《微机原理》实验指导书加硬件改.docx

1、微机原理实验指导书加硬件改微型计算机原理实验指导书襄樊学院物理与电子信息工程系实验要求1.进入实验室前完成的部分1）认真阅读实验指导书，弄懂实验原理和实验内容。分析实验内容A程序的结构、实现方法。2）编写实验所要用到的程序，将其放在U盘上。3）写出预习报告（其中应有实验内容A、B的程序清单）。2. 进入实验室后完成的部分1）对实验内容A对其进行汇编、链接获得可执行文件。运行可执行文件，实现实验内容A的要求。2）对实验内容B的程序进行调试，修改错误，获得要求的结果。3）保存调试后的程序。3.实验结束后的部分对实验结果进行分析、总结，写出实验报告。实验报告内容及格式1.实验目的2.实验设备3.实验

2、内容只做文字叙述，程序部分放在程序清单中。4.程序清单实验内容B的完整程序。如果使用了本实验或前面实验中完全相同的子程序，可不列写，只做注明即可。实验内容A的程序清单放在预习报告中，不再列写。5.实验步骤6.实验总结主要包括对实验结果、调试过程、错误及产生的原因的分析，以及本次实验的重要收获等。此项为实验成绩评定的重要依据。汇编语言程序的上机过程本章内容在实验一实验六中使用。1.实验环境在计算机的C盘（也可以是其他盘符）下，有一个MASM50（也可能是其他文件名）文件夹，在这个文件夹下存放着对汇编语言源程序进行汇编、调试所需要的各种文件。2.建立源程序可以用你熟悉的文本编辑器，如记事本、写字板

3、等来建立一个源程序文件。但需要注意以下几点：（1）在“我的电脑工具文件夹选项查看”中将“隐藏已知文件类型的扩展名”上的“”去掉。（2）源程序文件的文件名应该是*.asm，如果不是应进行修改。（3）源程序文件中的字符必须是西文半角字符，不能使用中文全角字符。（4）不要把数字“0”错写成字符“O”，或者把字符“O”错写成数字“0”。3. 进入DOS系统在Windows XP的“附件”中有一个“命令提示符”，运行它即可进入DOS系统。4. 在DOS系统中进入文件夹E:CD 文件夹名。5.汇编源程序假设在E盘下的WJYL文件夹中已建立了一个DEMO1.ASM的源程序文件，可以执行以下命令：E:WJYL

4、C:MASM50MASM DEMO1然后将看到：Microsoft (R) Macro Assembler Version 5.00Copyright (C) Microsoft Corp 1981-1985, 1987. All rights reserved. Object filename DEMO1.OBJ: （若同意以文件名DEMO1.OBJ生成则回车）Source listing NUL.LST: （若不需要生成列表文件则回车）Cross-reference NUL.CRF: （若不需要生成交叉索引文件则回车）DEMO1.ASM(56): error A2105: Expected

5、: instruction or directive （源程序的第56行有一个错误） 50864 + 415600 Bytes symbol space free 0 Warning Errors （0个警告错误） 1 Severe Errors （一个致命错误）在文本编辑器中修改这个错误后再进行汇编：E:WJYLC:MASM50MASM5MASM DEMO1Microsoft (R) Macro Assembler Version 5.00Copyright (C) Microsoft Corp 1981-1985, 1987. All rights reserved.Object file

6、name DEMO1.OBJ: Source listing NUL.LST: Cross-reference NUL.CRF: 50864 + 415600 Bytes symbol space free 0 Warning Errors 0 Severe Errors汇编完成，获得了DEMO1.OBJ文件。如果这个软件是由多个源程序文件组成，则需要分别对每个源程序文件进行汇编。6.链接目标文件在获得*.OBJ目标文件后，还需要对其进行链接定传统后才能运行。E:WJYLC:MASM50LINK DEMO1Microsoft (R) Overlay Linker Version 3.60Cop

