微機原理課程設(shè)計--圖形畫法

1、<p>　　《微型計算機原理及應(yīng)用》課程設(shè)計</p><p>　圖形畫法</p><p>　姓名</p><p>　院系信息學(xué)院自動化系</p><p>　班級</p><p>　學(xué)號</p><p>　指導(dǎo)教師</p><p>　時間2010年 12月

2、 29日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要 I</b></p><p>　　introductionII</p><p><b>　　1引言1</b></p><p>　　1.1課程設(shè)計的目

3、的1</p><p>　　1.2課程設(shè)計的內(nèi)容1</p><p>　　1.3設(shè)計要求1</p><p><b>　　2設(shè)計過程2</b></p><p>　　2.1設(shè)計規(guī)劃2</p><p>　　2.2程序流程圖2</p><p>　　2.3程序及注

4、釋3</p><p><b>　　3仿真及調(diào)試6</b></p><p><b>　　4結(jié)束語7</b></p><p>　　4.1實驗總結(jié)7</p><p><b>　　4.2展望7</b></p><p><b>　　參考

5、文獻(xiàn)8</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　微型計算機原理與應(yīng)用是通過學(xué)習(xí)8086處理器，理解并熟悉微型計算機的結(jié)構(gòu)，組成，最終能通過搭建電路和編寫程序來實現(xiàn)控制和計算等操作。本設(shè)計通過學(xué)習(xí)用匯編語言編寫一個屏幕繪圖程序，在屏幕上繪制一個標(biāo)準(zhǔn)的圓。通過使用系統(tǒng)功能調(diào)用INT 10H繪圖指令來實現(xiàn)坐標(biāo)畫圖。通過一定的算法，

6、計算出圓的點所在的位置，然后在對應(yīng)坐標(biāo)下用INT 10H來打點。程序在EMU8086仿真軟件上編寫和仿真。</p><p>　　關(guān)鍵詞：微型計算機；8086處理器；匯編語言；畫圓；INT 10</p><p><b>　　圖形畫法</b></p><p>　　電氣1081，200811631114，霍兆權(quán)</p><p>

7、;<b>　　指導(dǎo)教師：張瑛</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　微型計算機簡稱“微型機”、“微機”，由于其具備人腦的某些功能，所以也稱其為“微電腦”。是由大規(guī)模集成電路組成的、體積較小的電子計算機。它是以微處理器為基礎(chǔ)，配以內(nèi)存儲器及輸入輸出(I／0)接口電路和相應(yīng)的輔助電路而構(gòu)成的裸機。把微型計算機集成在一個

8、芯片上即構(gòu)成單片微型計算機(Single Chip Microcomputer)。</p><p>　　匯編語言(AssemblyLanguage)是面向機器的程序設(shè)計語言。在匯編語合中，用助記符(Memoni)代替操作碼，用地址符號(Symbol)或標(biāo)號(Label)代替地址碼。這樣用符號代替機器語言的二進(jìn)制碼，就把機器語言變成了匯編語言。于是匯編語言亦稱為符號語言。使用匯編語言編寫的程序，機器不能直接識別，要

9、由一種程序?qū)R編語言翻譯成機器語言，這種起翻譯作用的程序叫匯編程序，匯編程序是系統(tǒng)軟件中語言處理系統(tǒng)軟件。匯編程序把匯編語言翻譯成機器語言的過程稱為匯編。</p><p>　　本設(shè)計用的INT 10H指令，是由 BIOS 對屏幕及顯示器所提供的服務(wù)程序，而后倚天公司針對倚天中文提供了許多服務(wù)程序，這些服務(wù)程序也加掛在 INT 10H 內(nèi)。使用 INT 10H 中斷服務(wù)程序時，先指定 AH 寄存器編號，該編號表示欲

