 borra el contenido de la ventana. –  CH = Fila esquina superior izquierda –  CL = Columna esquina superior izquierda –  DH = Fila esquina inferior derecha –  DL = Columna esquina inferior derecha –  BH = Atributo a usar en el área desplazada/borrada con caracteres “espacio”. ( p.ej.: 07h=blanco sobre negro). Para borrar la pantalla completa se utiliza es función con la opción AL=0 indicando, para el modo texto 80x25 las esquinas 0,0 y 24,79  Continúa Departamento de Automática Área de Arquitectura y Tecnología de Computadores

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Transparencia: 28 / 24

Salida por pantalla con la BIOS. Int 10H. (4) Atributos para imprimir caracteres con colores, video inverso, etc.:

Byte de atributo para los modos 0, 1, 2 y 3 de vídeo Bit

7

6

P

5

4

3

Fondo

2

I

P = parpadeo o intensidad de fondo

1

0

Primer plano I = Intensidad de primer plano

Valores por defecto para programar los colores y controlar los bits P o I Negro

Azul

Verde

Cian

Rojo

Magenta

Marrón

Blanco

Gris

Azul pálido

Verde pálido

Cian pálido

Rojo pálido

Magenta pálido

Amarillo

Blanco intenso

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

A

B

C

D

E

F

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Transparencia: 29 / 24

Salida por pantalla con la BIOS. Int 10H. (5) En el segmento de código: ;Desplaza un área de 3 filas por 3 columnas ;hacia arriba y rellena con espacios el área ;liberada mov ah, 6 mov ch, 10

;Fila 10 superior izq.

mov cl, 20

;Columna 20 superior izq.

mov dh,12 mov dl,22

;Fila 12 inferior derecha ;Columna 22 inferior derecha

mov bh, 7 mov al, 3

;Atributo blanco sobre negro ;Desplaza 3 filas hacia arriba

int 10h

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Transparencia: 30 / 24

Salida por pantalla con la BIOS. Int 10H. (6)    

Función 09h: Escribir un carácter y su atributo en la posición actual del cursor una o más veces. Se pasan los parámetros siguientes: –  –  –  – 

AL = ASCII del carácter a escribir BH = Página (0 para la página activa) BL = Atributo (p.ej.: 07h=normal, 0Fh=alta intensidad) CX = Número de caracteres a escribir (factor de repetición) mov ah, 9

En el segmento de código:

mov bh, 0 mov bl, 7

;Página 0 ;Atributo blanco sobre negro

mov cx, 4 mov al,’A’

;Imprime cuatro veces el ;carácter ‘A’ contenido en AL

int 10h Departamento de Automática Área de Arquitectura y Tecnología de Computadores

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Transparencia: 31 / 24

Salida por pantalla con la BIOS. Int 10H. (7)    

Función 0Ah: Escribir un carácter en la posición actual del cursor con el atributo que tenía el anterior. Se pasan los parámetros siguientes: –  –  – 

AL = ASCII del carácter a escribir BH = Página (0 para la página activa) CX = Número de caracteres a escribir (factor de repetición) mov ah, 0Ah

En el segmento de código:

mov bh, 0 mov cx, 1

;Página 0 ;Imprime una vez el

mov al,’z’ int 10h

;carácter ‘z’ contenido en AL

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Transparencia: 32 / 24

Salida por pantalla con la BIOS. Int 10H. (y 8)    

Función 0Eh: Escribe un carácter y avanza el cursor a la columna siguiente (modo teletipo). Se pasan los parámetros: –  – 

AL = ASCII del carácter a escribir BH = Página (0 para la página activa) mov ah, 0Eh

En el segmento de código:

mov al, ’H’ int 10h

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; Imprime la letra H y avanza el ; cursor a la columna siguiente

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Transparencia: 33 / 24

Resumen de servicios de teclado. BIOS. (1) INT 16h AH

Función

Leer un carácter del buffer del teclado. Si el buffer está vacío 00h ó 10h(1) espera a que se pulse una tecla. Devuelve el estado del buffer del teclado. Si el buffer está vacío pone el flag de cero a uno ZF = 1. Si hay tecla esperando en el buffer pone ZF = 0. 01h ó 11h(1) (1) En teclados expandidos (teclas F1 a F12, control de cursor, etc.)

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Transparencia: 34 / 24

Entrada por teclado con la BIOS. Int 16h. (1) Función 00h (ó 10h(1)). Lee un carácter del buffer del teclado. Si el buffer está vacío espera a que se pulse una tecla.   Devuelve en AL el ASCII del carácter leído y en AH el código de identificación de tecla. (1) En teclados expandidos (teclas F1 a F12, control de cursor, etc.)  

En el segmento de datos

En el segmento de código:

Caracter_leido DB ?

mov ah, 0

Codigo_ident DB ?

int 16h mov Caracter_leido, al mov Codigo_ident,ah

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Transparencia: 35 / 24

Entrada por teclado con la BIOS. Int 16h. (y 2)  

 

Función 01h (ó 11h(1)). Devuelve el estado del buffer del teclado. El carácter leído no se elimina del buffer del teclado. Para vaciar el buffer se usa la función 00h (ó la 10h). Devuelve: –  – 

Si el buffer está vacío pone el flag de cero a uno ZF = 1. Si hay tecla esperando en el buffer pone ZF = 0, entonces en AL devuelve el ASCII del carácter y en AH el código de identificación de tecla. Lazo:

En el segmento de código: Este ejemplo muestra el uso de la función 01h (int 16h) para ejecutar un lazo mientras no se pulse una tecla.

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;Código dentro del lazo mov ah, 1 int 16h jz Lazo

;Itera hasta pulsar tecla

mov ah,0

;Para vaciar el

int 16h

;buffer del teclado

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