西电微机原理实验报告.docx
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西电微机原理实验报告
微机系统实验报告
班级：
031214
学号：
03121370
姓名：
孔玲玲
地点：
E-II-312
时间：
第二批
实验一汇编语言编程实验
一、实验目的
（1）掌握汇编语言的编程方法
（2）掌握DOS功能调用的使用方法
（3）掌握汇编语言程序的调试运行过程
二、实验设备
PC机一台。
三、实验内容
（1）将指定数据区的字符串数据以ASCII码形式显示在屏幕上，并通过DOS功能调用完成必要提示信息的显示。
（2）在屏幕上显示自己的学号姓名信息。
（3）循环从键盘读入字符并回显在屏幕上，然后显示出对应字符的ASCII码，直到输入“Q”或“q”时结束。
（4）自主设计输入显示信息，完成编程与调试，演示实验结果。
考核方式：
完成实验内容
（1）
（2）（3）通过，
完成实验内容（4）优秀。
实验中使用的DOS功能调用：
INT21H
表3-1-1显示实验中可使用DOS功能调用
AH值
功能
调用参数
结果
1
键盘输入并回显
AL=输出字符
2
显示单个字符（带Ctrl+Break检查）
DL=输出字符
光标在字符后面
6
显示单个字符（无Ctrl+Break检查）
DL=输出字符
光标在字符后面
8
从键盘上读一个字符
AL=字符的ASCII码
9
显示字符串
DS:
DX=串地址，‘$’为结束字符
光标跟在串后面
4CH
返回DOS系统
AL=返回码
四、实验步骤
（1）运行QTHPCI软件，根据实验内容编写程序，参考程序流程如图3-1-1所示。
（2）使用“项目”菜单中的“编译”或“编译连接”命令对实验程序进行编译、连接。
（3）“调试”菜单中的“进行调试”命令进入Debug调试，观察调试过程中数据传输指令执行后各寄存器及数据区的内容。
按F9连续运行。
（4）更改数据区的数据，考察程序的正确性。
五、实验程序
DATASEGMENT
BUFFERDB'03121370konglingling:
',0AH,0DH,'$'
BUFFER2DB'aAbBcC','$'
BUFFER3DB0AH,0DH,'$'
DATAENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
movah,09h
movDX,OFFSETBUFFER
int21h
MOVSI,OFFSETBUFFER2
lab1:
cmpBYTEPTR[SI],'$'
jelab2
MOVAL,DS:
[SI]
ANDAL,0F0H;取高4位
MOVCL,4
SHRAL,CL
CMPAL,0AH;是否是A以上的数
JBC2
ADDAL,07H
C2:
ADDAL,30H
MOVDL,AL;showcharacter
MOVAH,02H
INT21H
MOVAL,DS:
[SI]
ANDAL,0FH;取低4位
CMPAL,0AH
JBC3
ADDAL,07H
C3:
ADDAL,30H
MOVDL,AL;showcharacter
MOVAH,02H
INT21H
addSI,1
jmplab1
lab2:
movah,09h
movDX,OFFSETBUFFER3
int21h
movah,01h
int21h
cmpal,'q'
jelab3
movBL,AL
ANDAL,0F0H;取高4位
MOVCL,4
SHRAL,CL
CMPAL,0AH;是否是A以上的数
JBC4
ADDAL,07H
C4:
ADDAL,30H
MOVDL,AL;showcharacter
MOVAH,02H
INT21H
MOVAL,BL
ANDAL,0FH;取低4位
CMPAL,0AH
JBC5
ADDAL,07H
C5:
ADDAL,30H
MOVDL,AL;showcharacter
MOVAH,02H
INT21H
jmplab2
lab3:
movah,4ch
int21h
CODEENDS
endSTART
六、实验结果
实验二数码转换实验
一、实验目的
（1）掌握不同进制数及编码相互转换的程序设计方法。
（2）掌握运算类指令编程及调试方法。
（3）掌握循环程序的设计方法。
二、实验设备
PC机一台。
三、实验内容及说明
（1）重复从键盘输入不超过5位的十进制数，按回车键结束输入；
（2）将该十进制数转换成二进制数；结果以2进制数的形式显示在屏幕上；
（3）如果输入非数字字符，则报告出错信息，重新输入；
（4）直到输入“Q”或‘q’时程序运行结束。
（5）键盘输入一字符串，以空格结束，统计其中数字字符的个数，并在屏幕显示。
考核方式：
完成实验内容
（1）
（2）（3）（4）通过，
完成实验内容（5）优秀。
转换过程参考流程如图3-2-2所示。
十进制数可以表示为：
Dn*10n+Dn-1*10n-1+…+D0*100=Di*10i
其中Di代表十进制数1、2、3、…、9、0。
上式可以转换为：
Di*10i=（（（Dn*10+Dn-1）*10+Dn-2）*10+…+D1）*10+D0
