Metodologa de Programacin, Programacin en C, Aplicaciones electrnicas 1 / 10

Tcnicas de Programacin 3 Parte: Programacin de interrupciones y del Ratn

INTERRUPCIONES

Las interrupciones son un metodo del que disponen los dispositivos e incluso los procesos para hacer notar a la CPU la aparicin de alguna circunstancia que requiera su intervencin. De este modo, los dispositivos pueden provocar que la CPU deje por el momento la tarea que estaba realizando y atienda la interrupcin. Una vez atendida, seguira con su labor anterior.

Cuando no existan interrupciones, era el procesador el que tena que estar

continuamente comprobando el estado del dispositivo cuando lo necesitaba. Todo ese tiempo que el procesador estaba sondeando el estado de los

dispositivos era tiempo que no se poda dedicar a otros procesos, con lo que significa esto en cuanto a rendimiento. Por todo ello se. pens que lo mejor era que existiera una lnea especial entre el procesador y los dispositivos, por la que los dispositivos indicaban al procesador que ya estaban listos. Cuando al procesador le llega una interrupcin, la atiende inmediatamente dejando de hacer lo que estuviera haciendo. Para poder atenderla de la forma correcta, debe saber con anterioridad cmo tratarla. Por ello, las computadoras tienen en un sitio. conocido de memoria las distintas rutinas de tratamiento para las diferentes interrupciones. El procesador reconoce la interrupcin de la que se trata y busca en memoria la rutina correspondiente.

Una vez terminado el tratamiento de la interrupcin, es muy importante que el procesador siga con lo que estaba haciendo. Por eso es muy importante que antes de tratar la interrupcin se guarde de alguna forma el estado del computador, y al terminar la rutina de tratamiento se restaure el estado.

Se pueden distinguir dos tipos de interrupciones: interrupciones software e

interrupciones hardware. Interrupciones software Las interrupciones software son provocadas por los programas usando una

funcin especial del lenguaje. Tienen como objetivo el que la CPU ejecute algn tipo de funcin. Al terminar de ejecutarse esta funcin, se seguir ejecutando el programa que provoc la interrupcin.

Este tipo de interrupciones es la forma mas importante que tendrn los

programas de ejecutar funciones especiales del DOS (Disk Operating System) o del BIOS (Basic Input Output System). Estas funciones tienen un nmero de interrupcin software asociada. Cuando un programa lanza una interrupcin de este tipo, la CPU ejecuta su funcin de tratamiento asociada. Por debemos saber que es lo que hace cada interrupcin para conseguir el efecto deseado.

Metodologa de Programacin, Programacin en C, Aplicaciones electrnicas 2 / 10

Tcnicas de Programacin 3 Parte: Programacin de interrupciones y del Ratn

Las funciones que se ejecutan con cada interrupcin software son un estandar en el mundo PC.

En nuestro caso, algunas de las interrupciones que nos van a ser mas

utiles seran: Interrupcin 14h: Acceso al puerto serie por la BIOS. Interrupcin 21h: Funciones del DOS. Interrupcin 17h: Servicios de acceso a la impresora de la

BIOS.

Cada interrupcin tiene asociadas varias funciones. Para usar cada una de

las funciones de la interrupcin que nos interese se debe:

- Escribir en un registro el numero de interrupcin. - Escribir en otro registro en numero de funcin deseada. - Escribir en otro/s registro/s los parametros asociados con la funcin. - Lanzar la interrupcin.

El lenguaje C nos proporciona una serie de estructuras en la librera dos.h que nos permiten escribir en los registros de la CPU. Estas son: struct WORDREGS {

unsigned int ax; unsigned int bx; unsigned int cx; unsigned int dx; unsigned int si; unsigned int di; unsigned int cflag; unsigned int flags;

} struct BYTEREGS {

unsigned char al; unsigned char ah; unsigned char bl; unsigned char bh; unsigned char cl; unsigned char ch; unsigned cha.r d1; unsigned cha.r dh;

Metodologa de Programacin, Programacin en C, Aplicaciones electrnicas 3 / 10

Tcnicas de Programacin 3 Parte: Programacin de interrupciones y del Ratn

union REGS { struct WORDREGS x; struct BYTEREGS h; }

Los registros WORDREGS son registros de 16 bits. Los registros BYTEREGS son registros de 8 bits, que adems coinciden con la parte alta y baja de los WORDREGS. Por ejemplo, escribir OxFF11 en el registro ax es 10 mismo que escribir en el registro ah OxFF y en el al Ox11.

