【新书推荐】16.2 显示中断

本节内容：屏幕显示的实现——显示I/O中断处理程序。显示器通过显示适配卡与系统相连，显示适配卡是显示输出的接口。早期显示适配卡是CGA和EGA等，目前常见的适配卡是VGA、TVGA、DVI、DP、Mini HDMI和Micro HDMI接口等。它们都支持两类显示方式：文本显示方式和图形显示方式，每一类显示方式含有多种显示模式。

■文本显示方式：通常0~3号显示模式为文本显示方式，它们之间的区别是每屏可以显示的字符数和可使用的颜色数目不同。用的最普遍的是3号显示模式，本节以3号显示模式为代表做介绍。

■显示属性：显示属性表示字符的文本颜色。8086计算机中，使用一个字显示字符，前一个字节为字符ASCII码，后一个字节为8位颜色属性。

■显示存储区：8086计算机中，显示存储器为系统存储器的一部分，显存分为RAM和ROM两个部分，通常显示存储器安排的存储地址空间的段值为B800H或B000H。把将要输出的字符写入显存的RAM区域就可以在屏幕显示了。

■显示I/O程序的功能和调用方法：参见表16-3。

■举例：显示I/O程序的5号功能、0FH号功能、9号功能、6号功能。

示例代码：t16-2.asm~ t16-4.asm。

16.2.1 文本显示方式

文本显示方式是指以字符为单位显示的方式。字符通常是指字母、数字、普通符号（如运算符号）和一些特殊符号（如菱形块和矩形块）。通常0~3号显示模式为文本显示方式，它们之间的区别是每屏可以显示的字符数和可使用的颜色数目不同。用的最普遍的是3号显示模式，我们就以3号显示模式为代表做介绍。

■3号文本显示模式

显示器的屏幕被划分为80列25行，随意每一屏最多显示2000（80*25）个字符。我们用行号和列号组成的坐标来定位屏幕上的每个可显示位置，左上角坐标规定为（0，0），向右增加列号，向下增加行号，右下角的坐标便是（79，24）。如图16-4所示。

图16-4 显示存储区与显示位置的对应关系

16.2.2 显示属性

屏幕上显示的字符取决于字符代码及字符属性。这里的属性指显示的颜色属性，规定了显示时的特性。

如图：16-5给出了显示时属性字节各位的定义。

在属性字节中，RGB分别表示红绿蓝，I表示亮度，BL表示闪烁。位0~3组合16种前景色，位4~6组合8种背景色。亮度和闪烁只能用于前景。I为1时表示高亮度，I为0时表示普通亮度。BL=1表示闪烁，BL=0不闪烁。

图16-5 属性字节各位定义

表16-3列出了几种典型的属性值。当前景和背景相同时，字符就看不出了。

效果	BL R G B I R G B	16进制值
黑底蓝字	0 0 0 0 0 0 0 1	01
黑底红字	0 0 0 0 0 1 0 0	04
黑底白字	0 0 0 0 0 1 1 1	07
黑底黄字	0 0 0 0 1 1 1 0	0E
黑底亮白字	0 0 0 0 1 1 1 1	0F
白底黑字	0 1 1 1 0 0 0 0	70
白底红字	0 1 1 1 0 1 0 0	74
黑底灰白闪烁字	1 0 0 0 0 1 1 1	87
白底红闪烁字	1 1 1 1 0 1 0 0	F4

表16-3 属性字的典型值

16.2.3 显示存储区

显示适配卡带有显示存储器RAM，用于存放屏幕上显示文本的ASCII码及属性。显示存储器RAM作为系统存储器的一部分，访问显示存储器与访问普通内存的方法一致。通常，显示存储器安排的存储地址空间的段值为B800H或B000H，对应的内存区域就称为显示存储区。我们假设段值是B800H。在3号文本显示模式下，屏幕上的每一个显示位置依次对应显示存储区中的两个字节单元，这种对应关系如图16-4所示。为了在屏幕上某个位置显示字符，只需要把显示字符的ASCII码及其属性填到显示存储区中对应存储单元即可。