由上式可归纳出十进制数转换为二进制数的方法：
从二进制数的最高位Dn开始做乘10加次位的操作。
依此类推，则可求出二进制数结果。
表3-3-1数码转换对应关系
十六进制
BCD码
二进制机器码
ASCII码
七段码
共阳
共阴
0
0000
0000
30H
40H
3FH
1
0001
0001
31H
79H
06H
2
0010
0010
32H
24H
5BH
3
0011
0011
33H
30H
4FH
4
0100
0100
34H
19H
66H
5
0101
0101
35H
12H
6DH
6
0110
0110
36H
02H
7DH
7
0111
0111
37H
78H
07H
8
1000
1000
38H
00H
7FH
9
1001
1001
39H
18H
67H
A
101
41H
08H
77H
B
1011
42H
03H
7CH
C
1100
43H
46H
39H
D
1101
44H
21H
5EH
E
1110
45H
06H
79H
F
1111
46H
0EH
71H
四、实验程序
;PAGE60,132
;本实验将输入的ASCII码转换为二进制,要求输入位数小于5
DATASEGMENT
MESDB0AH,0DH,'TheAsciicodeofDecimalcodeare:
$'
MSG1DB0AH,0DH,0AH,0DH,0AH,0DH,'PleaseInput（Exit:
q/Q）:
$'
MSG2DB0AH,0DH,'Input:
$'
MSG3DB0AH,0DH,'InputError,Pleaseinputagain!
',0AH,0DH,'$'
;BINDB2DUP（0）
BUFDB30H,30H,30H,31H,35H
DB10HDUP（0）
NDW0
DATAENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
MOVES,AX
MOVDI,OFFSETBUF
CLC
MOVDX,OFFSETMSG1
MOVAH,09H;显示字符串
INT21H
MOVDX,OFFSETMSG2
MOVAH,09H
INT21H
A1:
MOVAH,01H;接收键盘输入
INT21H
CMPAL,'Q'
JZEXIT
CMPAL,'q'
JZEXIT
CMPAL,39H
JAERROR
INCN
STOSB;将输入数据存放在BUF缓冲区中
CMPAL,13
JNEA1
MOVCX,N
DECCX
MOVBX,000AH
MOVSI,OFFSETBUF
MOVAH,0
MOVDX,0
LODSB
CMPCX,1
JEA3
SUBAL,30H;将BUF中数据转换为二——十进制数
DECCX
A2:
IMULBX
MOVDX,AX
LODSB
MOVAH,0
A3:
SUBAL,30H
ADDAX,DX
LOOPA2
MOV[SI],AX
MOVDX,OFFSETMES
MOVAH,09H
INT21H
INCSI;显示高字节
CALLSHOW
DECSI;显示低字节
CALLSHOW
MOVN,0
LOOPSTART
SHOWPROCNEAR
MOVAL,DS:
[SI]
ANDAL,0F0H;取高4位
MOVCL,4
SHRAL,CL
CMPAL,0AH;是否是A以上的数
JBC2
ADDAL,07H
C2:
ADDAL,30H
MOVDL,AL;showcharacter
MOVAH,06H
INT21H
MOVAL,DS:
[SI]
ANDAL,0FH;取低4位
CMPAL,0AH
JBC3
ADDAL,07H
C3:
ADDAL,30H
MOVDL,AL;showcharacter
MOVAH,06H
INT21H
RET
SHOWENDP
EXIT:
MOVAX,4C00H
INT21H
ERROR:
MOVDX,OFFSETMSG3
MOVAH,09H
INT21H
JMPSTART
CODEENDS
ENDSTART
五、实验结果
实验三基本IO口扩展实验
一、实验目的
了解TTL芯片扩展简单I/O口的方法，掌握数据输入输出程序编制的方法。
二、实验内容说明
74LS244是一种三态输出的8总线缓冲驱动器，无锁存功能，当G为低电平时，Ai信号传送到Yi，当为高电平时，Yi处于禁止高阻状态。
其引脚图如下：
74LS273是一种带清除功能的8D触发器，1D～8D为数据输入端，1Q～8Q为数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，常用作8位地址锁存器。
其引脚图如下：
本实验要求用74LS244作为输入口，读取开关状态，并将此状态通过74LS273连接到发光二极管显示。
具体实验内容如下：
（1）当开关Yi为低电平时对应的发光二极管点亮，Yi为高电平时对应的发光二极管灭。
（2）当开关Yi全为高电平时，发光二极管Qi从左至右轮流点亮。
（3）当开关Yi全为低电平时，发光二极管Qi从右至左轮流点亮。
（4）自主设计控制及显示模式，完成编程调试，演示实验结果。