7、yright (C) Microsoft Corp 1983-1987. All rights reserved.Run File DEMO1.EXE: （若同意以文件名DEMO1.EXE生成则回车）List File NUL.MAP: （若不需要生成列表文件则回车）Libraries .LIB: （无特殊库文件要求则回车）这时就获得了一个可执行文件DEMO1.EXE。如果这个软件是由多个源程序文件组成，就需要链接多个OBJ。可以进行如下操作：E:WJYLC:MASM50LINK DEMO1+ DEMO 2+ DEMO 3+7.运行文件 E: WJYLDEMO1.EXE就可以运行这个文件了。众

8、友微机原理实验箱使用说明本将内容在实验七实验八中使用。1.使用前须知通电后，显示屏上稳定显示时应显示信息“Connect or not(Y/N)?”，接键盘时这时按下Y键即进入联机模式，显示“NOW COM IS STANDBY！”，按下N键即进入单机模式，单机模式的操作及显示类似于在计算机上运行DEBUG时的情况。如果不按键，那么在延时约5秒后自动进入联机模式。联机模式：该模式下实验箱通过串口和PC机相连，不需要配标准键盘；该模式下INT 21H的显示和键盘功能调用无效，显示时直接将要显示的ASCII字符往88H地址端口送就可以了。单机模式：该模式下的操作与在PC机上操作DEBUG时的用法是

9、一样的，不同的是我们的程序在执行时如果碰到段地址改变的，会连续执行两条指令。由于显示屏大小有限，所以在操作时，如果操作的指令要显示的东西太长，最好指定范围。特别说明：在全速运行程序后，要再次下载程序或调试程序，必须重新启动系统。2.软件说明 本系统软件应该运行在Win98以及Win98以上操作系统。本系统软件是通过PC机串行口向微机接口实验箱上的8250串口通信芯片发送控制指令，从而控制该芯片直接对该实验箱执行一系列的操作。如：下载执行文件、断点设置、单步执行、全速运行、运行到指定地址、运行到光标处、设置PC值等。如果要和下位机进行通讯，则在使用本软件之前，用户应该将本实验系统配套的串行通讯电

10、缆分别插在该实验箱以及PC微机的串口上，这样才可以实现PC与实验箱之间的串口通讯。如果没有连接下位机则只能进行上位机的软件仿真。3.软件安装 在使用软件前，用户按照安装普通软件的步骤，将微机接口实验箱的软件安装在PC机上。4.进入系统打开PC机运行该软件。首先会弹出如下图2-1所示的联机界面：图2-1如果本实验系统配套的串行通讯电缆已经连在该实验箱与PC微机的串口上，并且实验箱的电源已经打开。当检查到通信端口正确时，则进入到联机状态，端口选择为2-1中所示。如果检查串口没有连通，系统提示用户是否进行连接。当点击取消按钮或者是ESC键时，系统则进入到上位机软件仿真状态。5.主要功能进入到系统的主

11、界面如图2-2所示：图2-25.1 文本编辑 新建/打开（Ctrl+N/Ctrl+O） 点击主菜单上的文件/新建（或者文件/打开），便可以打开一个空白文档或者存在的文档（.asm为扩展名的文件）。用户可以在文档区中进行文件的编辑。 剪切（Ctrl+X） 要剪切文本以便可以将它移动到其他位置，请选定文本，然后单击主菜单上的编辑/剪切或者工具栏上的剪切按钮。 复制（Ctrl+C） 要复制文本以便可以将它粘贴到其他位置，请选定文本，然后单击主菜单上的编辑/复制 (或者工具栏上的复制按钮)。 粘贴（Ctrl+V） 要粘贴剪切或复制的文本，请将光标置于要粘贴文本的位置，然后单击主菜单上的编辑/ 粘贴 或

12、者工具栏上的粘贴按钮。 删除(Delete) 要删除文字，请先选定它，然后单击主菜单上的编辑/ 删除 (或者工具栏上的删除按钮)。 保存/另存为(Ctrl+S) 点击主菜单上的文件/保存（或者文件/另存为），打开了文件保存对话框，将文件保存为以.asm为扩展名的文件。5.2 编译连接装载文件 文件进行调试之前，首先进行装载，其中装载的是一个可执行文件（.exe）文件，所以在文件装载之前先进行编译连接。 编译连接选项 编译连接选项是一个可选的选择项，它用来选择所使用的编译器、连接器、调试器。在这里，采用的是系统默认的值，用户可以根据情况来选择相应的编译连接器。建议用户把编译器、连接器和调试器放到

