Thực hành Assembly - Bài 7: Lập trình màn hình

Bài thực hành số 7
Lập trình màn hình
Mục đích
Hiểu được cách tổ chức bộ nhớ màn hình cho chế độ text 80x25 16 màu và chế độ graphic SVGA 800x600 256 màu
Biết truy xuất bộ nhớ bằng ngắt 10h và bằng cách đọc/ghi vào vùng nhớ màn hình
Tóm tắt lý thuyết
Tổ chức bộ nhớ
Thông tin thể hiện trên màn hình được quy định bởi dữ liệu ghi trong vùng nhớ màn hình. Dữ liệu này được tổ chức khác nhau tùy vào chế độ thể hiện (display mode).
Trong chế độ 03h (text 16 màu, 80x25) vùng nhớ màn hình bắt đầu từ địa chỉ B800h:0000. Mỗi màn hình có 80x25 = 2000 kí tự. Mỗi kí tự được lưu trữ bởi 2 byte, byte thứ nhất lưu mã ASCII, byte thứ hai lưu thuộc tính thể hiện (bit 7 : nhấp nháy, bit 6-4 : màu nền, bit 3-0 : màu chữ). Như vậy mỗi màn hình ứng với 4000 byte. Trong chế độ này (03h) ta có thể sử dụng 4 trang màn hình khác nhau, đánh số từ 0 đến 3. Tại mỗi thời điểm chỉ có một trang được hiển thị, các trang khác ẩn nhưng vẫn có thể ghi dữ liệu lên đó. Địa chỉ của trang thứ k là B8000h + k x 1000h, nghĩa là mỗi trang chiếm 4096 byte, mặc dù chỉ 4000 byte là được sử dụng.
Trong chế độ 103h (SVGA, graphic 256 màu, 800x600) vùng nhớ màn hình bắt đầu từ địa chỉ A000h:0000. Mỗi điểm ảnh ứng với 1 byte lưu chỉ số màu. Như vậy, vùng nhớ màn hình trải dài 480000 byte, chia làm nhiều trang. Mỗi trang có kích thước bằng một segment 64KB. Chỉ số màu của điểm ảnh chính là số thứ tự của màu trong bảng màu. Mỗi màu trong bảng màu được xác định bởi 18 bit đại diện cho tỉ lệ 3 thành phần màu (R,G,B), mỗi thành phần 6 bit nhận giá trị từ 0 đến 63. Ở chế độ này, màn hình có thể biểu diễn được 218 màu khác nhau, nhưng tại một thời điểm thì chỉ thể hiện 256 màu khác nhau.
Một số hàm của ngắt 10h (BIOS)
AH = 00h. Thay đổi chế độ hiển thị
	AL : chế độ hiển thị. Nếu bit 7 bật thì màn hình không bị xóa khi thay đổi chế độ hiển thị.
AL = 03h. Chọn chế độ đồ họa 80x25, 16 màu.
AH = 0Fh. Lấy chế độ hiển thị hiện thời. Kết quả:
	AH : số cột
	AL : chế độ hiển thị
	BH : trang hiện thời
AH = 01h. Thay đổi kích thước con trỏ.
	CH : dòng quét đầu
	CL : dòng quét cuối
AH = 02h. Thay đổi vị trí con trỏ. 
DH : dòng
DL : cột 
BH : trang
AH = 05h. Thay đổi trang thể hiện. 
AL : trang
AH = 0Ah. In ra kí tự tại vị trí con trỏ. 
BH : trang
AL : mã ASCII
CX : lặp bao nhiêu lần
AH = 09h. In ra kí tự tại vị trí con trỏ, nhưng cho phép đặt thuộc tính cho kí tự. 
BH : trang
BL : thuộc tính
AL : mã ASCII
CX : lặp bao nhiêu lần
AH = 0Eh. In ra kí tự tại vị trí con trỏ, dịch con trỏ sang vị trí tiếp theo.
BH : trang
AL : mã ASCII
AX = 4F02h. In ra kí tự tại vị trí con trỏ, dịch con trỏ sang vị trí tiếp theo.
BX : chế độ đồ họa ( = 103h : chể độ SVGA 256 màu 800x600)
Nếu kết quả trả về trong AX khác với 004Fh thì hệ thống không thể chuyển sang SVGA.