编程方法见IO（样例程序）.txt.（在编译环境下程序名后缀为.asm且不能含有汉字）
考核方式：
完成实验内容
（1）
（2）（3）通过。
完成实验内容（4）优秀
三、实验原理图
图3-2-174LS244与74LS273扩展I/O口原理图
实验连线图：
图3-2-2扩展I/O口连线图
四、实验步骤
（1）实验连线：
Ø244的CS——ISA总线接口模块的0000H，Y7—Y0——开关K1—K8。
Ø273的CS——ISA总线接口模块的0020H，Q7—Q0——发光二极管L1—L8。
Ø该模块的WR、RD分别连到ISA总线接口模块的IOWR、IORD。
Ø该模块的数据（AD0～AD7）连到ISA总线接口模块的数据（LD0～LD7）。
（2）编写实验程序，编译链接，运行程序
（3）拨动开关，观察发光二极管的变化。
五、实验程序
1、笨方法实现（主要代码）：
START:
MOVAX,MY_DATA
MOVDS,AX
MOVAX,MY_STACK
MOVSS,AX
LOP:
MOVDX,0DF00H
INAL,DX
CMPAL,00H
JEC0
CMPAL,0FFH
JEC3
;JEEXIT
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
JMPLOP
C0:
MOVAL,0FEH
JMPC1
C3:
MOVAL,07FH
JMPC2
C1:
;ROLAL,1
;MOVDX,0DF20H
;OUTDX,AL
;CALLDELAY
;CALLBREAK
;JEC1
;CMPAL,0FEH
;JEEXIT
;JMPC1
;MOVAL,0FCH
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLBREAK
MOVAL,0FDH
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLBREAK
MOVAL,0FBH
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLBREAK
MOVAL,0F7H
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLBREAK
MOVAL,0EFH
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLBREAK
MOVAL,0DFH
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLBREAK
MOVAL,0BFH
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLBREAK
MOVAL,07FH
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLBREAK
MOVAL,0FFH
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLBREAK
CALLDELAY
CALLBREAK
JMPLOP
;CALLDELAY
;CALLBREAK
INAL,DX
CMPAL,080H
JMPEXIT
C2:
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLBREAK
MOVAL,0BFH
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLBREAK
MOVAL,0DFH
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLBREAK
MOVAL,0EFH
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLBREAK
MOVAL,0F7H
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLBREAK
MOVAL,0FBH
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLBREAK
MOVAL,0FDH
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLBREAK
MOVAL,0FEH
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLBREAK
MOVAL,0FFH
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLBREAK
CALLDELAY
CALLBREAK
JMPLOP
INAL,DX
CMPAL,080H
JMPEXIT
EXIT:
MOVAH,4CH
INT21H
2、循环左移右移实现：
主要代码：
（1）右移：
LOP:
