1、图形变换微机原理课程设计说明书 级 专业 班题 目 图形变换 姓 名 学号 指导教师 职称 年 月 日图形变换摘要汇编语言是一门涉及硬件的程序语言，也是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课。也是学习微机接口与原理技术必须掌握的一门语言。本次课程设计就是利用汇编语言直接操作硬件，实现画图，并且根据键盘字母输入从从屏幕上输出不同颜色，不同形状的图形。该报告主要包括了涉及任务及要求分析，系统原理阐述，流程图和源程序，其中程序主要分为两大部分，主程序和子程序，主程序中包含了清屏指令组，子程序调用指令和退出指令，子程序分别实现画三角形，画矩形的功能。本次课程设计主要是通过应用微机原理中汇编的几个
2、步骤编辑、汇编、连接、运行或调试运行，使得在DOS界面完成图形变换。关键词：汇编语言、DOS、BIOS一、设计任务及要求分析 1、设计任务 按S用四种颜色各显示一个矩形的程序，按T用三种颜色各显示一个三角形的程序，按Q退出程序。2、要求分析本课程设计的任务是用汇编语言编写一个“显示图形变换程序”，根据题目分析可得该程序需要实现以下几个功能，第一，检测键盘字母输入；第二，判断字母是否符合要求，第三，当符合条件时调用正确的子程序；第四，运行输出想要的结果。本课程设计大体可分为二个子程序，即显示矩形和显示三角形的程序。设计之前要查询资料，熟悉DOS调用和BIOS调用，以便在DOS界面上能输出图形和颜
3、色。二、图形变换的原理分析 根据课程设计任务书所给出条件要求，我主要把程序分为四部分来实现，即把程序分为四个模块，采用子程序调用的方法，这样不仅有利于程序的编写，使程序清晰可见，还方便程序的修改及阅读。第一个模块为主程序模块，该程序快中主要有清屏程序组，使屏幕上卷，从而实现清屏功能，清屏功能用INT 10H的功能六实现，键盘输入判断，利用CMP指令，判断ZF标志位，从而调用正确的子程序，最后是退出语句。第二个模块为画圆程序块。第三个模块和第四个模块分别为画矩形和画三角形子程序，他们的原理是完全相同的，首先利用CX确定一个行坐标，利用DX确定一个纵坐标，两坐标交点即为像素点坐标，然后利用INT
4、10H的0CH号功能写入像素，用BH的值确定像素点颜色，利用CX寄存器的值确定直线的像素点个数，即为线长，此法关键在于正确确定每个顶点的坐标。3、设计方案的选择根据题目要求需实现画图功能，我主要采用了两种方法。第一种方法是直接建立坐标，在坐标点写入像素，该方法利用10H中断的0CH号功能写像素，并且通过AL寄存器设置像素点颜色，用这个方法的话比较容易理解，无需其他算法，操作起来比较简单，但是能实现的画图功能比较有限，如利用这个方法画直线比较简单，语句较少，但是在画非直线图形的时候用这个方法反而变得很复杂。 第二个方法通过各行、各列像素中心构造一组虚拟网格线，按直线从起点到终点的顺序计算直线各垂
5、直网格线的交点，然后确定该列像素中与此交点最近的像素。该算法的优点在于可以采用增量计算，使得对于每一列，只要检查一个误差项的符号，就可以确定该列所求的像素。四、程序分析与设计 1、主程序的分析与设计首先分析主程序，主程序中包含了清屏程序和子程序调用以及退出子程序，清屏子程序的目的是清楚屏幕上的内容，接着根据输入字母判断后调用符合条件的子程序。主程序如下： MAIN PROC FAR MOV AX,DATAS MOV DS,AX MOV AX,0600H ; 用INT 10H的功能6清屏 MOV BH,7 MOV CX,0 ；窗口左上角坐标 MOV DX,184FH ；窗口右上角坐标 INT 1
6、0H L1: MOV AH,1 ；利用21H中断判断字母 INT 21H ； 输入并改变ZF标志位 CMP AL,S JZ P1 CMP AL,T JZ P2 CMP AL,Q JZ EXIT JMP L1 P1: CALL JUXING ；调用画矩形的子程序 JMP L1 P2: CALL SANJIAO ；调用画三角形的子程序 JMP L1 EXIT: MOV AX,4C00H ：退出子程序 INT 21H MAIN ENDP主程序流程图如下图图1所示： Y N Y N N Y 图1 程序流程图2、画三角形子程序分析 画三角形子程序：画三角形子程序靠点亮屏幕像素点实现，通过INT 10H中
7、断的0C号功能设置屏幕的模式为写像素模式，通过BH的值确定像素点颜色，通过坐标确定三角形各点的坐标，CX的值为横坐标，DX的值为纵坐标，通过循环点亮像素点分别构成三角形的两直角边和斜边。画三角形子程序如下： SANJIAO PROC NEAR MOV AH,0 ；设置显示模式 MOV AL,12H INT 10H MOV CX,100 ；从坐标(100,200)处画第一个三角形水平线 MOV DX,200 LOP1: MOV AH,0CH MOV AL,0AH MOV BH,0 INT 10H INC CX CMP CX,200 ；线长为100 JNZ LOP1 MOV CX,100 ；从坐标
