80X86微机原理及接口技术实验教程12.docx

1、80X86微机原理及接口技术实验教程1280X86微机原理及接口技术实验教程合肥工业大学电气与自动化专业实验中心第1章 16位微机原理及其程序设计实验本章主要介绍汇编语言程序设计，通过实验来学习80X86的指令系统、寻址方式以及程序的设计方法，同时掌握联机软件的使用。1.1 系统认识实验1.1.1 实验目的掌握TD系列微机原理及接口技术教学实验系统的操作，熟悉Wmd86联机集成开发调试软件的操作环境。1.1.2 实验设备PC机一台，TD-PITE实验装置一套。1.1.3 实验内容编写实验程序，将00H0FH共16个数写入内存3000H开始的连续16个存储单元中。1.1.4 实验步骤1. 运行W

2、md86软件，进入Wmd86集成开发环境。2. 根据程序设计使用语言的不同，通过在“设置”下拉列表来选择需要使用的语言和寄存器类型，这里我们设置成“汇编语言”和“16位寄存器”，如图1.1、图1.2所示。设置选择后，下次再启动软件，语言环境保持这次的修改不变。本章选择16位寄存器。图1.1 语言环境设置界面图1.2 寄存器设置界面3. 语言和寄存器选择后，点击新建或按Ctrl+N组合键来新建一个文档，如图1.3所示。默认文件名为Wmd861。图1.3 新建文件界面4. 编写实验程序，如图1.4所示，并保存，此时系统会提示输入新的文件名，输完后点击保存。图1.4 程序编辑界面5. 点击，编译文件

3、，若程序编译无误，则可以继续点击进行链接，链接无误后方可以加载程序。编译、链接后输出如图1.5所示的输出信息。图1.5 编译输出信息界面6. 连接PC与实验系统的通讯电缆，打开实验系统电源。7. 编译、链接都正确并且上下位机通讯成功后，就可以下载程序，联机调试了。可以通过端口列表中的“端口测试”来检查通讯是否正常。点击下载程序。为编译、链接、下载组合按钮，通过该按钮可以将编译、链接、下载一次完成。下载成功后，在输出区的结果窗中会显示“加载成功！”，表示程序已正确下载。起始运行语句下会有一条绿色的背景。如图1.6所示。图1.6 加载成功显示界面8. 将输出区切换到调试窗口，使用D0000:300

4、0命令查看内存3000H起始地址的数据，如图1.7所示。存储器在初始状态时，默认数据为CC。图1.7 内存地址单元数据显示9. 点击按钮运行程序，待程序运行停止后，通过D0000:3000命令来观察程序运行结果。如图1.8所示。图1.8 运行程序后数据变化显示10. 也可以通过设置断点，断点显示如图1.9所示，然后运行程序，当遇到断点时程序会停下来，然后观察数据。可以使用E0000:3000来改变该地址单元的数据，如图1.10所示，输入11后，按“空格”键，可以接着输入第二个数，如22，结束输入按“回车”键。 图1.9 断点设置显示 图1.10 修改内存单元数据显示界面 实验例程文件名为Wmd

5、861.asm。1.1.5 操作练习编写程序，将内存3500H单元开始的8个数据复制到3600H单元开始的数据区中。通过调试验证程序功能，使用E命令修改3500H单元开始的数据，运行程序后使用D命令查看3600H单元开始的数据。SSTACK SEGMENT STACK DW 32 DUP(?)SSTACK ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, SS:SSTACKSTART: PUSH DSXOR AX,AXMOV DS,AXMOV SI,3500HMOV DI,3600HMOV CX,8AA1:MOV AL,SIMOV DI,ALINC SIINC DILOOP A

6、A1MOV AX,4C00HINT 21HCODE ENDS END START1.2 数制转换实验1.2.1 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，加深对数制转换的理解。2. 熟悉程序调试的方法。1.2.2 实验设备PC机一台，TD-PITE实验装置一套。1.2.3 实验内容及步骤计算机输入设备输入的信息一般是由ASCII码或BCD码表示的数据或字符，CPU一般均用二进制数进行计算或其它信息处理，处理结果的输出又必须依照外设的要求变为ASCII码、BCD码或七段显示码等。因此，在应用软件中，各类数制的转换是必不可少的。计算机与外设间的数制转换关系如图1.11所示，数制对应