Una unin es un tipo de dato definible por el programador, como las

estructuras, en la que se pueden almacenar datos de diferentes tipos en cada ocasin, es decir, en cada instante solo podra hacerse referencia a uno de los datos componentes de la unin. La palabra clave para definir y para declarar variables de tipo unin es union y, tanto las variables de tipo unin como sus miembros, o elementos, son tratados de igual forma que en el caso de las estructuras.

Cuando se declara una variable de tipo unin, se asigna una porcin de

memoria que es compartida por variables diferentes en distintos momentos. Union Nombre_Union { tipo1 elemento1; tipo2 elemento2; tipo3 elemento3; ..... ....... } variables; donde Nombre_Union es el identificador del nuevo tipo de unin.La cantidad de memoria ocupada por una unin sera la ncccsaria para almacenar el miembro de la unin que mas memoria neccsite (en definitiva , el tipo de dato que ms ocupe) Ejemplo: union talla{ int numero; // 42,46,50 char letra; // p, m, g char siglas[4]; // L, XL, XXL }camisetas;

En la variable camisetas se puede almacenar la talla en cualquiera de los formatos mostrados en el ejemplo y, segun el que se haya elegido, as habr de ser considerado tanto en las lecturas de la variable como en las escrituras, debiendo ser el programador quien se encargue de conocer , en todo momento, el modo en el que ha almacenado la talla.

Metodologa de Programacin, Programacin en C, Aplicaciones electrnicas 4 / 10

Tcnicas de Programacin 3 Parte: Programacin de interrupciones y del Ratn

Ese ejemplo se completara si la variable camisetas perteneciese a un tipo de estructura de una base de datos de control de stocks de un almacen o tienda de confeccin. Las uniones son, en todo, similares a las estructuras, con la salvedad de que en cada instante solo uno de los elementos puede estar presente, debe ser el propio programa el que decida el tipo de dato que hay en cada momento. Igual que en las estructuras, el acceso a los elementos de una unin se realiza tambien con el operador punto ., Por ejemplo, con la unin declarada anteriormente, cualquiera de las siguientes lineas sera valida para almacenar un valor en las posiciones de memoria asignadas a la variable camisetas:

scanf("%d", &camisetas.numero); camisetas.letra = getchar() ; gets(camisetas.siglas);

Retomando la composicin e implementacion de los diferentes registros del procesador, para escribir un dato en la union de los registros (REGS) :

Ejemplo: Escribir en el registro ax el valor OxFF11. Solucin: Definimos una variable de tipo union REGS union REGS registros; Y escribimos en ella: registros.x.ax=0xFF11;

Para lanzar la interrupcin, usaremos la funcin de la librera dos.h int86, que se define en Turbo C como:

int int86 (int numero_interrupcion, union REGS *registros_entrada, union REGS *registros_salida);

Metodologa de Programacin, Programacin en C, Aplicaciones electrnicas 5 / 10

Tcnicas de Programacin 3 Parte: Programacin de interrupciones y del Ratn

MANEJO DEL RATON Uno de los dispositivos mas utiles y populares del PC es el ratn. Los ratones Ilevan existiendo mucho tiempo, pero su popularidad masiva surgi a partir del uso de entornos grficos tipo Windows, cuyo manejo requiere el uso de un ratn.

La posicin que ocupa el ratn en la pantalla se define siempre en

coordenadas graficas, aunque se este trabajando en modo texto, considerando tantos puntos en la pantalla como permita la tarjeta grafica (actualmente, en VGA la resolucin de la pantalla suele ser de 640 x 480 pixels).