举例

在屏幕的左上角以白底红字显示字符“B”：

……

MOV AX,B800H

MOV DS,AX

MOV BX,0

MOV AL,'B'

MOV AH,74H ;白底红字

MOV [BX],AX

……

如果想了解屏幕上某个显示位置所显示的字符是什么，或显示的颜色是什么，只要从显示储存区中对应存储单元中取出字符的ASCII码和颜色属性即可。

举例

获取屏幕右下角所显示字符的ASCII码和颜色属性：

……

MOV AX,B800H

MOV DS,AX

MOV BX,(80*24+79)*2 ; .386模式下才可以这样写，8086需要分步计算表达式的值

MOV AX,[BX]

……

这种直接存取显示存储器进行显示的方法称为直接写屏。

■例2：直接写屏

动手实验98：采用直接写屏法在屏幕上用多种颜色属性显示字符串“HELLO”。

在理解下面示例程序的基础上，自己独立编写源程序。编译完成后，在debug调试器中单步跟踪调试，以验证程序的正确性。

算法分析：

第一步：先用一种属性在屏幕上显示指定信息；

第二步：在用户按键后，再换一种属性显示；

第三步：如果按ESC键，结束；

流程图：如图16-6所示。

图16-6 直接写屏并指定颜色

示例代码73：

;例2：采用直接写屏法在屏幕上用多种颜色属性显示字符串“WELOCME”

;先用一种属性在屏幕上显示指定信息，然后在用户按键后，再换一种属性显示，如果按ESC键，结束

;显示子程序ECHO采用了直接写屏方法实现。

;程序名:t16-2.asm

;=============================================================

assume cs:code,ds:data

;常量定义

row=5 ;显示信息的行号

colum=10 ;列号

esckey=1bh ;ESC键的ASCII码值

;数据段

data segment

mess db ' WELOCME ' ;显示信息

mess_len=$-offset mess ;显示信息的长度

colorb db 07h,17h,0fh,70h,74h ;颜色

;colore与colorb存储地址不相同。如果前置则是别名，地址相同

colore label byte

data ends

;代码段

code segment

start:

mov ax,data

mov ds,ax

;取颜色属性首地址

mov di,offset colorb -1

nextc:

inc di ;调整指针

cmp di,offset colore

jnz nexte

mov di,offset colorb

nexte:

mov bl,[di] ;取颜色

;参数

mov si,offset mess

mov cx,mess_len

mov dh,row

mov dl,colum

;显示字符串

call echo

;接收键盘输入

mov ah,0

int 16h

cmp al,esckey

jnz nextc

mov ax,4c00h

int 21h

;------------------------------------------------------

;子程序名：echo

;功能：直接写屏显示字符串

;入口参数：DS:SI=字符串首地址，

;CX=字符串长度，BL=属性，

;DH显示开始行号，DL=显示开始列号

;出口参数：无

echo proc

mov ax,0b800h

mov es,ax

;设置显示开始位置的偏移,每屏80列25行

mov al,80

mul dh ;偏移=（行号×80+列号）×2

xor dh,dh

add ax,dx ;ax+列号

add ax,ax ;ax*2

xchg ax,bx ;偏移送入bx，属性送入ax

mov ah,al ;属性保存AH

jcxz echo2 ;显示信息长度是否为0

echo1:

mov al,[si] ;取一个要显示字符代码

inc si

mov es:[bx],ax ;送显示存储区，即显示

inc bx

loop echo1 ;循环显示

echo2:

