DATA SEGMENT
    A8255A   EQU 280H
    A8255B   EQU 281H
    A8255C   EQU 282H
    A8255COM EQU 283H

    A8254A   EQU 288H
    A8254B   EQU 289H
    A8254COM EQU 28BH

    OLD_OFF  DW  0
    OLD_SEG  DW  0

    TMP1     DB  0
    TMP2     DB  0
    LED      DB  3FH, 06H, 5BH, 4FH, 66H, 6DH, 7DH, 07H, 7FH, 6FH, 77H, 7CH, 39H, 5EH, 79H, 71H
    WAITING  DB  40H                                                                               ; 等待状态的字节码
    FAULT    DB  71H                                                                               ; 违规状态的字节码
    SUCCESS  DB  6DH                                                                               ; 抢答成功状态的字节码
    ZERO     DB  3FH                                                                               ; 数码管显示0的字节码
DATA ENDS

CODE SEGMENT
             ASSUME DS:DATA, CS:CODE

    ; 1. 程序逻辑
    ;   1.1. 当K7为0时，K0-6都必须为0，否则为1的违规，数码管显示违规选手 && 扬声器鸣叫
    ;   1.2. 当K7为1时，当K0-6中有一个为1时，停止检测，为1的按键对应的选手抢答成功，数码管显示抢答成功选手
    ; 2. 程序设计
    ;   2.1. 2个PROC
    ;       2.1.1. PROC1扫描到 K7为0 && K0-6中存在1的按键时进入，K0-6全为0时退出
    ;               进入PROC1后蜂鸣器响起，不断扫描K0-7，数码管显示违规选手。
    ;               当全为0时蜂鸣器关闭，退出PROC1
    ;       2.1.2. PROC2扫描到K7为1时进入，K7为0时退出
    ;               进入PROC2后循环扫描K0-7，K0-6存在1后数码管显示抢答成功选手
    ;               继续循环扫描，但只看K7，K7为0时退出
    ;               进入PROC2后进行计时，4秒后若无变化，触发中断，退出PROC
    ;   2.2. 主程序 循环扫描K0-7
    ;       2.2.1. K7为0 && K0-6按键全0时不变，继续循环
    ;       2.2.2. K7为0 && K0-6中存在1的按键时进入PROC1
    ;       2.2.2. K7为1时进入PROC2

    START:   
             MOV    AX, DATA
             MOV    DS, AX

             CLI                          ; 关中断，防止中断干扰
    ; 保存旧的中断向量
             MOV    AX, 350BH
             INT    21H
             MOV    OLD_OFF, BX
             MOV    BX, ES
             MOV    OLD_SEG, BX

    ; 设置新的中断向量
             MOV    AX, 250BH
             MOV    DX, SEG TIMEOUT
             MOV    DS, DX
             MOV    DX, OFFSET TIMEOUT
             INT    21H
             STI

    ; 恢复数据段
             MOV    AX, DATA
             MOV    DS, AX

    ; 初始化8255
             MOV    AX, 10001001B         ; A口输出段码，B口输出位码，C口输入拨动开关
             MOV    DX, A8255COM
             OUT    DX, AL

    ; 使用8254 A口将1MHz降频为1kHz，为8254 B口提供时钟源
             MOV    DX, A8254COM
             MOV    AL, 00110110B
             OUT    DX, AL
             MOV    DX, A8254A
             MOV    AL, 11101000B
             OUT    DX, AL
             MOV    AL, 00000011B
             OUT    DX, AL

    ; 主程序
    MAIN:    
             MOV    DX, A8255C
             IN     AL, DX

             MOV    SI, 0                 ; 中断标志位

    ; K7为0 && K0-6按键全0时不变，继续循环
             CMP    AL, 0                 ; 比较AL寄存器的值与0
             JE     MAIN                  ; 如果相等，则跳转到MAIN

    ; K7为0 && K0-6中存在1的按键时进入PROC1
             AND    AL, 10000000B         ; 将AL寄存器的值与10000000B进行按位与操作
             CMP    AL, 0                 ; 比较AL寄存器的值与0，即判断第7位是否为0
             JNE    P2                    ; 如果不相等，则跳转到P2
             CALL   PROC1                 ; 调用PROC1子程序
     
    ; K7为1时进入PROC2
    P2:      
             CALL   PROC2                 ; 调用PROC2子程序
             JMP    MAIN                  ; 无条件跳转到MAIN

    FINISH:  
             CLI                          ; 关中断，防止中断干扰
             MOV    AX, 250BH             ; 恢复原来的中断向量
             MOV    DX, OLD_OFF
             MOV    DS, DX
             MOV    DS, OLD_SEG
             INT    21H

             MOV    AX, 4C00H
             INT    21H

PROC1 PROC NEAR

    ; K7为0 && K0-6中存在1的按键时进入，K0-6全为0时退出
    ; 进入PROC1后蜂鸣器响起，不断扫描K0-7，数码管显示违规选手。
    ; 当全为0时，蜂鸣器关闭，退出PROC1