10、調(diào)用的功用，當(dāng)一切設(shè)定好之后再調(diào)用 INT 10H。</p><p><b>　　課程設(shè)計的目的</b></p><p>　　通過自己完成一個匯編程序設(shè)計，熟悉并掌握微型計算機的編程控制方法和設(shè)計流程，學(xué)習(xí)如何通過微型計算機完成一項工作。通過熟悉匯編指令，可以加深對微型計算機面向機器的特點。</p><p><b>　　課程設(shè)計的內(nèi)容

11、</b></p><p>　　圖形畫法,通過畫一個圓，掌握使用INT 10H系統(tǒng)功能指令顯示的方法；通過學(xué)習(xí)圓的點的位置計算，熟悉用匯編編寫計算程序的方法。</p><p><b>　　設(shè)計要求</b></p><p>　　在顯示器上畫出規(guī)則的圖形（圓形）</p><p><b>　　設(shè)計過程<

12、;/b></p><p><b>　　設(shè)計規(guī)劃</b></p><p>　　本設(shè)計采用INT 10H功能號為12的繪圖功能，該功能簡介如下：</p><p>　　AH=0Ch/INT 10H 是在繪圖模式中顯示一點 ( 也就是寫入點像，write graphics pixel )，而 AH=0DH/INT 10H 則是讀取點像 ( rea

13、d graphics pixel )。</p><p>　　寫入時，要寫入位置 X 座標(biāo)存于 CX 寄存器，Y 座標(biāo)存于 DX 寄存器，顏色存于 AL 寄存器。和文字模式相同，螢光幕上的 Y 座標(biāo)是最上面一列為零，越下面越大，X 座標(biāo)則和數(shù)學(xué)的定義相同。</p><p>　　那么，可以采用坐標(biāo)打點的方法，先把圓要畫的點先計算出來，然后按點來作圖。應(yīng)為圓的四象限對稱關(guān)系，通過計算一個象限的坐

14、標(biāo)，然后用坐標(biāo)對稱法來把其余象限也畫出來。</p><p>　　由于該功能的坐標(biāo)為屏幕上方為y軸起始值，x軸位于屏幕中線。所以，得到的圓的點的坐標(biāo)值還要通過坐標(biāo)平移才能對應(yīng)正確的屏幕坐標(biāo)。</p><p>　　位置算法可以采用x^2+y^2=R^2來判斷，可以使用掃描的方法，x先從0開始，把y值從半徑開始，通過判斷x^2+y^2<=R^2來確定該y值是否滿足近似在圓上，不滿足y減一，

15、直到找到y(tǒng)滿足上式為止。找到該點的之后，x自加一，繼續(xù)找下一點。</p><p>　　由于x越大，打的點越分散，需要交換坐標(biāo)軸再畫一次。</p><p><b>　　程序流程圖</b></p><p><b>　　程序及注釋</b></p><p><b>　　程序及注釋如下：</b

16、></p><p>　　;****************************************************************</p><p>　　;****************畫圓程序（Cycle）*******************************</p><p>　　;****************Finish

17、ed By FOX*********************************</p><p>　　;****************************************************************</p><p>　　data segment </p><p>　　x1 dw 320 ;預(yù)設(shè)圓點x坐標(biāo)</p

18、><p>　　x2 dw 320 </p><p>　　y1 dw 140 ;預(yù)設(shè)圓點y坐標(biāo)=（y1-y2）/2</p><p>　　y2 dw 340 </p><p>　　color db 6 </p><p>　　xx dw 0 ;</p>&

19、lt;p>　　yy dw 100 ;預(yù)設(shè)圓半徑</p><p>　　count dw 0 ;坐標(biāo)變化差值</p><p>　　pow dw 10000 ;半徑R^2值</p><p>　　cmp1 dw 420 ;第一次畫圓完成判斷值 </p><p>　　cmp2 dw 340 ;

20、第二次畫圓判斷值 </p><p>　　exit_text db 'Cycle has finished,press any key to continue....$' </p><p><b>　　data ends</b></p><p>　　stack segment stack </p><p

