8253/8254中断计时器:秒表程序设计与实现

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"该资源是一份关于使用汇编语言设计秒表计时器的实验指导,旨在通过实验让学生掌握中断原理、中断向量设置、中断处理程序设计以及DOS和BIOS中断调用。实验要求编写一个能够计时、清零、记录时间和在屏幕上显示时间的程序,利用8253/8254定时器0的中断类型8,以100次/s的频率触发中断。实验报告需要包含程序框图、源代码、调试过程、中断向量分析和屏幕中央位置的显示方法。" 实验设计的汇编程序中,主要涉及以下几个知识点: 1. **中断原理**:中断是计算机系统中一种重要的通信方式,允许硬件或软件在执行过程中响应突发事件。在本实验中,使用8253/8254定时器产生的中断类型8来实现秒表计时。 2. **中断向量**:中断向量在内存中存储了中断服务程序的地址和处理中断时的处理机状态字。在实验中,通过`int 21h`服务调用获取并设置中断向量,确保计时中断能正确执行。 3. **定时器8253/8254**:这是一个可编程定时/计数器芯片,用于产生定时信号。在实验中,它被配置为以100Hz的频率产生中断,即每秒100次,这对应于计时精度为10ms。 4. **DOS和BIOS中断调用**:在汇编程序中,使用`int 16h`和`int 21h`调用来实现键盘输入检测、屏幕清零和光标定位等功能。`int 16h`通常用于键盘中断处理,而`int 21h`则提供了多种DOS服务。 5. **中断处理程序**:实验要求编写中断处理程序来更新计时器并在屏幕上显示时间。中断处理程序必须在中断发生时保存当前状态,执行必要的操作,然后恢复状态并退出。 6. **屏幕显示**:为了在屏幕中央位置显示秒表,需要计算合适的屏幕坐标。实验中,时间显示在第0行,通过调整光标位置实现。 7. **数据段和代码段**:在汇编程序中,数据段用于存储变量,如分钟、秒和毫秒的表示,而代码段则包含程序的指令序列。 8. **程序流程控制**:实验中的程序通过调用子程序(如`clean_screen`, `locate_cursor`, `show`等)来实现特定功能,如清屏、设置光标位置和显示时间。程序还通过循环和条件判断(如按键检测)来控制计时器的运行。 9. **中断频率设定**:为达到100次/秒的计时频率,需要正确配置8253/8254定时器。通过向定时器端口发送特定值,可以设置计数器的初始值,从而确定计时周期。 10. **程序调试**:调试过程包括检查程序逻辑、中断处理是否正确、时间计数是否准确以及屏幕显示是否符合预期。通过分析结果,可以发现并修复可能存在的错误。 通过这个实验,学生不仅能够学习到汇编语言编程,还能深入理解中断系统和定时器的工作原理,这对于理解和开发底层系统程序至关重要。