7、关系如表1.1所示。图1.11 数制转换关系1. 将ASCII码表示的十进制数转换为二进制数十进制表示为： （1）Di代表十进制数0，1，2，9；上式转换为： （2）由式（2）可归纳十进制数转换为二进制数的方法：从十进制数的最高位Dn开始作乘10加次位的操作，依次类推，则可求出二进制数的结果。表1.1 数制对应关系表十六进制BCD码二进制机器码ASCII码七段码共阳共阴00000000030H40H3FH10001000131H79H06H20010001032H24H5BH30011001133H30H4FH40100010034H19H66H50101010135H12H6DH601100

8、11036H02H7DH70111011137H78H07H81000100038H00H7FH91001100139H18H67HA101041H08H77HB101142H03H7CHC110043H46H39HD110144H21H5EHE111045H06H79HF111146H0EH71H程序流程图如图1.12所示。实验参考程序如下。实验程序清单（例程文件名：A2-1.ASM）SSTACK SEGMENT STACK DW 64 DUP(?)SSTACK ENDSDATA SEGMENTSADD DB 30H,30H,32H,35H,36H ;十进制数:00256DATA ENDSC

9、ODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, DS:DATASTART: MOV AX, DATA MOV DS, AX MOV AX, OFFSET SADD MOV SI, AX MOV BX, 000AH MOV CX, 0004H MOV AH, 00H MOV AL, SI SUB AL, 30HA1: IMUL BX MOV DX, SI+01 AND DX, 00FFH ADC AX, DX SBB AX, 30H INC SI LOOP A1A2: JMP A2CODE ENDS END START实验步骤（1）绘制程序流程图，编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统

10、。（2）待转换数据存放于数据段，根据自己要求输入，默认为30H，30H，32H，35H，36H。（3）运行程序，然后停止程序。（4）查看AX寄存器，即为转换结果，应为：0100 。（5）反复试几组数据，验证程序的正确性。 2. 将十进制数的ASCII码转换为BCD码从键盘输入五位十进制数的ASCII码，存放于3500H起始的内存单元中，将其转换为BCD码后，再按位分别存入350AH起始的内存单元内。若输入的不是十进制的ASCII码，则对应存放结果的单元内容为“FF”。由表1.1可知，一字节ASCII码取其低四位即变为BCD码。实验程序清单（例程文件名：A2-2.ASM）SSTACK SEGME

11、NT STACK DW 64 DUP(?) SSTACK ENDS 图1.12 转换程序流程图CODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: MOV CX, 0005H ;转换位数 MOV DI, 3500H ;ASCII码首地址A1: MOV BL, 0FFH ;将错误标志存入BL MOV AL, DI CMP AL, 3AH JNB A2 ;不低于3AH则转A2 SUB AL, 30H JB A2 ;低于30H则转A2 MOV BL, ALA2: MOV AL, BL ;结果或错误标志送入AL MOV DI+0AH,AL ;结果存入目标地址 INC DI LOOP A1

12、 MOV AX,4C00H INT 21H ;程序终止CODE ENDS END START实验步骤（1）自己绘制程序流程图，然后编写程序，编译、链接无误后装入系统。（2）在3500H3504H单元中存放五位十进制数的ASCII码，即：键入E3500后，输入31，32，33，34，35。（3）运行程序，待程序运行停止。（4）在调试窗口键入D350A，显示运行结果，应为： 0000:350A 01 02 03 04 05 CC （5）反复测试几组数据，验证程序功能。3. 将十六位二进制数转换为ASCII码表示的十进制数十六位二进制数的值域为065535，最大可转换为五位十进制数。五位十进制数可表

13、示为：Di：表示十进制数09将十六位二进制数转换为五位ASCII码表示的十进制数，就是求D1D4，并将它们转换为ASCII码。自行绘制程序流程图，编写程序可参考例程。例程中源数存放于3500H、3501H中，转换结果存放于3510H3514H单元中。实验程序清单（例程文件名：A2-3.ASM）SSTACK SEGMENT STACK DW 64 DUP(?)SSTACK ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: MOV SI,3500H ;源数据地址 MOV DX,SI MOV SI,3515H ;目标数据地址A1: DEC SI MOV AX,DX MOV

14、DX,0000H MOV CX,000AH ;除数10 DIV CX ;得商送AX, 得余数送DX XCHG AX,DX ADD AL,30H ;得Di的ASCII码 MOV SI,AL ;存入目标地址 CMP DX,0000H JNE A1 ;判断转换结束否，未结束则转A1A2: CMP SI,3510H ;与目标地址得首地址比较 JZ A3 ;等于首地址则转A3，否则将剩余地址中填30H DEC SI MOV AL,30H MOV SI,AL JMP A2A3: MOV AX,4C00H INT 21H ;程序终止CODE ENDS END START实验步骤（1）编写程序，经编译、链接无

