LABORATORIOS DE: DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO Y DE ENTRADA/SALIDA. MEMORIAS Y PERIFÉRICOS. PRÁCTICA #9 EL RATÓN DE UNA COMPUTADORA

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1 LABORATORIOS DE: DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO Y DE ENTRADA/SALIDA. MEMORIAS Y PERIFÉRICOS. PRÁCTICA #9 EL RATÓN DE UNA COMPUTADORA OBJETIVO DE LA PRÁCTICA Conocer y emplear el ratón de una computadora, como elemento básico para el diseño de interfaces de usuario y control de procesos por software. INTRODUCCIÓN Interrupciones Las interrupciones son un método que pueden utilizar los dispositivos para hacer notar a la Unidad Central de Proceso (CPU, por sus siglas en ingles Central Process Unit ) la aparición de alguna circunstancia que requiera su atención. De esta manera, los dispositivos pueden provocar que la CPU deje por el momento la tarea que estaba realizando y atienda la interrupción solicitada. Una vez atendida, seguirá con su actividad anterior. Cuando las interrupciones no existían, era el procesador el que debía que estar continuamente verificando el estado del dispositivo cuando lo necesitaba. Todo ese tiempo que el procesador estaba sondeando el estado de los dispositivos (polling) era tiempo que no se podía dedicar a otros procesos, disminuyendo considerablemente el rendimiento de la CPU. Por lo anterior, se pensó que lo mejor sería que existiera una línea especial entre el procesador y los dispositivos, por la que indicaran al procesador que ya estaban listos. Cuando al procesador le llega una interrupción, la atiende inmediatamente dejando de hacer lo que estuviera haciendo. Para poder atenderla de la forma correcta, debe saber con anterioridad cómo tratarla. Por ello, las computadoras tienen en un espacio conocido de memoria las distintas rutinas de tratamiento para las diferentes interrupciones. El procesador reconoce la interrupción de la que se trata y busca en memoria la rutina correspondiente. Interrupciones software Las interrupciones por software son provocadas por los programas usando una función especial del lenguaje. Tienen como objetivo el que la CPU ejecute algún tipo de función. Al terminar de ejecutarse esta función, se seguirá ejecutando el programa que provocó la interrupción. Este tipo de interrupciones es la forma más importante que tienen los programas de ejecutar funciones especiales del DOS (Disk Operating System) o del BIOS (Basic Input Output System). Estas funciones tienen un número de interrupción software asociada. Cuando un programa lanza una interrupción de este tipo, la CPU ejecuta su función de tratamiento

2 asociada. Por lo anterior debemos saber que es lo que hace cada interrupción para conseguir el efecto deseado. Las funciones que se ejecutan con cada interrupción software son un estándar en la computadora personal. En nuestro caso, la interrupción para el ratón es: Interrupción 33h Cada interrupción tiene asociadas varias funciones. Para usar cada una de las funciones de la interrupción que nos interese se debe: - Escribir en un registro el número de interrupción. - Escribir en otro registro en número de función deseada. - Escribir en otro/s registro/s los parámetros asociados con la función. - Lanzar la interrupción. El lenguaje C dispone de una serie de estructuras en la librería dos.h que nos permiten escribir en los registros del CPU. Por ejemplo: /* Estructura llamada WORDREGS con registros de 16 bits */ struct WORDREGS unsigned int ax, bx, cx, dx, si, di, cflag, flags; /*Declaración de registros*/ ; /* Estructura llamada BYTEREGS con registros de 8 bits */ struct BYTEREGS unsigned char al, ah, bl, bh, cl, ch, dl, dh; /*Declaración de registros*/ ; /* Union de estructuras de 8 y 16 bits llamado REGS */ union REGS struct WORDREGS x; /*Declaración de estructuras*/ struct BYTEREGS h; ; Los registros en la estructura WORDREGS son registros de 16 bits. Los registros BYTEREGS son registros de 8 bits, que además 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 unión es un tipo de dato definible por el programador, como los tipo dato struct, en los que se pueden almacenar datos de diferentes tipos en cada ocasión, es decir, en cada instante solamente podrá hacerse referencia a uno de los datos componentes de la unión. La palabra clave para definir y para declarar variables de tipo unión es union y, tanto las variables de tipo unión como sus miembros, o elementos, son tratados de igual forma que en el caso de las

3 estructuras. Cuando se declara una variable de tipo unión, se asigna una porción 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 unión. La cantidad de memoria ocupada por una unión será la necesaria para almacenar el miembro de la unión que más memoria necesite. Manejo del ratón Uno de los dispositivos más utilizados de una computadora es el ratón. Los ratones han estado en la industria de cómputo durante mucho tiempo, pero su verdadera popularidad surgió a partir del uso de entornos gráficos tipo Windows/Mac Os, cuyo manejo requiere el uso de un dispositivo de este tipo. La posición que ocupa el ratón en la pantalla se define siempre en coordenadas gráficas, aunque se este trabajando en modo texto, considerando tantos puntos en la pantalla como permita la tarjeta gráfica. La interrupción 33 h La forma más simple de acceder directamente al hardware de la computadora es mediante el uso de funciones que nos proporcionan las interrupciones por software. En este caso, la interrupción que se encarga de controlar el ratón es la número 33h. Esta interrupción nos proporciona 53 funciones distintas, cuya selección se hace poniendo su número en el registro ax. De entre todas las funciones que se ofrece se encuentran: Función Tarea Llamada Retorno 00h Reset del ratón. ax=0 ax>0 si hay ratón ax=0 si no hay 01h Mostrar el cursor del Ratón. ax=1 02h Apagar el cursor del ratón. ax=2 03h Leer el estado de los botones y la del cursor. ax=3 bx=0 si no pulso botón bx=1 botón izquierdo bx=2 botón derecho bx=4 botón centro cx= posición columna (H) dx= posición fila (V)