21、>　　dw 100 dup(?) </p><p>　　stack ends </p><p>　　code segment</p><p>　　assume cs:code,ds:data,ss:stack </p><p><b>　　start: </b></p><p&

22、gt;　　mov ax,data </p><p>　　mov ds,ax </p><p>　　mov ax,12h </p><p>　　int 10h </p><p>　　;-------------------------------- </p><p>　　go1:

23、 ;畫圓的主程序</p><p>　　call judge ;判斷x^2+y^2是否小于pow,即圓的半徑，已設(shè)為100</p><p>　　mov di,count </p><p>　　add y1,di ;圓上半部分的y坐標(biāo)加計算偏移值</p><p>　　sub y2,di

24、;圓下半部分的y坐標(biāo)減計算偏移值</p><p>　　call doit ;調(diào)用畫圖子程序</p><p>　　mov ax,x1</p><p>　　cmp ax,cmp1 ;判斷第一次畫圓是否完成</p><p>　　je go5 ;完成交換坐標(biāo)y<=>x再畫一次</p>

25、<p>　　inc x1 ;x1++ </p><p>　　dec x2 ;x2-- </p><p><b>　　jmp go1</b></p><p>　　;--------------------------------- </p><p>　　g

26、o5: ;交換x與y坐標(biāo)軸 </p><p>　　mov xx,0 </p><p>　　mov yy,100 </p><p>　　mov x1,420 </p><p>　　mov x2,220 </p><p>　　mov y1,240

27、</p><p>　　mov y2,240 </p><p>　　go4: ;繼續(xù)畫一個圓</p><p>　　call judge </p><p>　　mov di,count </p><p>　　sub x1,di </p><p>　　ad

28、d x2,di </p><p>　　call doit </p><p>　　mov ax,y1 </p><p>　　cmp ax,cmp2 ;判斷畫圓完成，完成運行結(jié)束程序 </p><p>　　je exit </p><p><b>　　inc y1 </b>

29、</p><p><b>　　dec y2 </b></p><p>　　jmp go4 </p><p>　　;--------------------------------</p><p>　　judge proc ;判斷x^2+y^2是否小于pow,即圓的半徑，已設(shè)為100</

30、p><p><b>　　pusha </b></p><p>　　mov count,0 </p><p><b>　　go2: </b></p><p>　　mov ax,xx </p><p>　　call mul1 ;把x坐標(biāo)求平方 </p>

31、<p>　　mov bx,ax </p><p>　　mov ax,yy </p><p>　　call mul1 ;把y坐標(biāo)求平方 </p><p>　　add ax,bx </p><p>　　cmp ax,pow;比較x^2+y^2與半徑的平方 </p><p>　　jna go

32、3 ;小于或等于</p><p>　　dec yy ;把yy坐標(biāo)減一,找下一點</p><p>　　inc count </p><p>　　jmp go2 </p><p>　　;------------------------------- </p><p><b>　　go3

33、:</b></p><p>　　inc xx ;把x坐標(biāo)加一，畫下一個x的點</p><p><b>　　popa </b></p><p><b>　　ret </b></p><p><b>　　endp </b></p><

34、p>　　;-----------------------------------</p><p>　　doit proc ;調(diào)用INT 10H來畫圓 </p><p>　　pusha ;畫第一象限部分</p><p>　

35、　mov ah,12 ;AH=0Ch/INT 10H,在繪圖模式中顯示一點 </p><p>　　mov al,color ;設(shè)置圖片顏色</p><p>　　mov dx,y1 ;設(shè)置繪圖y坐標(biāo)</p><p>　　mov cx,x1 ;設(shè)置繪圖x坐標(biāo)</p><p>　　pusha

36、 ;畫第二象限部分</p><p>　　int 10h </p><p><b>　　popa </b></p><p>　　mov cx,x2 </p><p>　　pusha </p><p>　　int 10h </p>

37、<p>　　popa ;畫第三象限部分</p><p>　　mov dx,y2 </p><p><b>　　pusha </b></p><p>　　int 10h </p><p>　　popa ;畫第四象限部分</p><p>

