求最大公約數(shù)和大獎(jiǎng)賽計(jì)分程序微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)1

1、課程設(shè)計(jì)報(bào)告( 20122013 年度第 一 學(xué)期)課 程：微機(jī)原理及應(yīng)用 題 目：求最大公約數(shù)和大獎(jiǎng)賽計(jì)分程序院 系：自動(dòng)化系班 級(jí)：自動(dòng)化1002班學(xué) 號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)周數(shù)：成 績(jī)： 日期：2013年 1 月 11 日微機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)任 務(wù) 書一、 目的與要求1 通過對(duì)微機(jī)系統(tǒng)分析和具體設(shè)計(jì)，使學(xué)生加深對(duì)所學(xué)課程的理解。2 掌握匯編語言程序設(shè)計(jì)的基本方法和典型接口電路的基本設(shè)計(jì)方法。3 培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。4 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)能力。5 提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。二、 主要內(nèi)容1 求最大公約數(shù)和大獎(jiǎng)賽計(jì)分程序。2 根據(jù)所選題目的要

2、求對(duì)微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，繪制程序總體流程圖并編寫源程序上機(jī)調(diào)試。3 寫出課程設(shè)計(jì)報(bào)告，對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行歸納和綜合，對(duì)設(shè)計(jì)中所存在的問題和不足進(jìn)行分析和總結(jié)，提出解決的方法、措施、建議和對(duì)這次設(shè)計(jì)實(shí)踐的認(rèn)識(shí)和收獲。 三、 進(jìn)度計(jì)劃序號(hào)設(shè)計(jì)內(nèi)容完成時(shí)間備注1選擇課程設(shè)計(jì)題目，查閱相關(guān)資料周二2進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)周三3上機(jī)調(diào)試周四4撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告周四5演示及答辯周五四、 設(shè)計(jì)成果要求1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)合理，軟件編程達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖和軟件流程圖繪制清楚規(guī)范。3 設(shè)計(jì)報(bào)告完整規(guī)范。五、 考核方式根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的完成情況、課程設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫情況及演示答辯情況采用五級(jí)記分制評(píng)定成績(jī)。學(xué)生姓名：201

3、002020211 李俊杰 201002020224 張茜 201002020228 周小朋指導(dǎo)教師：焦嵩鳴 微機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) 一、課程設(shè)計(jì)目的與要求1 通過對(duì)微機(jī)系統(tǒng)分析和具體設(shè)計(jì)，使學(xué)生加深對(duì)所學(xué)課程的理解。2 掌握匯編語言程序設(shè)計(jì)的基本方法和典型接口電路的基本設(shè)計(jì)方法。3 培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。4 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)能力。5 提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力二、課程設(shè)計(jì)正文設(shè)計(jì)題目一：求最大公約數(shù)設(shè)計(jì)任務(wù)及要求：提示輸入兩個(gè)小于100的十進(jìn)制正整數(shù)，求出這兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)，數(shù)據(jù)的輸入和結(jié)果的輸出都要有必要的提示，且提示獨(dú)占一行。（1）在屏幕上顯示i

4、nput string1:”，“input string2：”, “greatest common divisor is：”；（2）在鍵盤上輸入兩個(gè)數(shù)并在屏幕上顯示，每個(gè)數(shù)以enter鍵結(jié)束；（3）把輸入的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，并求出它們的最大公約數(shù)；（4）把二進(jìn)制表示的最大公約數(shù)轉(zhuǎn)換成ascii碼，并在屏幕上顯示。 設(shè)計(jì)題目二：大獎(jiǎng)賽計(jì)分程序設(shè)計(jì)任務(wù)及要求：從鍵盤上輸入十個(gè)十進(jìn)制數(shù)（一位或兩位的整數(shù)），代表十個(gè)評(píng)委的評(píng)分，減去十個(gè)數(shù)的最大數(shù)和最小數(shù)，求出平均值，并在屏幕上以十進(jìn)制顯示。（1）在屏幕上顯示“input：”；（2）輸入分?jǐn)?shù)并在屏幕上顯示，每個(gè)分?jǐn)?shù)以enter鍵結(jié)束；（3）把輸入

5、的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，并求出最大數(shù)和最小數(shù)；（4）求出十個(gè)數(shù)的總和，減去最大數(shù)和最小數(shù)后再求平均數(shù)；（5）把二進(jìn)制的平均數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制，并在屏幕上顯示。三、課程設(shè)計(jì)總結(jié)：（1）求最大公約數(shù) 這次的微原課程設(shè)計(jì)，老師提供了硬件和軟件兩個(gè)大的方向給我們，但我從幾次的微原實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)我對(duì)硬件的掌握和理解確實(shí)不好，所以我選擇了做軟件類的課程設(shè)計(jì)。課上老師說可根據(jù)提供的題目參考著來自己選擇對(duì)應(yīng)的題目，所以我們選擇了兩個(gè)題目，分別是求最大公約數(shù)和大獎(jiǎng)賽計(jì)分程序的設(shè)計(jì)。一開始以為題目要求的把輸入的兩個(gè)數(shù)的所有公約數(shù)顯示出來比較麻煩，所以改成了求最大公約數(shù)，可編著才知道求最大公約數(shù)的算法實(shí)在比較難想，廢了不少