15、误后，装入系统。（2）在3500H、3501H中存入0C 00。（3）运行程序，待程序运行停止。（4）检查运行结果，键入D3510，结果应为：30 30 30 31 32。（5）可反复测试几组数据，验证程序的正确性。4. 十六进制数转换为ASCII码由表1.1中十六进制数与ASCII码的对应关系可知：将十六进制数0H09H加上30H后得到相应的ASCII码，AHFH加上37H可得到相应的ASCII码。将四位十六进制数存放于起始地址为3500H的内存单元中，把它们转换为ASCII码后存入起始地址为350AH的内存单元中。自行绘制流程图。实验程序清单（例程文件名为A2-4.ASM）SSTACK S

16、EGMENT STACK DW 64 DUP(?)SSTACK ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: MOV CX,0004H MOV DI,3500H ;十六进制数源地址 MOV DX,DI A1: MOV AX,DX AND AX,000FH ;取低4位 CMP AL,0AH JB A2 ;小于0AH则转A2 ADD AL,07H ;在AFH之间，需多加上7HA2: ADD AL,30H ;转换为相应ASCII码 MOV DI+0DH,AL ;结果存入目标地址 DEC DI PUSH CX MOV CL,04H SHR DX,CL ;将十六进制数右移4

17、位 POP CX LOOP A1 MOV AX,4C00H INT 21H ;程序终止CODE ENDS END START实验步骤（1）编写程序，经编译、链接无误后装入系统。（2）在3500H、3501H中存入四位十六进制数203B，即键入E3500，然后输入3B 20。（3）先运行程序，待程序运行停止。（4）键入D350A，显示结果为：0000:350A 32 30 33 42 CC 。（5）反复输入几组数据，验证程序功能。5. BCD码转换为二进制数将四个二位十进制数的BCD码存放于3500H起始的内存单元中，将转换的二进制数存入3510H起始的内存单元中，自行绘制流程图并编写程序。实验

18、程序清单（例程文件名为：A2-5.ASM）SSTACK SEGMENT STACK DW 64 DUP(?)SSTACK ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: XOR AX, AX MOV CX, 0004H MOV SI, 3500H MOV DI, 3510HA1: MOV AL, SI ADD AL, AL MOV BL, AL ADD AL, AL ADD AL, AL ADD AL, BL INC SI ADD AL, SI MOV DI, AL INC SI INC DI LOOP A1 MOV AX,4C00H INT 21H ;程序终止CO

19、DE ENDS END START实验步骤（1）编写程序，经编译、链接无误后装入系统。（2）将四个二位十进制数的BCD码存入3500H3507H中，即：先键入E3500，然后输入01 02 03 04 05 06 07 08。（3）先运行程序，待程序运行停止。（4）键入D3510显示转换结果，应为：0C 22 38 4E。（5）反复输入几组数据，验证程序功能。1.2.4 思考题1. 实验内容1中将一个五位十进制数转换为二进制数（十六位）时，这个十进制数最小可为多少，最大可为多少？为什么？最小为0，最大为65535，因为16位二进制数可表示的最小数值为0最大数值为65535.2. 将一个十六位二

20、进制数转换为ASCII码十进制数时，如何确定Di的值？先将二进制数除以10，得到的余数为十进制数的最低位即D0，判断其是否为0-9的数，若是，则加上30H为其ASCII码，若结果为A-F则加上37H为其ASCII码值，再将原数右移四位，继续除以10，得到的余数为D1，再重复进行上述操作，可得到各位Di。3. 在十六进制转换为ASCII码时，存转换结果后，为什么要把DX向右移四次？因为一个ASCII码可表示为4位二进制数，存转换结果后，要转换下一个ASCII码需要右移四次得到新的低四位的二进制数。4. 自编ASCII码转换十六进制、二进制转换BCD码的程序，并调试运行。ASCII转换十六进制程序

21、代码CODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART:MOV AX, 0MOV DS, AX MOV AL, 0 CMP AL, 39HJBE A1CMP AL, 41HJAE A2A1: SUB AL,30HJMP NEXTA2: SUB AL,37HNEXT: MOV DL,AL MOV AH, 4CH ;结束程序 INT 21H ;返回DOS CODE ENDS END START可见AL为字符0时DL为00HAL为字符1时DL为01H二进制转换BCDSSTACK SEGMENT STACK DW 64 DUP(?)SSTACK ENDSCODESEGMENTASSUMEC