8、(100,200)处画第 MOV DX,200 一个三角形垂直线 LOP2: MOV AH,0CH ；写像素功能 MOV AL,0AH ；颜色为浅绿色 MOV BH,0 INT 10H DEC DX CMP DX,100 ；判断线是否结束，线长为100 JNZ LOP2 MOV CX,100 ；从坐标(100,100)处画第一个 MOV DX,100 三角形斜线 LOP3: MOV AH,0CH MOV AL,0AH MOV BH,0 INT 10H INC CX INC DX CMP DX,200 JNZ LOP3 MOV CX,300 ；画第二个三角形，画法和的个三角 MOV DX,200
9、 一样关键在于找准坐标 LOP4: MOV AH,0CH MOV AL,0CH MOV BH,0 INT 10H INC CX CMP CX,400 JNZ LOP4 MOV CX,300 MOV DX,200 LOP5: MOV AH,0CH MOV AL,0CH MOV BH,0 INT 10H DEC DX CMP DX,100 JNZ LOP5 MOV CX,300 MOV DX,100 LOP6: MOV AH,0CH MOV AL,0CH MOV BH,0 INT 10H INC CX INC DX CMP DX,200 JNZ LOP6 MOV CX,500 ；画第三个三角形 M
10、OV DX,200 LOP7: MOV AH,0CH MOV AL,0EH MOV BH,0 INT 10H INC CX CMP CX,600 JNZ LOP7 MOV CX,500 MOV DX,200 LOP8: MOV AH,0CH MOV AL,0EH MOV BH,0 INT 10H DEC DX CMP DX,100 JNZ LOP8 MOV CX,500 MOV DX,100 LOP9: MOV AH,0CH MOV AL,0EH MOV BH,0 INT 10H INC CX INC DX CMP DX,200 JNZ LOP9 RET SANJIAO ENDP画三角形程序流
11、程图如下图图2所示： Y N 图2 画三角形程序流程图 图2为画三角形程序流程图，画出一边后，依据同样的方法确定坐标即可画出其余所有边。 3、画矩形子程序分析 画矩形程序分析：矩形的画法和三角形的画法是一样的，找准各个点的坐标，从一个坐标到另一个坐标之间点亮像素点即为矩形的边。画矩形的程序如下： JUXING PROC FAR MOV AH,0 MOV AL,12H INT 10H MOV CX,50 ；画第一个矩形 MOV DX,200 ；起始点坐标为(50,200) LOP1: MOV AH,0CH ；设置写像素 MOV AL,0AH ；设置颜色 MOV BH,0 ；设置页号(一般为0)
12、INT 10H INC CX ；横坐标加一 CMP CX,100 ；判断直线是否画完 JNZ LOP1 ；若ZF不为0则循环LOP1 直到画完直线 MOV CX,50 ；以下程序段和上一断是一样的 MOV DX,200 ；除坐标外用法相似，在此不再 LOP2: MOV AH,0CH ；阐述 MOV AL,0AH MOV BH,0 INT 10H DEC DX CMP DX,100 JNZ LOP2 MOV CX,50 MOV DX,100 LOP3: MOV AH,0CH MOV AL,0AH MOV BH,0 INT 10H INC CX CMP CX,100 JNZ LOP3 MOV CX
13、,100 MOV DX,100 LOP4: MOV AH,0CH MOV AL,0AH MOV BH,0 INT 10H INC DX CMP DX,200 JNZ LOP4 MOV CX,150 ;第二个矩形 MOV DX,200 LOP5: MOV AH,0CH MOV AL,0CH MOV BH,0 INT 10H INC CX CMP CX,200 JNZ LOP5 MOV CX,150 MOV DX,200 LOP6: MOV AH,0CH MOV AL,0CH MOV BH,0 INT 10H DEC DX CMP DX,100 JNZ LOP6 MOV CX,150 MOV DX
14、,100 LOP7: MOV AH,0CH MOV AL,0CH MOV BH,0 INT 10H INC CX CMP CX,200 JNZ LOP7 MOV CX,200 MOV DX,100 LOP8: MOV AH,0CH MOV AL,0CH MOV BH,0 INT 10H INC DX CMP DX,200 JNZ LOP8 MOV CX,250 ; 第三个矩形 MOV DX,200 LOP9: MOV AH,0CH MOV AL,0EH MOV BH,0 INT 10H INC CX CMP CX,300 JNZ LOP9 MOV CX,250 MOV DX,200 LOP10