4 04h 07h 08h Establecer la posición del cursor. Rango desplazamiento horizontal. Rango desplazamiento vertical. ax=4 cx= columna dx= fila ax=7 cx=h mínima dx=h máxima ax=8 cx=v mínima dx=v máxima Reinicialización del ratón: función 00h Lo primero que debe hacer cualquier aplicación antes de usar el ratón es reinicializarlo. Con esto conseguimos dejar al ratón en el centro de la pantalla con el cursor apagado. Para seleccionar esa función, ponemos su número en el registro ax y lanzamos la interrupción 33h. Como resultado de la operación, la función nos devuelve el estado del ratón, es decir, si hay o no ratón instalado. Ese resu1tado lo deja de nuevo en el registro ax. Un -1 en dicho registro nos indica que no hay ratón instalado. /* Función que reinicializa el ratón */ int InicializaRaton(void) rent.x.ax=0; return (rsal.x.ax); /* Retorna -1 si el ratón ya ha sido instalado*/ Mostrar y ocultar el ratón: funciones 01h y 02h Al reinicializar el ratón, su cursor queda en el centro de la pantalla y apagado, es decir, aunque esta ahí, no podemos verlo. La forma de hacerlo visible es usar la función 01h y para ocultarlo es la 02h. Estas funciones no tienen valores de retorno. /* Función que muestra el cursor del ratón */ void RatonPrendido(void) rent.x.ax=1; int86(0x33,&rent,&rsal); ); /*Llamada a la interrupción 0x33 de la CPU*/

5 /* Función que apaga el cursor del ratón * / void RatonApagado(void) rent.x.ax=2; Leer el estado de los botones y la posición del cursor, función 03h La función 03h nos permite conocer el estado de los botones del ratón, información que almacena en el registro bx. Además, esta función deja en el registro cx la coordenada x y en el registro dx la coordenada y. /* Función que retorna el estado de los botones del ratón * / int RetEdoBotones(void) rent.x.ax=3; int86(0x33,&rent,&rsal); return(rsal.x.bx); /*Llamada a la interrupción 0x33 de la CPU*/ /* Almacena en el registro bx el estado de los botones*/ /* Función que devuelve la posición horizontal del ratón * / int RetCoorXraton(void) rent.x.ax=3; int86(0x33,&rent,&rsal); return(rsal.x.cx); /*Llamada a la interrupción 0x33 de la CPU*/ /* Almacena en el registro cx la posición horizontal del ratón*/ /* Función que devuelve la posición vertical del ratón * / int RetCoorYraton(void) rent.x.ax=3;

6 return(rsal.x.dx); /* Almacena en el registro dx la posición vertical del ratón*/ El valor de retorno de la función RetEdoBotones se puede observar en la siguiente tabla: Valor Botón Izquierdo Botón Medio Botón Derecho 0 NO NO NO 1 SI NO NO 2 NO NO SI 3 SI NO SI 4 NO SI NO 5 SI SI NO 6 NO SI SI 7 SI SI SI Establecer la posición del ratón: función 04h Para colocar el cursor del ratón en una posición determinada, contamos con la función 04h. A esta función se le debe pasar la coordenada horizontal en el registro cx, y la vertical en el dx. /* Función que coloca el ratón en la posición deseada * / void CambiaPosRaton(int x, int y) rent.x.ax=4; rent.x.cx=x; /*Inicialización del registro cx de 16 bits*/ rent.x.dx=y; /*Inicialización del registro dx de 16 bits*/ Para poder visualizar el cursor del ratón debe inicializarse el modo gráfico en la aplicación que este desarrollándose, para ello se muestran dos rutinas, la primera debe llamarse antes de inicializar el ratón y la segunda para retornar al modo texto. /* Función que inicializa el modo gráfico */ void InicializaModoGrafico(void) /*La Interrupción para el modo gráfico es 13h */ union REGS linea; /*Declaración de variable tipo REGS*/ linea.h.ah = 0x00; /*Inicialización del registro ah de 8 bits*/ /* Cambia a modo gráfico al = 0x13 */ linea.h.al = 0x13; /*Inicialización del registro al de 8 bits*/

7 int86(0x10, &linea, &linea); /*Llamada a la interrupción 0x10 de la CPU*/ /* Función que retorna al modo texto */ void RetornaModoTexto(void) /*La Interrupción para el modo gráfico es 13h */ union REGS linea; /*Declaración de variable tipo REGS*/ linea.h.ah = 0x00; /*Inicialización del registro ah de 8 bits*/ /* Retorna a modo texto al = 0x03 */ linea.h.al = 0x03; /*Inicialización del registro al de 8 bits*/ int86(0x10, &linea, &linea); /*Llamada a la interrupción 0x10 de la CPU*/ DESARROLLO i) Desarrollar un programa en lenguaje C que muestre, en modo gráfico, el cursor del ratón. ii) Desarrollar un programa en lenguaje C que muestre, en modo gráfico, el cursor del ratón, y que realice las siguientes acciones si son presionados los botones del ratón según la siguiente tabla: Botón Botón Botón Acción izquierdo medio derecho No No No Si No No Mostrar por pantalla las coordenadas del cursor No No Si Salir del programa