La interrupcin 33 h

Como ocurre casi siempre que se quiere acceder directamente al hardware, la forma mas cmoda de hacerlo es usar las funciones que nos proporcionan las interrupciones software. En este caso, la interrupcin que se encarga de controlar el ratn es la numero 33h. Esta interrupcin nos proporciona nada menos que 53 funciones distintas, que seleccionaremos poniendo su numero en el registro ax.

Si la funcin requiriera parametros extra, usaramos otros registros del procesador.De entre todas las funciones que se nos ofrecen, usaremos las siguientes: Funcin Tarea Llamada Retorno 00h Reset del ratn ax=0 ax>0 si hay raton ax=0 si no hay 01h Mostrar el cursor del ax=1 ......

ratn 02h Apagar el cursor del ax=2 ......

ratn 03h Leer el estado de los ax=3 bx=0 si no pulso boton

botones y la posicin bx=1 boton Izqdo del cursor bx=2 boton Dcho bx=4 boton Centro cx=posicin columna (H) dx=posicin fila (V)

04h Establecer la posicin ax=4 del cursor cx= columna

dx= fila 07h Rango desplaz Horiz. ax=7 cx=H minima

dx=H mxima 08h Rango desplaz Vert. ax=8 cx=V minima

dx=V mxima

Metodologa de Programacin, Programacin en C, Aplicaciones electrnicas 6 / 10

Tcnicas de Programacin 3 Parte: Programacin de interrupciones y del Ratn

Antes de pasar a mostrar cmo trabajar con estas funciones, es importante destacar que la zona sobre la que trabaja el ratn no coincide con la pantalla real. EI ratn se mueve sobre una pantalla virtual, que depende del modo de vdeo en el que se este trabajando, es decir, de la resolucin. En las funciones basicas de manejo de1 ratn, referidas a pantalla de texto se hace necesario traducir estas coordenadas virtuales a coordenadas de texto. Esto se consigue dividiendo entre ocho las coordenadas graficas, pues cada caracter ocupa ocho pixels de pantalla, labor que realizaremos antes de llamar a las funciones.

Reset del ratn: funcin 00h

Lo primero que debe hacer cualquier programa antes de usar el ratn es prepararlo reinicializarlo o resetearlo. Con esto conseguimos dejar al ratn en el centro de la pantalla con el cursor apagado. Para seleccionar esa funcin, ponemos su numero en el registro ax y lanzamos la interrupcin 33h. Como resultado de la operacin, la funcin nos devuelve el estado del ratn, es decir, si hay o no ratn instalado. Ese resu1tado lo deja de nuevo en el registro ax. Un -1 en dicho registro nos indica que no hay ratn instalado.

Ejemplo: /* Reinicializar el ratn. Devuelve -1 si no hay ratn instalado * / int ResetRaton (void) { union REGS registros;

registros.x.ax = 0; /* elegimos la funcin correspondiente * / int86 (0x33, &registros, &registros); if ((int) registros.x.ax = = -1)

{printf ( " No hay un ratn instalado ); return -1 ; }

return 1; }

Metodologa de Programacin, Programacin en C, Aplicaciones electrnicas 7 / 10

Tcnicas de Programacin 3 Parte: Programacin de interrupciones y del Ratn

Mostrar y ocultar el ratn: funciones 01h y 02h

Como ya hemos dicho, al reinicializar el ratn, su cursor queda en el centro de la pantalla y apagado, es decir, aunque esta ah, no podemos verlo. La forma de hacerlo visible es usar la funcin 01h. Esta funcin no tiene valores de retorno.

Ejemplo: /* Mostrar el cursor del ratn */ void MostrarCursor (void) { union REGS registros;

registros.x.ax = 1; int86 (0x33, &registros, &registros);

} /* Apagar el cursor del ratn * / void ApagarCursor (void) { union REGS registros;

registros.x.ax = 2; int86 (0x33, &registros, &registros);

}

Leer el estado de los botones y la posicin del cursor, funcin 03h

La funcin 03h nos permite conocer el estado de los botones del ratn,

informacin que almacena en el registro bx de la siguiente forma:

Bit 1: Botn derecho ( 1 = presionado ). Bit 0: Botn izquierdo ( 1 = presionado ).