38、　　mov cx,x1 </p><p>　　int 10h </p><p><b>　　popa </b></p><p><b>　　ret </b></p><p>　　doit endp </p><p>　　;---------------

39、----------------</p><p>　　mul1 proc ;把cx的值平方</p><p>　　push bx </p><p>　　push cx </p><p>　　push dx </p><p>　　mov cx,ax </p><p&g

40、t;<b>　　mul cx </b></p><p><b>　　pop dx </b></p><p><b>　　pop cx </b></p><p><b>　　pop bx </b></p><p><b>　　ret

41、 </b></p><p>　　mul1 endp </p><p>　　;-------------------------------- </p><p><b>　　exit: </b></p><p>　　lea dx,exit_text;輸出推出提示信息 </p><p

42、>　　mov ah,9 </p><p>　　int 21h </p><p>　　mov ah,1 </p><p>　　int 21h ;等待鍵盤輸入 </p><p>　　int 20h ;返回系統(tǒng)</p><p>　　code end

43、s </p><p>　　end start </p><p>　　;-------------------------------- </p><p>　　code ends </p><p>　　end start</p><p><b>　　仿真及調(diào)試</b></p&g

44、t;<p>　　通過仿真發(fā)現(xiàn)，只畫一次圓的效果不好，只有x較小時效果好，而當(dāng)x變大，打的點越分散，如圖3.1</p><p><b>　　圖3.1</b></p><p>　　而通過交換坐標(biāo)軸，也就是以屏幕y軸來掃描，就可以把比較分散的那部分補畫好，如圖3.2</p><p><b>　　圖3.2</b>&l

45、t;/p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p><b>　　實驗總結(jié)</b></p><p>　　本設(shè)計通過查找相關(guān)書籍，網(wǎng)上查找相應(yīng)的例程，通過閱讀例程和優(yōu)化例程來成功實現(xiàn)繪制一個比較標(biāo)準(zhǔn)的圓。整個設(shè)計關(guān)鍵點是計算圓的起始坐標(biāo)值、坐標(biāo)平移和INT 10H的功能調(diào)用。這需要一定的數(shù)學(xué)知識。通過這次設(shè)計，使我提高了

46、編程的能力，特別是對程序改錯的能力。編寫一個程序，一定要有清晰的程序執(zhí)行流程，這不僅可以更有效的按程序的流程圖來編寫程序，而且可以清晰的那些執(zhí)行過程是循環(huán)，可以使用子程序來減少編寫程序的工作量和程序的大少。一個比較大的程序，需要按程序塊的編寫方法來逐步完成整體設(shè)計，而不能一蹴而就，這樣，就不好調(diào)試和發(fā)現(xiàn)程序中的問題。這次設(shè)計用到了不少編程的思想，如子程序調(diào)用，程序參數(shù)傳遞等等，對熟悉課本知識和以后的設(shè)計有很大的幫助。</p>

47、<p><b>　　展望</b></p><p>　　本設(shè)計通過計算圓在點的坐標(biāo)的值來來繪圖的，雖然已經(jīng)四等分圓來對稱畫了，但是計算量還是不少，導(dǎo)致圖形出現(xiàn)時間過長。由于圓是一個可以任意等分的圖形，可以選擇適當(dāng)?shù)姆椒▉淼确謭A，通過對稱畫法來減少計算量，特別是平方的計算次數(shù)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p&

48、gt;<p>　　[1]鄭學(xué)堅.微型計算機原理及應(yīng)用.北京:清華大學(xué)出版社,2010</p><p>　　[2]鄭逢興.微型計算機接口原理與技術(shù).長沙：國防科技大學(xué)出版社，1993</p><p>　　[3]劉復(fù)華.8098單片機及其應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計.北京：清華大學(xué)出版社，1992</p><p>　　[4]朱仲英.微型計算機原理及應(yīng)用.上海：上海交通大學(xué)