Методические указания к лабораторной работе №2 Контроллер клавиатуры

1. Цель лабораторной работы

Целью работы является приобретение практических навыков при работе с клавиатурой ПЭВМ IBMPC, а также программирования контроллера клавиатуры на физическом уровне.

2. Основные сведения

Содержатся сведения, необходимые для приобретения практических навыков при работе с клавиатурой ПЭВМ, кодирования символов, программирования контроллера клавиатуры на физическом уровне.

1. Кодирование символов в пэвм

Клавиатура – это периферийное устройство, являющееся для пользователя основным средством ввода информации в ЭВМ. Информация в ЭВМ вводится в виде двоичных кодов.

В настоящее время разработано много различных кодовых систем. Всовременных ЭВМ за основупринят код ASCII (American Standard Code Information Interchange) – американский стандартный код для обмена информацией, разработанный фирмой IBMи используемый другими производителями машин, как международный стандарт.

Кроме того, фирмой IBMразработаны дополнительные кодовые группы, такие как, расширение ASCII, альтернативная кодировка, кодовая страница 866. В ПЭВМ, выпускаемых фирмой IBMдля Российского рынка, используются символы модифицированной альтернативной кодировки. В таблице 1 приведены коды символов в ASCIIкодировке (коды 00-7F), а в таблице 2 коды модифицированной альтернативной кодировки (коды 8F-FF).

Код символа в этих таблицах можно получить из номеров строк и столбцов, используя простой алгоритм. Для получения шестнадцатеричного кода символа необходимо к номеру столбца, в котором записан символ, приписать справа номер строки. Например, символ А имеет код 41Н.

ASCIIсодержит две группы символов:

1). Символы пишущей машинки (прописные, строчные латинские буквы, цифры);

2). Управляющие системы, используемый ПЭВМ для организации обмена данными с периферийными устройствами.

Таблица 1

Старшая цифра	0	1	2	3	4	5	6	7
Младшая цифра
0	NUL	DLE	SP	0	@	P	`	p
1	SON	DC1	!	1	A	Q	a	q
2	STX	DC2	“	2	B	R	b	r
3	ETX	DC3	#	3	C	S	c	s
4	EOT	DC4	$	4	D	T	d	t
5	ENQ	NAK	%	5	E	U	e	u
6	ACK	SYM	&	6	F	V	f	v
7	BEL	ETB	'	7	G	W	g	w
8	BS	CAN	(	8	H	X	h	x
9	HT	EM	)	9	I	Y	i	y
A	LF	SUB	*	:	J	Z	j	z
B	VT	ESC	+	;	K	[	k	{
C	FF	FS	,	<	L	\	l	|
D	CR	GS	-	=	M	]	m	}
E	SO	RS	.	>	N	^	n	~
F	SI	US	/	?	O	_	o	DEL

Символы пишущей машинки имеют коды 20H-7EH, а управляющие символы 00H-1EHи 7FH. Как видно из таблицы 2.1, управляющие символы имеют специальную аббревиатуру, характеризующую алгоритм обмена. Например, ACKnowledge – подтверждение устройства в случае успешного обмена, EOT (endoftransmission) –конец передаче, LF (linefeed) –перевод строки и т.д. Существуют и графические эквиваленты кодов аббревиатур. В лабораторной работе коды управляющих символов не используются.

Модифицированная альтернативная кодировка

Старшая цифра	8	9	A	B	C	D	E	F
Младшая цифра
0	А	Р	а	░	└	╨	р	Ё
1	Б	С	б	▒	┴	╤	с	ё
2	В	Т	в	▓	┬	╥	т	Є
3	Г	У	г	│	├	╙	у	є
4	Д	Ф	д	┤	─	╘	ф	Ї
5	Е	Х	е	╡	┼	╒	х	ї
6	Ж	Ц	ж	╢	╞	╓	ц	Ў
7	З	Ч	з	╖	╟	╫	ч	ў
8	И	Ш	и	╕	╚	╪	ш	°
9	Й	Щ	й	╣	╔	┘	щ	∙
A	К	Ъ	к	║	╩	┌	ъ	·
B	Л	Ы	л	╗	╦	█	ы	√
C	М	Ь	м	╝	╠	▄	ь	№
D	Н	Э	н	╜	═	▌	э	¤
E	О	Ю	о	╛	╬	▐	ю	■
F	П	Я	п	┐	╧	▀	я

Для получения графических изображений символов пишущей машинки на дисплее необходимо произвести запись их кодов в память видеосистемы или использовать прерывание уровня BIOSили DOS. Попытка вывести изображение управляющего символа средствами DOSне увенчается успехом. Например, при выводе символа с кодом 07H, вместо крупной точки будет выдан звуковой сигнал.

Для представления символов кириллицы (букв русского алфавита) в отечественных ПЭВМ (Искра, Нейрон и др.) было предложено много вариантов модификаций кодовой таблицы IBM. Все они основываются на подмене некоторых символов ASCIIсимволами кириллицы. Примером может служить основная кодировка, в которой символы кириллицы размещены в столбцах B,C,D,Eи частично F(замещая коды псевдографики), а символы псевдографики переписаны в столбцы 8,9 и А. Однако такая кодировка распространения не получила, так как при ее использовании не могут нормально функционировать англо-язычные программные продукты, выводящих на экран дисплея псевдографические символы. Например, вместо рамок выводятся на экран символы кириллицы.

Для устранения этого недостатка была предложена, так называе­мая, альтернативная кодировка, в которой коды символов псевдогра­фики не изменены,а русские буквы занимают столбца 8,9,А,Е и час­тично F, замещая европейский и греческий алфавит. В альтернатив­ной кодировке англо-язычные программы, использующие псевдографи­ку, функционируют нормально. Есть некоторые неудобства, связанные с тем, что из-за разбросанности кодов в некоторых случаях нельзя получить код следующей буквы простым прибавлением единицы. Как уже указывалось, в машинах IBMPC, выпускаемых для нашего рынка, альтернативная кодировка несколько была видеоизменена (так назы­ваемый модифицированный вариант; см, табл. 2 коды 80-FF).

Недавно фирма IBM зарегистрировала кодовую страницу для стран СНГ. В ней в отличие от модифицированной альтернативной ко­дировки в столбце F находятся некоторые буквы украинского и белорусского алфавитов ( в табл. 2.2 не указаны ). В настоящее вре­мя разрабатываются н другие символьные стандарты. В настоящей работе для представления символов используется модифицированная альтернативная кодировка.