Ademas, esta funcin deja en el registro cx la coordenada X y en el

registro dx la coordenada Y.

Metodologa de Programacin, Programacin en C, Aplicaciones electrnicas 8 / 10

Tcnicas de Programacin 3 Parte: Programacin de interrupciones y del Ratn

Ejemplo: /* Botn derecho del ratn presionado * / int BotonDerecho (void) { union REGS registros;

registros.x.ax = 3; int86 (0x33, &registros, &registros); return (registros.x.bx & 2); /* Devuelve 1 si esta presionado */

/* Botn izquierdo del ratn presionado * / int BotonIzquierdo (void) { union REGS registros;

registros.x.ax = 3; int86 (0x33, &registros, &registros); return (registros.x.bx & 1);

/* Devolver la posicin del ratn * / int PosicionRraton (int *x, int *y) { union REGS registros;

registros.x.ax = 3; int86 (0x33, &registros, &registros); *x = registros.x.cx; *y = registros.x.dx;

}

Establecer la posicin del ratn: funcin 04h

Para colocar el cursor del ratn en una posicin determinada, contamos con la funcin 04h. A esta funcin se le debe pasar la coordenada horizontal en el registro cx, y la vertical en el dx.

Cuando se trabaja en modo texto hay que tener en cuenta, que las

coordenadas hay que multiplicarlas por 8 antes de pasarlas a la funcin.

Metodologa de Programacin, Programacin en C, Aplicaciones electrnicas 9 / 10

Tcnicas de Programacin 3 Parte: Programacin de interrupciones y del Ratn

Ejemplo: /* Colocar el ratn en la posicin deseada * / void ColocarRaton (int x, int y) { union REGS registros;

registros.x.ax = 4; registros.x.cx = x; registros.x.dx = y; int86 (0x33, &registros, &registros);

}

Ratn en Modo Grfico

Recordemos que la posicin que ocupa el ratn en la pantalla se define siempre en coordenadas graficas, aunque se este trabajando en modo texto, considerando tantos puntos en la pantalla como permita la tarjeta grafica (actualmente, en VGA la resolucin de la pantalla suele ser de 640x480 pixels).

El desplazamiento del cursor se realiza mediante una unidad de movimiento del ratn que recibe el nombre de mickey y equivale a 1/200 pulgadas. Cuando se mueve el ratn, el controlador del ratn ( el programa driver) mueve el cursor horizontal y verticalmente un numero de pixels que depende de la sensibilidad del ratn. Por defecto, cuando se instala el controlador del ratn, para conseguir un desplazamiento de 8 pixels se precisan 8 mickeys en horizontal y 16 en vertical. EI control del ratn se realizaba mediante la interrupcin int 0x33.

A continuacin se muestra, como ejemplo, un programa que activa el ratn y muestra las coordenadas del cursor :

#include #include #include #include #include void main() { union REGS estado ;

int driver = DETECT, mode; /* para seleccionar el modo grafico */ clrscr() ;

Metodologa de Programacin, Programacin en C, Aplicaciones electrnicas 10 / 10

Tcnicas de Programacin 3 Parte: Programacin de interrupciones y del Ratn

//Inicializa el modo grafico en la pantalla. initgraph(&driver, &mode, "C:\\TC\\BGI") ; // Ruta de los drivers graficos

// Mira si hay ratninstalado

estado.x.ax = 0; int86 (0x33, &estado, &estado) ; if ( !estado.x.ax) //si ax=0 no hay raton

printf ("\n ERROR: no hay ratn.") ; exit (1) ;

estado.x.ax = 1; /* Muestra el ratn */ int86 (0x33, &estado, &estado) ;

printf("Coordenadas del ratn: "); printf("\npulsa tecla para terminar ") ; while (!kbhit())

{ gotoxy(24,1) ; estado.x.ax = 3; /* Obtiene las coordenadas del ratn */

int86 (0x33, &estado, &estado) ; printf ("%3d,%3d\n" , estado.x.cx, estado.x.dx) ;

} closegraph() ; /* cierra el modo grafico */ estado.x.ax = 2; /* Quita el cursor del ratn */ int86 (0x33, &estado, &estado) ;

}