13、“C：masm50”目录下面。 编译/编译连接 根据用户选择的编译连接器对用户编写的程序进行编译连接，如果用户没有对文件进行存储，系统提示用户首先进行存储。如果用户程序是正确的，则生成相应的程序文件（.exe为后缀），如果用户程序中有错误，则在信息框中显示错误信息。 编译、连接、装载（Ctrl+F9） 根据用户选择的编译连接器对用户编写的程序进行编译连接，如果用户没有对文件进行存储，系统提示用户首先进行存储。如果用户程序是正确的，则生成相应的程序文件（.exe为后缀），并把该文件下载到下位机，如果用户程序中有错误，则在信息框中显示错误信息。 加载可执行文件（F3） 要把执行文件下载到下位机，单

14、击主菜单上的编译/ 加载可执行文件 (或者工具栏上的加载可执行文件按钮)。如果加载不成功，则进入到上位机软件仿真。5.3 调试点击主菜单上的“调试”进入程序调试。主要有以下几种方法： 全速运行（F9） 运行到指定地址 运行至光标处（F4） T单步（F10） T跟踪（F11） P单步（CtrlF10） P跟踪（CtrlF11） 复位（CtrlF2） 设置PC 设置取消断点3.4 视图程序在调试的过程中，我们可以通过查看寄存器中的内容、程序数据区中的内容，并且可以读写IO端口。 寄存器窗口 单击主菜单上的视图/寄存器窗口，显示寄存器中的内容的变化，如下图2-3所示：图2-3 程序数据区 单击主菜单

15、上的视图/程序数据区，则显示下载执行文件的执行代码，以二进制形式表示，如下图2-4所示：图2-4 I/O端口控制 单击主菜单上的视图/ I/O端口控制，则弹出图2-5所示的界面：图2-5我们可以选择读端口或者写端口，在端口地址中输入想要读写的端口地址。当用户进行读端口时，在端口值框中显示该端口地址对应的端口值，如果进行写端口，那么把端口值的内容写入到该端口地址中。3.5 浏览 浏览选项下面包括了三部分的内容。 查看调试信息当用户选中了记录调试信息选项时，每次的调试信息都会相应的保存在同名的以.txt为后缀的文件中。供用户查看调试的信息。 删除调试信息用户可以把所选中的调试信息删除掉，当用户选中

16、删除调试信息选项时，系统弹出一个文件打开对话框，用户选择所要删除的文件，系统把该文件删除掉。 记录调试信息这是一个可选的选项。系统默认的是被选择的，当记录调试信息被选择时，系统把调试的信息保存在相应的文件中，供用户进行信息的查看；当记录调试信息没有选中时，调试信息则不进行保存。5.6 MS_DOS当用户点击MS_DOS菜单选项时，弹出如图2-6所示的界面：图2-6用户在点击MSDOS时，首先要确定程序已经装载到下位机中。用户在命令参数编辑框中输入用户命令，则执行结果显示到上面的屏幕中。5.7 逻辑示波器点击主菜单上的视图/示波器功能，系统开始对通道1和通道2进行波形采样。弹出波形界面如图2-7

17、所示。图 2-7当用户进行示波器功能时，点击开始按钮，系统弹出对话框如下图2-8所示：图2-8用户可以选择所要打开的通道，但两个通道不能同时打开。在此用户可以进行X轴、Y轴调节波形。实验一 DOS输入输出功能的使用实验目的：1.掌握8086汇编语言程序的汇编、链接、运行的方法。2.掌握用软中断调用DOS输入输出功能的方法。3.掌握将二进制数转换成十进制数的编程方法。实验设备：计算机一台。预装Windows XP、宏汇编MASM5。实验内容A：编写能够实现以下要求的汇编语言程序，并上机实现。1.用DB定义一个字符串，以“$”作为结束符。用将以下方法该字符串输出到屏幕上。MOV DX，字符串首地址

