8279键盘控制器ASM编程教程

8279键盘控制器是上世纪电子计算器和早期计算机系统中常见的键盘接口芯片，它负责扫描键盘矩阵、检测按键动作，并将按键信息转换为相应的编码输出给主机系统。使用汇编语言（Assembly Language，简称asm）编写8279键盘控制器程序是一种较为底层的编程实践，它要求程序员对硬件寄存器的访问、中断处理以及键盘扫描技术有深入的了解。接下来，我将详细介绍与8279键盘控制器相关的知识点，以及使用汇编语言编写其程序时所涉及的步骤。 ### 知识点一：8279键盘控制器简介 8279是一款由Intel公司生产的可编程键盘/显示接口芯片，它能够直接连接到键盘矩阵，并提供字符的输出缓冲。该芯片具有独立于处理器的数据发送和接收能力，能够处理多达64键的键盘矩阵。其主要功能包括： - 处理键盘输入，包括消除抖动和自动重复功能。 - 提供多个扫描和编码方案。 - 可以设置为全扫描或行扫描模式。 - 提供两种模式的显示控制：编码显示和解码显示。 - 可以通过编程来控制显示和键盘的各种工作参数。 ### 知识点二：硬件接口和寄存器 8279键盘控制器通过一系列寄存器与外部设备（如CPU）交互。主要寄存器包括： - **状态寄存器**：用于表示设备的当前状态。 - **命令/数据寄存器**：用于向设备发送命令或写入数据。 - **扫描码缓冲寄存器**：用于存放来自键盘矩阵的扫描码。 - **输出缓冲寄存器**：用于存放发送到显示的字符。 了解这些寄存器的功能对于编写控制程序至关重要，因为对它们的操作直接关系到8279控制器能否正常工作。 ### 知识点三：汇编语言编程 汇编语言是一种低级语言，它与计算机的机器语言极为接近，但使用了符号化的指令和地址。编写8279控制器程序的汇编代码需要了解以下概念： - **指令集**：掌握特定处理器的指令集，如x86或ARM等，因为每种处理器的指令集和寄存器都有所不同。 - **寄存器操作**：直接操作硬件资源，如读写特定寄存器。 - **中断处理**：通常使用中断机制来响应外部事件，如按键动作。 - **循环与条件判断**：用于实现键盘扫描和消抖等算法。 - **内存管理**：8279控制器可能需要使用到内存地址映射。 ### 知识点四：编程步骤 1. **初始化8279控制器**：设置控制字，选择键盘和显示的工作模式。 2. **键盘扫描**：周期性地从键盘矩阵读取按键状态，并进行消抖处理。 3. **编码转换**：将扫描到的按键状态转换为实际的字符编码。 4. **输出到显示缓冲**：将编码好的字符输出到显示缓冲区。 5. **响应外部中断**：8279可编程为在有按键动作时产生中断信号，CPU响应中断后，执行相应的中断服务程序。 ### 知识点五：操作步骤的详细解释 初始化8279控制器时，要根据需要设定的模式来配置其内部寄存器。例如，若要求控制器进行全键盘扫描，则需要写入相应的控制字到命令寄存器。而键盘扫描是通过不断读取键盘矩阵状态实现的，扫描频率应足够高，以防止漏掉按键事件。 编码转换过程通常会使用查找表的方式，根据读取到的扫描码在表中查找对应的字符编码。这一步骤是为了将硬件扫描得到的数据转换为可由CPU直接使用的数据。 输出到显示缓冲是指将编码好的字符存储到专门的内存区域，这区域由8279控制器管理，CPU通过一定的接口与之通信。 响应外部中断则是实时性要求极高的部分，当中断发生时，CPU暂停当前工作，转而执行中断服务程序，将按键事件处理完毕后再回到原先的工作流程。 ### 结语 8279键盘控制器在现代计算机中已经很少使用，但在学习过程中，通过汇编语言编程掌握其实现原理，对理解计算机硬件与软件的交互，以及底层编程技能的提升都是十分有益的。对于有志于深入学习计算机组成原理、嵌入式系统开发的IT行业从业者来说，这是一份不可多得的实践材料。