Laborator Arhitectura calculatoarelor

Cuprins
Introducere.......................................................................................................................3
1. Arhitectura de programare..........................................................................................9
1.1. Microprocesorul Intel 8086...............................................................................9
1.1.1. Registrele generale ............................................................................10
1.1.2. Registrele de segment........................................................................12
1.1.3. Registrul indicator de condiŃii ...........................................................13
1.1.4. Mecanismul de translatare a adresei logice în adresă fizică ..............14
1.1.5. Modurile de adresare ale microprocesorului I8086 ...........................16
1.2. Setul de instrucŃiuni aferent microprocesorului Intel 8086 .............................17
1.2.1. InstrucŃiunile de transfer....................................................................17
1.2.2. InstrucŃiunile de adunare si scădere în aritmetica binară 8086..........18
1.2.3. InstrucŃiunile de ajustare în format BCD neîmpachetat.....................18
1.2.4. InstrucŃiunile de extensie a semnului.................................................19
1.2.5. InstrucŃiunile de aritmetică binară cu un singur operand
si instrucŃiunea de comparare ......................................................................19
1.2.6. InstrucŃiunile de înmulŃire si împărŃire în aritmetică binară ..............20
1.2.7. InstrucŃiunile pentru ajustare format BCD împachetat ......................21
1.2.8. InstrucŃiunile de ramificare condiŃionată...........................................21
1.2.9. InstrucŃiunile de ramificare necondiŃionată .......................................22
1.2.10. InstrucŃiunile de buclare ..................................................................23
1.2.11. InstrucŃiuni de manipulare a flag-urilor...........................................24
1.2.12. InstrucŃiunile logice.........................................................................24
1.2.13. InstrucŃiunile de deplasare si rotire..................................................25
1.2.14. InstrucŃiunile de lucru cu stiva ........................................................26
1.2.15. InstrucŃiunile de intrare-iesire..........................................................26
1.2.16. InstrucŃiunile de apel si revenire din subrutine................................27
1.2.17. InstrucŃiunile de manipulare a sirurilor ...........................................28
1.2.18. Prefixul REP....................................................................................30
2. Mecanismul de tratare a întreruperii în sistemele IBM-PC.
Utilizarea serviciilor DOS si BIOS pentru diverse aplicaŃii........................................31
2.1. Mecanismul de tratare a întreruperii............................................................31
2.2. Localizarea rutinelor de tratare a întreruperii ..............................................31
2.3. Folosirea zonei de ROM-BIOS ...................................................................38
2.4. Mecanismul de tratare a întreruperii - aspecte de limbaj C .........................39
3. Handler-e utilizator. Instalare si utilizare ................................................................41
3.1. Instalarea handler-elor utilizator..................................................................41
3.2.1. Folosirea asamblării în programe C ..................................................48
3.2.2. FuncŃii de tip interrupt .......................................................................49
4. Controlul si interfaŃa cu tastatura.............................................................................53
4.1. Mecanismul de gestiune a tastaturii ..................................................................53
4.2. Codurile de scanare (Scan Code) si codurile ASCII (American Standard
Code for Information Interchange) ........................................................................54
4.3. InformaŃiile de tastatură din zona de date BIOS............................................... 56
4.4. Buffer-ul de tastatură......................................................................................... 57
5. Utilizarea controller-ului de întreruperi programabil 8259A
în calculatoarele personale ............................................................................................ 67
5.1. Gestiunea perifericelor în sistemele de calcul ............................................. 67
5.2. Controller-ul de întreruperi 8259A ............................................................. 68
5.3. Tratarea întreruperilor utilizând controller-ul 8259A.................................. 70
5.4. Programarea controller-ului 8259A ............................................................ 73
6. Utilizarea circuitului timer 8253 în PC.
Întreruperea timer sistem. Generarea sunetului ......................................................... 83
6.1. Descrierea circuitului timer 8253................................................................ 83
6.2. Programarea circuitului timer 8253............................................................. 85
6.3. Întreruperea timer sistem ............................................................................ 92
6.4. Generarea sunetului prin speaker-ul sistemului .......................................... 96
7. Sistemul video în cadrul unui calculator IBM-PC.
InterfaŃare si control............................................................................................................. 99
7.1. Buffer-ul (memoria) video ........................................................................ 100
7.2. Adaptoare video ........................................................................................ 100
7.3. Modul text ................................................................................................. 102
7.3.1. Octetul de atribut ......................................................................... 102
7.3.2. Structura buffer-ului video .......................................................... 104
7.4. InformaŃiile video din zona de date BIOS................................................. 105
8. Organizarea memoriei video în modurile alfanumerice. Seturi de caractere ..... 109
8.1. Matrici de definiŃie ale caracterelor. Atribute .......................................... 109
8.2. Organizarea memoriei video în modurile alfanumerice............................ 112
8.3. Servicii BIOS referitoare la seturile de caractere...................................... 115
9. Moduri grafice. Organizarea memoriei video.
Moduri de scriere si citire............................................................................................ 119
9.1. Servicii BIOS aferente modurilor grafice ................................................. 120
9.2. Organizarea memoriei video în standardul VGA...................................... 121
9.2.1. Modurile grafice 0Dh, 0Eh, 10h si 12h ....................................... 121
9.2.2. Modul grafic 13h......................................................................... 121
9.2.3. Moduri de scriere în memoria video............................................ 122
9.2.4. Moduri de citire din memoria video............................................ 125
10. Stocarea informaŃiei de culoare.
Accesarea registrelor de culoare si paletă .................................................................. 131
10.1. Registrele de atribute si de paletă............................................................ 132
10.2. Registrele de culoare............................................................................... 134
10.3. Servicii BIOS aferente registrelor de culoare si paletă ........................... 136
11. Deplasarea ecranului în mod grafic.
Elemente de animaŃie ................................................................................................... 141
11.1. Deplasarea ecranului în mod grafic (panning) ........................................ 141
11.2. Elemente de animaŃie .............................................................................. 145
Bibliografie................................................................................................................... 147