22、S:CODESTART:MOV AX,0MOV DS,AXMOV DI,3510 MOVAX,0010H MOVBX,10000 DIVBXMOVDI,AL MOVAX,DXMOV DX,0;MOVBX,1000DIVBX MOVDI+1,AL MOVAX,DXMOVDX,0MOVBX,100DIVBX MOVDI+2,AL MOVAX,DX MOVDX,0MOVBX,10DIVBXMOVDI+3,ALMOVDI+4,DLMOVAH,4CHINT21HCODEENDSENDSTART可见AX输入为0010H即十进制的16时，从0000H：3510H内存单元开始存放的内容是00H,00H,00H

23、,01H,06H，即16的BCD码。（此处用八位代替原来的4四位）1.3 运算类编程实验1.3.1 实验目的1. 掌握使用运算类指令编程及调试方法。2. 掌握运算类指令对各状态标志位的影响及其测试方法。3. 学习使用软件监视变量的方法。1.3.2 实验设备PC机一台，TD-PITE实验装置一套。1.3.3 实验内容及步骤80X86指令系统提供了实现加、减、乘、除运算的基本指令，可对表1.2所示的数据类型进行算术运算。表1.2 数据类型算术运算表数制二进制BCD码带符号无符号组合非组合运算符、操作数字节、字、多精度字节（二位数字）字节（一位数字）1. 二进制双精度加法运算计算XYZ，将结果Z存入

24、某存储单元。实验程序参考如下。本实验是双精度（2个16位，即32位）加法运算，编程时可利用累加器AX，先求低16位的和，并将运算结果存入低地址存储单元，然后求高16位的和，将结果存入高地址存储单元中。由于低16运算后可能向高位产生进位，因此高16位运算时使用ADC指令，这样在低16位相加运算有进位时，高位相加会加上CF中的1。实验程序清单（例程文件名为：A3-1.ASM）SSTACK SEGMENT STACK DW 64 DUP(?)SSTACK ENDSPUBLIC XH, XL, YH, YL, ZH, ZL ;设置全局变量DATA SEGMENTXL DW ? ;X低位XH DW ?

25、;X高位YL DW ? ;Y低位YH DW ? ;Y高位ZL DW ? ;Z低位ZH DW ? ;Z高位DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, DS:DATASTART: MOV AX, DATA MOV DS, AX MOV AX, XL ADD AX, YL ;X低位加Y低位 MOV ZL, AX ;低位和存到Z的低位 MOV AX, XH ADC AX, YH ;高位带进位加 MOV ZH, AX ;存高位结果 JMP START ;在此行设置断点，以观察变量值CODE ENDS END START实验步骤（1）编写程序，经编译、链接无误后装入系统。（

26、2）程序装载完成后，点击变量区标签将观察窗切换到变量监视窗口。（3）点击，将变量XH，XL，YH，YL，ZH，ZL添加到变量监视窗中，然后修改XH，XL，YH，YL的值，如图2.13所示，修改XH为0015，XL为65A0，YH为0021，YL为B79E。（4）在JMP START语句行设置断点，然后运行程序。（5）当程序遇到断点后停止运行，查看变量监视窗口，计算结果ZH为0037，ZL为1D3E。（6）修改XH，XL，YH和YL的值，再次运行程序，观察实验结果，反复测试几组数据，验证程序的功能。思考题：1.求累加和程序设计，在偏移地址为1000H开始依顺序填入16个字（16个16位数），利用

27、程序求和，存放在偏移地址2000H;SSTACK SEGMENT STACK DW 64 DUP(?)SSTACK ENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODESTART:MOV AX, 0MOV DS, AXMOV DI, 1000HMOV CX, 16MOV DX, 0A1： ADD AX, DIADC DX, 0INC DIINC DILOOP A1MOV DI, 2000HMOV DI, AXINC DIINC DIMOV DI, DXMOV AH, 4CH ;结束程序 INT 21H ;返回DOSCODE ENDSEND START在0000H:1000H开始的内存中输入16个相同的字0001H，结果如截图2.多字节加法程序设计，参考原程序，编写个两个64位数的减法程序，结果保存到具体内存单元，调试并记录。SSTACK SEGMENT STACK