MOVDX,0DF00H
INAL,DX
CMPAL,0FFH
JEC0
;JEEXIT
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
JMPLOP
C0:
MOVAL,07FH
JMPC1
C1:
RORAL,1
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
CALLDELAY
callbreak
;CMPAL,0FEH
;JEEXIT
JMPC1
INAL,DX
CMPAL,080H
JMPEXIT
（2）循环左移：
LOP:
MOVDX,0DF00H
INAL,DX
CMPAL,00H
JEC0
;JEEXIT
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
JMPLOP
C0:
MOVAL,0FEH
JMPC1
C1:
ROlAL,1
MOVDX,0DF20H
OUTDX,AL
CALLDELAY
callbreak
;CMPAL,0FEH
;JEEXIT
JMPC1
INAL,DX
CMPAL,080H
JMPEXIT
实验四可编程并行接口8255实验
一、实验目的
了解可编程并行接口芯片8255的内部结构、工作方式、初始化编程及应用。
二、实验内容
（1）流水灯实验：
利用8255的A口、B口循环点亮发光二极管。
（2）交通灯实验：
利用8255的A口模拟交通信号灯。
（3）I/O输入输出实验：
利用8255的A口读取开关状态，8255的B口把状态送发光二极管显示。
（4）通过开关控制交通红绿灯的亮灭。
（5）通过开关控制流水灯的循环方向和循环方式。
考核方式：
完成实验内容
（1）
（2）（3）其中之一通过，完成实验内容（4）或（5）优秀。
三、实验说明
1、8255A的内部结构
（1）数据总线缓冲器：
这是一个双向三态的8位数据缓冲器，它是8255A与微机系统数据总线的接口。
输入输出的数据、CPU输出的控制字以及CPU输入的状态信息都是通过这个缓冲器传送的。
（2）三个端口A，B和C：
A端口包含一个8位数据输出锁存器和缓冲器，一个8位数据输入锁存器。
B端口包含一个8位数据输入/输出锁存器和缓冲器，一个8位数据输入缓冲器。
C端口包含一个8位数据输出锁存器及缓冲器，一个8位数据输入缓冲器（输入没有锁存器）。
（3）A组和B组控制电路：
这是两组根据CPU输出的控制字控制8255工作方式的电路，它们对于CPU而言，共用一个端口地址相同的控制字寄存器，接收CPU输出的一字节方式控制字或对C口按位复位字命令。
方式控制字的高5位决定A组工作方式，低3位决定B组的工作方式。
对C口按位复位命令字可对C口的每一位实现置位或复位。
A组控制电路控制A口和C口上半部，B组控制电路控制B口和C口下半部。
（4）读写控制逻辑：
用来控制把CPU输出的控制字或数据送至相应端口，也由它来控制把状态信息或输入数据通过相应的端口送到CPU。
2、8255A的工作方式
方式0—基本输入输出方式；方式1—选通输入输出方式；方式2—双向选通输入输出方式。
3、8255A的状态字
4、8255A的控制字
表6-3-38255A方式控制字
1
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
特
征
位
A组方式
00=方式001=方式1
1X=方式2
A口
0=输出
1=输入
C口高4位
0=输出
1=输入
B组方式
0=方式0
1=方式1
B口
0=输出
1=输入
C口低4位
0=输出
1=输入
表6-3-4按位置位/复位控制字
0
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
特征位
不用
位选择
000=C口0位……111=C口7位
0=复位
1=置位
四、实验原理图
图6-3-5可编程并行接口8255电路
五、实验步骤
1、流水灯实验
（1）实验连线
Ø该模块的WR、RD分别连到ISA总线接口模块的IOWR、IORD。
Ø该模块的数据（AD0～AD7）、地址线（A0～A7）分别连到ISA总线接口模块的数据（LD0～LD7）、地址线（LA0～LA7）。
Ø8255模块选通线CE连到ISA总线接口模块的0000H。
Ø8255的PA0～PA7连到发光二极管的L0～L7；8255的PB0～PB7连到发光二极管的L8～L15。
（2）运行程序，观察发光二极管。
2、交通灯实验
（1）实验连线：
Ø该模块的WR、RD分别连到ISA总线接口模块的IOWR、IORD。
Ø该模块的数据（AD0～AD7）、地址线（A0～A7）分别连到ISA总线接口模块的数据（LD0～LD7）、地址线（LA0～LA7）。
Ø8255模块选通线CE连到ISA总线接口模块的0000H。
Ø8255的PA0-L7、PA1-L6、PA2-L5、PA3-L3、PA4-L2、PA5-L1。
（
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