6、時(shí)間。在求最大公約數(shù)的編程中，遇上了好幾個(gè)麻煩，其中我覺得比較有代表性的是以下幾個(gè)方面： 輸入兩個(gè)數(shù)的問題，是緊接著程序分別寫輸入程序還是采用call函數(shù)調(diào)用，但一看后面的第二個(gè)課題要輸入10個(gè)數(shù)，我們果斷的選擇了函數(shù)調(diào)用的方法，但還是不知道該怎么設(shè)計(jì)輸入程序，因?yàn)楦緵]見過，最后在一本參考書中發(fā)現(xiàn)了經(jīng)典的多位數(shù)輸入程序函數(shù)，也就是我們程序中的input函數(shù)，才解決了輸入的問題； 最大公約數(shù)的核心算法不清楚，因?yàn)槲覀儗W(xué)到的匯編畢竟是低級(jí)語言，和以前的c+相比，它的算法一定要更精巧和簡(jiǎn)潔。在網(wǎng)上搜到了它的核心算法后，我們自己編寫了求最大公約數(shù)的這一部分程序，沒有參照任何的資料，感覺很棒； 輸出最

7、大公約數(shù)時(shí)該怎么輸出的思想也是很模糊的，對(duì)是根據(jù)它有一位還是兩位分別跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的輸出段還是直接編寫對(duì)一位數(shù)和兩位數(shù)都有效的輸出程序拿捏不定。最后在網(wǎng)上找到了輸出一位的程序段，我們相互討論和摸索之后，編出了現(xiàn)在能輸出兩位數(shù)的程序； 對(duì)編譯錯(cuò)誤的改正還比較簡(jiǎn)單，但程序中出現(xiàn)了能編譯、能輸入、能輸出但結(jié)果不對(duì)的問題。從頭到尾查了好幾遍，但就是找不到問題。最后輸入了很多遍，從輸出結(jié)果看出了規(guī)律才找到了問題所在。那段錯(cuò)誤程序如下：mov al,bl ;最大公約數(shù)計(jì)算結(jié)束，把最大公約數(shù)保存到al中 xor ah,ah ;將al中的一個(gè)8位無符號(hào)數(shù)擴(kuò)展成16位，存放在ax中 mov cl,10 div cl

8、 ;將公約數(shù)除以10，商就是顯示器十位上的值，余數(shù)就是各位的值 cmp al,0 jz next3 ;若al中的商等于0，則直接跳到next3，不顯示十位上的0 mov dl,al add dl,30h mov ah,2 int 21h ;若al中的商不為0，則輸出顯示在屏幕上 next3:and dl,0 mov dl,ah add dl,30h and ah,0 mov ah,2 int 21h 大量的對(duì)程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)才發(fā)覺輸入兩個(gè)一位的數(shù)字時(shí)候是完全正確的，而輸入的兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)是兩位時(shí)，輸出結(jié)果的個(gè)位總是要不正確要不和正確值偏差點(diǎn)，再實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)輸入的兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)是兩位時(shí)，輸出結(jié)

9、果的個(gè)位永遠(yuǎn)是2，我們這才發(fā)現(xiàn)了問題是在哪。原來如果輸入兩個(gè)最大公約數(shù)是兩位的數(shù)時(shí)，第一次取的余數(shù)（也就是輸出數(shù)的個(gè)位）默認(rèn)放在了ah里，而02h功能調(diào)用輸出十位上的數(shù)時(shí)，ah被重新賦值了2，所以輸出顯示的也永遠(yuǎn)是2,。而當(dāng)輸入的兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)是一位時(shí)，在cmp al,0jz next3那里就跳轉(zhuǎn)到了輸出個(gè)位的指令，從而輸出正確。最后把a(bǔ)h中的個(gè)位先賦給了一個(gè)空閑寄存器，等輸出個(gè)位時(shí)再掉用那個(gè)空閑寄存器而不是ah就輕松解決了問題，可找過程的過程確實(shí)很艱辛，但也弄懂了很多很多其他的東西。最后就是對(duì)程序進(jìn)行解釋說明了，寫好之后才發(fā)覺會(huì)編程和能說清楚是兩碼事，但本來還是有點(diǎn)模糊的程序?qū)懲曜⑨屩?/p>