18、 MOV AH，9 INT 21H2.将字符串的长度转换成十进制，用以下方法该字符串输出到屏幕上。 MOV DL，字符ASCII码MOV AH，2 INT 21H3.用以下方法从键盘输入字符，并将其存入到内存中，直到输入“$”为止。形成一个以“$”结尾的字符串。再将这个字符串输出到屏幕。 MOV AH，1 INT 21H输入的字符在AL中。实验内容B：编写能够实现以下要求的汇编语言程序，并上机实现。1.将你名字的汉语拼音、学号等输出到屏幕上，注意应各占一行，即每输出一项，在其后还应输出回车和换行符。预习要求：1.预习汇编语言程序上机的步骤，掌握汇编语言程序上机的过程。2.阅读实验内容A的参考源

19、程序，对其结构以及实现方法进行分析，在理解的基础上掌握编程方法。3.根据要求，编写实验内容B的源程序。4.编辑建立实验内容A和实验内容B的源程序文件，存入U盘保存。5.写出预习报告，报告中应有实验内容B的源程序清单。实验步骤：1.编辑建立实验内容A的源程序，对其进行汇编、链接获得可执行文件。运行可执行文件，实现实验内容A的要求。2.参考实验内容A的源程序，编辑建立实验内容B的源程序，对其进行汇编、链接获得可执行文件。如果在汇编、链接过程中有错误产生，则根据提示信息逐一修改错误，直到无错误产生。运行可执行文件，实现实验内容B的要求。重要提示：1.源程序文件名应为*.ASM。2.源程序文件中的字符

20、必须是西文半角字符，不能使用中文全角字符。3.在源程序文件中不要把数字“0”错写成字符“O”，或者把字符“O”错写成数字“0”。4.实验内容A的第3步，要求操作者输入若干字符，并以$结束。在输入$后，你会看到2行相同的字符，第1行的最后有$，这是DOS系统产生的；第2行的没有$，这是程序产生的。5.实验内容B，可以通过添加：String3 db 姓名内容,$String4 db 学号内容,$来实现。6.实验内容A中其他不用的指令可以删除。实验内容A参考程序： name demo1data segmentstring1 db 1234567890abcdefg,$ ;准备显示的字符串count

21、db $-string1-1 ;上面字符串的长度string2 db 100 dup(?) ;准备放输入字符串的空间data endsstack segment para stack stack db 100 dup(100)stack endscode segmentstart proc far assume cs:code, SS:STACK,ds:databegin: push ds mov ax,0 push ax mov ax,data mov ds,ax lea dx,string1 ;输出字符串 mov ah,9 int 21h ;输出回车和换行符，以实现另起一行 mov dl,

22、0dh ;输出回车命令 mov ah,2 int 21h mov dl,0ah ;输出换行命令 mov ah,2 int 21h mov al,count ;将字符串长度转换成3位十进制数输出 mov ah,0 ;高8位补0 mov cl,100 div cl ;除以100获得百位数 push ax ;暂存结果和余数 mov dl,al add dl,30h ;换成ASCII码 mov ah,2 ;输出字符到屏幕 int 21h pop ax ;恢复结果和余数 mov al,ah ;余数作为被除数 mov ah,0 mov cl,10 div cl ;除以10获得十位数 push ax mov

23、 dl,al add dl,30h mov ah,2 int 21h pop ax mov dl,ah add dl,30h mov ah,2 int 21h mov dl,0dh ;输出回车命令 mov ah,2 int 21h mov dl,0ah ;输出换行命令 mov ah,2 int 21h lea bx,string2 ;将输入的字符从string2开始存放lp1: mov ah,1 int 21h mov bx,al inc bx cmp al,$ ;收到$停止 jne lp1 mov dl,0dh ;输出回车命令 mov ah,2 int 21h mov dl,0ah ;输出换

24、行命令 mov ah,2 int 21h lea dx,string2 ;输出由键盘输入的字符串 mov ah,9 int 21h ret start endpcode ends end begin实验二 4位BCD码加法实验目的：1.掌握BCD码加法的编程方法。2.掌握串操作指令的使用方法。3.掌握简单循环结构编程方法。实验设备：计算机一台。预装Windows XP、宏汇编MASM5。实验内容A：编写能够实现以下要求的汇编语言程序，并上机实现。1.编写一个4位BCD码加法程序，并将结果输出到屏幕上。2.给出两个4位BCD码加数，手工计算出结果，再用本程序获得结果，对照二者是否相同。注意数的高