             PUSH   DX
             PUSH   CX

    LOOP1:   
             MOV    DX, A8255C
             IN     AL, DX
             MOV    TMP1, AL

             CMP    AL, 0
             JE     RETURN1
      
             MOV    CX, 8
             MOV    TMP2, 10000000B       ; 位码
    LOOP2:   
             ROR    TMP2, 1
             JMP    OUTPUT1
    BACK1:   
             LOOP   LOOP2
             JMP    LOOP1

    ; 在数码管上输出
    OUTPUT1: 
             CALL   CLEAR
             MOV    AL, TMP1
             AND    AL, TMP2
             CMP    AL, TMP2
             JE     FAULT1
             MOV    AL, WAITING
             JMP    DISPLAY1
    FAULT1:  
             MOV    AL, FAULT
    DISPLAY1:
             MOV    DX, A8255A
             OUT    DX, AL
             MOV    DX, A8255B
             MOV    AL, TMP2
             OUT    DX, AL
             CALL   DELAY
             JMP    BACK1

    RETURN1: 
             CALL   CLEAR
             POP    CX
             POP    DX
             RET
PROC1 ENDP

PROC2 PROC NEAR

    ; 进入PROC2后循环扫描K0-7，K0-6存在1后数码管显示抢答成功选手
    ; 继续循环扫描，但只看K7，K7为0时退出PROC2

             PUSH   DX
             PUSH   CX

             MOV    SI, 0                 ; 时间到退出抢答标志

    ; 开始计时，1000Hz * 4000 = 4s后输出低电平，取反后用于触发中断
             MOV    DX, A8254COM
             MOV    AL, 10111000B
             OUT    DX, AL
             MOV    DX, A8254B
             MOV    AL, 10100000B
             OUT    DX, AL
             MOV    AL, 00001111B
             OUT    DX, AL

    ; 设置中断屏蔽
             CLI
             IN     AL, 21H
             AND    AL, 11110111B
             OUT    21H, AL
             STI

    LOOP3:   
             CMP    SI, 1
             JE     RETURN2

             MOV    DX, A8255C
             IN     AL, DX
             MOV    TMP1, AL
             AND    AL, 10000000B         ; 位码
             CMP    AL, 0
             JE     RETURN2

             MOV    AL, TMP1
             AND    AL, 01111111B
             MOV    TMP1, AL
             CMP    AL, 0
             JE     LOOP3

    ; 检测到有变化，恢复中断屏蔽，取消中断
             CLI
             IN     AL, 21H
             OR     AL, 00001000B
             OUT    21H, AL
             STI

    LOOP4:   
             MOV    DX, A8255C
             IN     AL, DX
             AND    AL, 10000000B
             CMP    AL, 0
             JE     RETURN2

             MOV    CX, 7
             MOV    TMP2, 10000000B       ; 位码
    LOOP5:   
             ROR    TMP2, 1
             JMP    OUTPUT2
    BACK2:   
             LOOP   LOOP5
             JMP    LOOP4

    OUTPUT2: 
             CALL   CLEAR
             MOV    AL, TMP1
             AND    AL, TMP2
             CMP    AL, TMP2
             JE     SUCCESS2
             MOV    AL, WAITING
             JMP    DISPLAY2
    SUCCESS2:
             MOV    AL, SUCCESS
    DISPLAY2:
             MOV    DX, A8255A
             OUT    DX, AL
             MOV    DX, A8255B
             MOV    AL, TMP2
             OUT    DX, AL
             CALL   DELAY
             JMP    BACK2

    RETURN2: 
             CALL   CLEAR
    ; 恢复中断屏蔽
             CLI
             IN     AL, 21H
             OR     AL, 00001000B
             OUT    21H, AL
             STI
             POP    CX
             POP    DX
             RET
PROC2 ENDP

TIMEOUT PROC FAR
             CLI
             PUSH   CX
             PUSH   BX
             MOV    SI, 1
             
             CALL   CLEAR
             MOV    BX, 0FH
    LOOP6:   
             MOV    CX, 8
             MOV    TMP1, 00000001B       ; 位码
    LOOP7:   
             ROR    TMP1, 1
             JMP    OUTPUT3
    BACK3:   
             LOOP   LOOP7
             DEC    BX
             JZ     RETURN3
             JMP    LOOP6

    OUTPUT3: 
             MOV    AL, ZERO
             MOV    DX, A8255A
             OUT    DX, AL
             MOV    DX, A8255B
             MOV    AL, TMP1
             OUT    DX, AL
             CALL   DELAY
             JMP    BACK3

    RETURN3: 
             MOV    AL, 20H               ; 发送EOI指令
             OUT    20H, AL
             POP    BX
             POP    CX
             STI
             IRET
TIMEOUT ENDP

CLEAR PROC NEAR
             PUSH   DX
             PUSH   AX

             MOV    DX, A8255A
             MOV    AL, 00000000B
             OUT    DX, AL
             MOV    DX, A8255B
             MOV    AL, 0
             OUT    DX, AL

             POP    AX
             POP    DX
             RET
CLEAR ENDP

DELAY PROC NEAR
             PUSH   CX
             PUSH   BX
             MOV    CX, 0FFFFH
    LOOP8:   
             MOV    BX, 2
    LOOP9:   
             DEC    BX
             JNZ    LOOP9
             DEC    CX
             JNZ    LOOP8
             POP    BX
             POP    CX
             RET
DELAY ENDP

END START
CODE ENDS