15、: MOV AH,0CH MOV AL,0EH MOV BH,0 INT 10H DEC DX CMP DX,100 JNZ LOP10 MOV CX,250 MOV DX,100 LOP11: MOV AH,0CH MOV AL,0EH MOV BH,0 INT 10H INC CX CMP CX,300 JNZ LOP11 MOV CX,300 MOV DX,100 LOP12: MOV AH,0CH MOV AL,0EH MOV BH,0 INT 10H INC DX CMP DX,200 JNZ LOP12 MOV CX,350 ;第四个矩形 MOV DX,200 LOP13: MOV
16、 AH,0CH MOV AL,0FH MOV BH,0 INT 10H INC CX CMP CX,400 JNZ LOP13 MOV CX,350 MOV DX,200 LOP14: MOV AH,0CH MOV AL,0FH MOV BH,0 INT 10H DEC DX CMP DX,100 JNZ LOP14 MOV CX,350 MOV DX,100 LOP15: MOV AH,0CH MOV AL,0FH MOV BH,0 INT 10H INC CX CMP CX,400 JNZ LOP15 MOV CX,400 MOV DX,100 LOP16: MOV AH,0CH MOV
17、AL,0FH MOV BH,0 INT 10H INC DX CMP DX,200 JNZ LOP16 RET JUXING ENDP 画矩形程序流程图和三角形程序流程图如下图图3所示： Y N 图3 画矩形程序流程图 五、调试记录与结果分析 1、调试记录程序代码写好之后，我进行了大量调试工作，首先是把子程序通过主函数连接在一起，运行程序后，生成了EXE文件，但是无法得出结果，跳出对话框显示“系统不支持全屏显示”，于是在网上查了之后发现在win7下DOS不支持全屏显示，如下图图4所示：图4 调试错误截图通过同学的帮助，最终找到了解决办法，利用一个叫DOSBOX的软件能在win7的环境下运行汇编
18、该EXE文件，但在运行时需要用到几句调用指令。指令如下MOUNT C D:C:文件名.EXE 此外在程序编写过程中也遇到了一些小问题，跳转设置不正确，使程序无法按预定的步骤跳转，在主程序中条件跳转JZ和无条件跳转JMP的运用没有用对，最终通过几次调试，找到了正确的排放顺序。 2、结果分析程序调试正确后按不同的字母有不同的显示，实现了题目所要求的功能。按S后程序运行后结果显示如下图图5所示： 图5 四个矩形按T后程序运行结果显示如下图图6所示： 图6三个三角形五、心得体会通过几天的努力，我完成了这次微机原理课程设计，其中遇到了很多问题，最难得应该是如何画圆我通过上网查资料最终找到了解决办法，其次
19、是无法运行的问题，通过同学的帮助的利用DOS软件解决了该问题，在课程设计中，我把程序分为两个大步骤进行，首先是分别完成画三角形，画矩形，画圆的功能，实现模块化功能，然后再通过子程序调用将程序连接起来并调试实现我们想要的功能。在课程设计中，用到了很多在课堂上没有涉及并学习的相关知识，如很多中断功能号的作用及相关寄存器的设置，颜色的搭配等，本次课程设计中我主要用到了10H中断，16H中断，21H中断，它们都有很多功能号，且不同的功能号实现不同的功能，所以我们必须查阅很多资料，借此我们可以学到了一些新的东西，如INT 10H的06H号克用来作清屏功能，21H中断的01H可以用来扫描键盘输入，在设置像
20、素点颜色是只需在10H中断的0C 号功能下设置BH寄存器即可等。 通过课程设计，让我认识到汇编语言和其他高级语言的不同点，汇编语言晦涩难懂但运行效率很高，高级语言虽然容易编写但相对汇编语言效率较低，通过这次课程设计让我对微机原理课程上讲到的各种部分的功能，以及子程序的调用有了实际运用的机会，还提高了自己的动手能力和运用汇编语言的编程能力，对我以后走上工作岗位很有帮助，加强了专业技能。参考文献1微机原理与接口技术（基于16位机），周佩玲等，电子工业出版社.20052微型计算机原理与接口技术，姚燕南，高等教育出版社.20043计算机硬件技术及应用基础下册：接口与应用，邹逢兴，国防科技大学出版社.2
21、0014微型计算机接口技术及应用，2000.刘乐善，华中科技大学出版社.5IBM PC汇编语言程序设计，2001.沈美明、温冬婵，清华大学出版社.680X86汇编语言程序设计. 马妮编著，机械工业出版社，20097 汇编语言程序设计.齐志儒、高福祥，东北大学出版社，20008微型计算机原理与接口技术. 姚燕南、薛钧义，北京：高等教育出版社，20049 汇编语言(第二版).王爽，清华大学出版社，200810Windows环境下汇编语言程序设计. 蓝琚成，地质出版社,200011IBMPC汇编语言程序设计(第二版). 沈美明、温冬婵，清华大学出版社，2005年设计总结：通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。指导教师评语：课程设计成绩： 指导教师签名： 年 月 日