25、、低位在内存中的放置规则。实验内容B：编写能够实现以下要求的汇编语言程序，并上机实现。1.将参考程序中输出到屏幕部分修改成循环结构。预习要求：1.阅读实验内容A的参考源程序，对其结构以及实现方法进行分析，在理解的基础上掌握编程方法。2.根据要求，编写实验内容B的源程序。3.编辑建立实验内容A和实验内容B的源程序文件，存入U盘保存。4.写出预习报告，报告中应有实验内容B的源程序清单。实验步骤：1.编辑建立实验内容A的源程序，对其进行汇编、链接获得可执行文件。运行可执行文件，实现实验内容A的要求。2.参考实验内容A的源程序，编辑建立实验内容B的源程序，对其进行汇编、链接获得可执行文件。如果在汇编、

26、链接过程中有错误产生，则根据提示信息逐一修改错误，直到无错误产生。运行可执行文件，实现实验内容B的要求。重要提示：1.注意参加运算的数的高位低位的放置规则。2.参加运算的2个数的位数必须相同。3.对于实验内容B，以SI为源操作数，每循环一次SI加1。4.循环结构所用到的计数单元，不能与循环结构中所用到的单元冲突。实验内容A参考程序： NAME demo2DATA SEGMENTSTRI1 DB 1,7,5,2 ;第1个加数，注意低位在前STRI2 DB 3,8,1,4 ;第2个加数，注意应与第1个加数位数相同COUNT EQU $-STRI2 ;加数的位数DATA ENDSSTACK SEGM

27、ENT PARA STACK STACK DB 100 DUP(?)STACK ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,SS:STACK,DS:DATA,ES:DATASTART PROC FAR PUSH DS MOV AX,0 PUSH AXGO: MOV AX,DATA MOV DS,AX ;设置源串段基址 MOV ES,AX ;设置目的串段基址 MOV SI,OFFSET STRI1 ;设置源串首地址 MOV DI,OFFSET STRI2 ;设置目的串首地址 MOV CX,COUNT ;设置串长度 ; CLC ;为多字节加法预清进位标志CYCLE: MOV A

28、L,SI ADC AL,DI AAA MOV DI,AL INC SI INC DI LOOP CYCLE MOV SI,OFFSET STRI2 MOV DL,SI+3 ;输出千位 ADD DL,30H MOV AH,2 INT 21H MOV DL,SI+2 ;输出百位 ADD DL,30H MOV AH,2 INT 21H MOV DL,SI+1 ;输出十位 ADD DL,30H MOV AH,2 INT 21H MOV DL,SI+0 ;输出个位 ADD DL,30H MOV AH,2 INT 21H RET START ENDPCODE ENDSEND START实验三 4字节乘法及

29、循环结构实验目的：1.掌握顺序向下编程方法。2.掌握4字节乘法编程处理方法。3.掌握循环结构编程方法。4.掌握多模块汇编、链接、运行的方法。实验设备：计算机一台。预装Windows XP、宏汇编MASM5。实验内容A：编写能够实现以下要求的汇编语言程序，并上机实现。1.编写一个4字节乘法程序，并将结果以十六进制数形式输出到屏幕上。2.给出两个4字节的乘数，用Winsows中的计算器（科学型）算出十六进制结果，再用本程序获得结果，对照二者是否相同。注意数的高、低位在内存中的放置规则。实验内容B：编写能够实现以下要求的汇编语言程序，并上机实现。1. 一个较大的汇编语言程序常需要做成多个模块，然后链接起来。这需要用到以下两条伪指令。使本模块中的符号可被其它模块使用： PUBLIC 符号在本模块中使用其它模块中的符号： EXTRN 符号:类型（类型为BYTE、WORD、NEAR、FAR等）将两个模块分别汇编，然后键接起来即可。各模块的汇编同单独程序的汇编，链接时用LINK 模块1+模块2+。将十六进制数转换成ASCII码子程序单独做成一个模块，然后与主模块链接起来。运行应该能够获得与实验内容A同样的结果。2.分析实验内容B程序有哪些变化，总结出分模块编程的方法。预习要求：1.阅读实验内容A的参考源程序，对其结构以及实现方法进行分