ret

echo endp

code ends

16.2.4 显示I/O程序的功能和调用方法

BIOS提供的显示I/O程序为10H中断处理程序。显示I/O程序的主要功能如表16-3所示。

功能	入口参数	出口参数	说明
AH=0 设置显示模式	AL=显示模式代号		可设置的显示模式与适配卡相关
AH=1 设置光标类型	CH低4位=光标开始线 CL低4位=光标结束线		文本模式下光标大小；当第4位为1时光标不显示
AH=2 置光标位置	BH=显示页号 DH=行号 DL=列号		左上角坐标是（0，0）
AH=3 读光标位置	BH=显示页号	CH=光标开始行 CL=光标结束行 DH=行号 DL=列号	CH和CL含光标类型左上角坐标是（0，0）
AH=5 选择当前显示页	AL=新页号
AH=6 向上滚屏	AL=上滚行数 BH=填空白行的属性 CH=窗口左上角行号 CL=窗口左上角列号 DH=窗口右下角行号 DL=窗口右下角列号		1.当滚动行数为0时表示清除整个窗口 2.仅影响当前显示页
AH=7 向下滚屏	AL=下滚行数其他参数与AH=6相同		同AH=6
AH=8 读取光标位置处的字符和属性	BH=显示页号	AH=属性 AL=字符代码
AH=9 将字符和属性写到光标位置处	BH=显示页号 AL=字符代码 BL=属性 CX=字符重复次数		光标不移动
AH=0AH 将字符写到光标位置处	BH=显示页号 AL=字符代码 CX=字符重复次数		1.光标不移动 2.不带属性
AH=0EH TTY方式显示	BH=显示页号 AL=字符代码		光标处显示字符并后移光标；解释回车、换行、退格和响铃等控制符
AH=0FH 取当前显示模式		AL=显示模式号 AH=最大列数 BH=当前页号
AH=13H 写字符串（在AT及其以上系统上才有此功能	AL=写模式 BH=显示页号 BL=属性 CX=字符串字符数 DH=写串起始行号 DL=写串起始列号 ES:BP=字符串首地址		1.解释回车等控制符 2.写模式仅低2位：位0：0表示移动光标，1表示不移动光标位1：0表示串中字符代码和属性较替， 1表示串中只含有字符代码