Tài liệu tham khảo
Nguyễn Minh Tuấn, Giáo trình hợp ngữ - Chương 10, ĐHKHTN, 2002
Randal Hyde, The art of assembly language programming – Chapter 23.
Dương Anh Đức, Giáo trình đồ họa máy tính, ĐHKHTN, 1998
Dan Rollins, TechHelp v.6.0
Bài tập
Bài 1. ChangePage. Chọn chế độ 03. Trên trang 0, ở tọa độ (8,10) viết dòng chữ “VIET NAM” màu đỏ trên nền trắng. Trên trang 1, ở tọa độ (12,7) viết dòng chữ “QUE HUONG TOI” màu vàng trên nền xanh. Làm biến mất con trỏ. Tạo vòng lặp chuyển qua lại giữa trang 0 và 1 cho đến khi một phím được nhấn.
Bài 2. Vạch màu. Khởi động chế độ 103h (SVGA). Bằng cách truy xuất trực tiếp vùng nhớ màn hình, hãy thể hiện 256 màu trong bảng màu mặc định bằng các vạch màu nằm cạnh nhau, mỗi vạch độ rộng 3 điểm ảnh. Sau khi nhấn phím bất kì, trở về chế độ 03 và kết thúc chương trình.
Mở rộng
Trong bài tập 1, có nhận xét gì về tốc độ chuyển giữa hai trang ? Có cách nào để đạt được kết quả tương tự (hai dòng chữ thay nhau xuất hiện) mà tốc độ chuyển đổi nhanh hơn ?
Thay vì hai dòng chữ chớp tắt như bài tập 1, làm sao để thể hiện hai dòng chữ luân phiên tiến lại gần nhau, rồi lại lùi xa nhau, rồi lại gần nhau….
Tìm cách pha lại (định nghĩa lại) bảng màu, để sau khi nhấn Enter các vạch thể hiện trong bài tập 2 đột nhiên biến thành một dải màu thay đổi từ sáng trắng đến xám, đến đen. Nhấn Enter lần nữa sẽ phục hồi lại dải màu như trước.
Nghiên cứu một thuật toán vẽ đường thẳng và viết chương trình vẽ những đoạn thẳng tùy ý trên màn hình.
Hướng dẫn
Bài 1. 
Dùng hàm 05 của ngắt 10h để thay đổi trang. 
Ví dụ:
	mov	ah,05h	; set page to view
	mov	al,0
	int	10h
Dùng hàm 02 để nhảy đến vị trí cần thiết. 
Ví dụ:
	mov	ah,02h	; goto (8,10) on page 0
	mov	dh,8
	mov	dl,10
	mov	bh,0
	int	10h
Để viết chữ có màu và dịch chuyển con trỏ, có thể gọi ngắt 2 lần như sau
Ví dụ:
printStA	proc
	mov	al,[si]
	cmp	al,'$'
	jz	Done
	mov	ah,09h
	mov	cx,1
	int	10h
	mov	ah,0eh
	int	10h
	inc	si
	jmp	printStA
Done:
	ret
endp printStA
Để làm biến mất con trỏ, có thể dùng cách sau
Ví dụ:
	mov	ch,20h	; Hide cursor
	mov	cl,20h
	mov	ah,1
	int	10h
Để chuyển đổi giữa hai màn hình, có thể viết:
Ví dụ:
	mov	dl,0
	mov	dh,5
next:
	xor	dl,1	; switch page number 0/1
	mov	ax,dx
	int	10h	; change page
	mov	ah,1	; check key pressed
	int	16h
	jz	next
Bài 2. 
Để chuyển giữa chế độ text và graphic, có thể dùng đoạn chương trình sau
Ví dụ:
SVGA_ON proc
	push	ax
	push	bx
	mov	ax,4f02h
	mov	bx,103h
	int	10h
	pop	bx
	pop	ax
	ret
endp SVGA_ON
SVGA_OFF proc
	push	ax
	mov 	ax,0003h
	int 	10h
	pop	ax
	ret
endp SVGA_OFF
Để in một điểm ảnh, có thể dùng cách sau:
Ví dụ:
	push	bx
	mov	bx,800
	xor	dx,dx
	mul	bx	; dx:ax = y * 800
	pop	bx
	add	ax,bx	; ax = ax + x
	adc	dx,0	; dx = 0 + carry
	cmp	dx,pn
	jz	Write
	call	SetPage
	mov	pn,dx
Write:
	mov	di,ax
	mov	al,cl
	stosb