表16-3 10H号中断处理程序的基本功能

16.2.5 举例

举例

1．调用10H号中断的5号功能，选择第0页作为当前显示页：

……

MOV AL,0

MOV AH,5

INT 10H

……

2．调用10H号中断的0FH号功能，获取当前显示页号、当前显示模式和该模式下的最大显示列数：

……

MOV AH,0FH

INT 10H

……

3．调用10H号中断的09H号功能，在当前光标位置处显示指定属性的字符，但不移动光标：

……

MOV BH,0 ;第0页

MOV BL,47H ;红底白字

MOV CX,1 ;1个

MOV AL,'A' ;字符为A

MOV AH,9

INT 10H

……

4．窗口滚屏时，如果滚屏行数为0，表示清除整个窗口。如果把整个屏幕作为窗口，那么就可以实现清屏。调用10H号中断的6H号功能，清除屏幕，然后把光标定到左上角：

……

MOV CH,0 ;置左上角坐标

MOV CL,0

MOV DH,24 ;置右下角坐标

MOV DL,79

MOV BH,07H ;清除区的填充属性-黑底白字

MOV AL,0 ;清除行数为0，清整个窗口

MOV AH,6

INT 10H

MOV BH,0 ;设第0页

MOV DH,0 ;置光标定位坐标

MOV DL,0

MOV AH,2

INT 10H ;定位光标

……

例3：屏幕中间位置窗口显示

动手实验99：写一个程序，在屏幕中间部位开出一个窗口，从窗口的最底行开始接收并显示用户按键，当窗口底行显示满时，窗口内容向上滚动一行后，继续显示。

在理解下面示例程序的基础上，自己独立编写源程序。编译完成后，在debug调试器中单步跟踪调试，以验证程序的正确性。

算法分析：

第一步：选择显示页；

第二步：清屏；

第三步：定位光标左下角；

第四步：接收键盘输入，并判断是否结束；

第五步：显示字符，不带属性；

第六步：判断是否越界，如越界重置光标，上滚一行；

流程图：如图16-7所示。

图16-7 屏幕中间位置窗口显示

示例代码74：

;例3：写一个程序，在屏幕中间部位开出一个窗口，从窗口的最底行开始接收并显示用

;户按键，当窗口底行显示满时，窗口内容向上滚动一行后，继续显示

;用户按CTRL+C键时，结束运行

;程序名：t16-3.asm

;-----------------------------------------

assume cs:code

;常量定义

winwidth=40 ;窗口宽度

wintop=8 ;窗口左上角行号

winleft=20 ;窗口左上角列号

winbottom=17 ;窗口右下角行号

winright=winleft+winwidth-1 ;窗口右下角列号

color=74h ;属性值,白底红字

pagen=0 ;显示页号

ctrl_c=03h ;结束符ASCII码

;代码段

code segment

start:

;选择显示页

mov al,pagen

mov ah,5

int 10h

;清屏

mov ch,wintop

mov cl,winleft

mov dh,winbottom

mov dl,winright

mov bh,color

mov al,0

mov ah,6

int 10h

;定位光标左下角

mov bh,pagen

mov dh,winbottom

mov dl,winleft

mov ah,2

int 10h

;接收键盘输入

mov ah,0

int 16h

;判断是否结束

cmp al,ctrl_c

jz exit

;显示字符

mov bh,pagen

mov cx,1

mov ah,0ah ;不带颜色属性

int 10h

;

inc dl

;判断是否越界

cmp dl,winright+1

jnz setcur

;上滚一行

mov ch,wintop

mov cl,winleft

mov dh,winbottom

mov dl,winright

mov bh,color

mov al,1

mov ah,6

int 10h

;重置光标

mov dl,winleft

setcur:

mov bh,pagen

mov ah,2

int 10h

jmp next

exit:

mov ax,4c00h

int 21h

code ends

■例4：改写示例代码69中的子程序

动手实验100：在屏幕上用多种属性显示字符串“WELCOME”。

在理解下面示例程序的基础上，自己独立编写源程序。编译完成后，在debug调试器中单步跟踪调试，以验证程序的正确性。

示例代码75：

;方法一：调用I/O程序中的13H号功能直接显示字符串。

;子程序名：echoa

;功能：调用I/O程序中的13H号功能直接显示字符串。

;入口参数：DS:SI=字符串首地址

;CX=字符串长度，BL=属性

;DH=显示开始行号，DL=显示开始列号

;出口参数：无

echoa proc

push es

push bp

push ds

pop es

mov bp,si ;满足13H功能入口参数要求es:bp为要写串首地址

mov bh,0 ;指定显示页

mov al,0 ;采用0号显示方式（不移动光标）

mov ah,13h ;字符串中不含属性，主程序BL已经有属性值

int 10h

pop bp

pop es

ret

echoa endp

该子程序与ECHO稍有不同：第13H功能解释回车和换行等控制码，所以如果要显示的字符串中含有这样的控制码，那么显示效果就会有差异，第二是当显示超出最后一行的最后一列时，13H功能就要引起滚屏。

;方法二：先调用显示I/O程序的2号功能把光标定到指定位置，然后利用显示I/O程序的TTY显示功能逐个

;显示字符串中的字符，但是由于TTY方式显示不含属性，所以先调用9号功能把指定属性写到显示字符串的

;位置处

;子程序名：echob

;---------------------------

echob proc

jcxz echob2

mov bh,0 ;显示页号

mov ah,2 ;置光标位置

int 10h

mov al,20h ;用指定属性写一串空格,CX长度是重复字符串个数

mov ah,9

int 10h

mov ah,0eh ;tty显示功能

echo1:

mov al,[si]

inc si

int 10h ;逐个显示字符

loop echo1

echob2:

ret

echob endp

除了这两个方法之外，是否还存在其他方法呢？请读者独立思考。