10、就感覺特別的清晰明朗，這不得不說是意外的收獲。（2）大獎(jiǎng)賽計(jì)分程序源程序建立以后要對(duì)其進(jìn)行匯編，匯編程序會(huì)指出源程序中的錯(cuò)誤，這些錯(cuò)誤要經(jīng)過調(diào)試階段才能糾正，從而得到正確的結(jié)果。常用的調(diào)試程序?yàn)閐ebug程序，它通過單步，設(shè)置斷點(diǎn)等方式提供了非常有效的調(diào)試手段?，F(xiàn)將本程序設(shè)計(jì)中遇到的錯(cuò)誤和修正總結(jié)如下：1.在初次編譯時(shí)，匯編程序提示有大量錯(cuò)誤，仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn)比較指令格式運(yùn)用出錯(cuò)，不能對(duì)兩個(gè)存儲(chǔ)器數(shù)直接進(jìn)行比較。原程序 cmp aa,bb 修改后 mov al,aa mov bl,bb mov al,bl2.將源程序再次匯編后得到?jīng)]有語法錯(cuò)誤obj文件，然后用link程序把obj文件轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行

11、的exe文件，在dos環(huán)境下可直接運(yùn)行該文件，但運(yùn)行后系統(tǒng)提示除數(shù)溢出，我們?cè)诔绦蛑姓也坏藉e(cuò)誤，只好用debug調(diào)試。只需edit環(huán)境，輸入tdebug加文件名之后回車，就可以進(jìn)入debug環(huán)境進(jìn)行程序調(diào)試。我們根據(jù)系統(tǒng)提示用f8單步進(jìn)行調(diào)試，觀察每一步結(jié)果，當(dāng)執(zhí)行到數(shù)值轉(zhuǎn)換哪里時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)結(jié)果出現(xiàn)了問題，兩位數(shù)轉(zhuǎn)換之后是正確的，但一位數(shù)卻出現(xiàn)了錯(cuò)誤。于是對(duì)程序進(jìn)行了修改，但還是出現(xiàn)了錯(cuò)誤，最后通過查閱書籍得到了一個(gè)可以將鍵盤上輸入的099之間的十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成響應(yīng)二進(jìn)制并存儲(chǔ)的程序（程序段中的input子程序），我們經(jīng)過仔細(xì)研究并看懂了這個(gè)程序，然后用他換掉了原來的換碼程序,并通過call指

12、令來調(diào)用此子程序。3.繼續(xù)編譯執(zhí)行，這次依然沒有出現(xiàn)語法上的錯(cuò)誤，但通過計(jì)算器檢驗(yàn)程序的輸出結(jié)果依然有誤，通過仔細(xì)檢查程序發(fā)現(xiàn)，對(duì)十個(gè)數(shù)進(jìn)行相加后把總和放到了al寄存器里面，造成溢出，從而輸出了錯(cuò)誤了結(jié)果，然后我們又對(duì)程序作了相應(yīng)修改。原程序：add al,bl修改后：add ax,bx再次編譯，通過幾次計(jì)算器的檢驗(yàn)，程序均得到了正確的結(jié)果。本程序設(shè)計(jì)結(jié)束。通過本次試驗(yàn)，我們掌握了匯編程序的基本設(shè)計(jì)方法，加深了對(duì)本門課程的理解和掌握，達(dá)到了本次課程設(shè)計(jì)的目的。 附錄：求最大公約數(shù)程序：data segment ;數(shù)據(jù)段定義string1 db input string1:$string2 db

13、 input string2:$string3 db greatest common divisor is: $aa db 20 dup(?) bb db 20 dup(?)data ends ;數(shù)據(jù)段定義結(jié)束code segment ;代碼段定義 assume cs:code,ds:data ;定義代碼段和數(shù)據(jù)段的默認(rèn)寄存器start: mov ax,data ;程序開始執(zhí)行 mov ds,ax lea dx,string1 ;取第一個(gè)提示語的有效地址放入dx中 mov ah,09h int 21h ;輸出第一個(gè)提示輸入語 call input ;調(diào)用函數(shù)input，輸入第一個(gè)數(shù) mov a

14、a,bl ;將第一個(gè)數(shù)存入存儲(chǔ)空間aa中 lea dx,string2 ;取第二個(gè)提示語的有效地址放入dx中 mov ah,09h int 21h ;輸出第二個(gè)提示輸入語 call input ;輸入第二個(gè)數(shù)數(shù) mov bb,bl ;將第二個(gè)數(shù)存入存儲(chǔ)空間bb中 lea dx,string3 ;取第三個(gè)提示語的有效地址放入dx中 mov ah,09h int 21h ;輸出結(jié)果提示語 mov al,aa mov bl,bb cmp al,bl jg next xchg al,bl ;把輸入的兩個(gè)數(shù)取出，較大的數(shù)存入al，較小的數(shù)存入blnext: and ah,0 ;用輾轉(zhuǎn)相除法求最大公約數(shù)

15、div bl cmp ah,0 jz next2 ;al中的數(shù)除以bl中的數(shù)，直到ah中存的余數(shù)等于0跳轉(zhuǎn)到next2 mov al,bl ;若ah中的余數(shù)不等于0，繼續(xù)進(jìn)行最大公約數(shù)的計(jì)算 mov bl,ah and ah,0 jmp next next2: mov al,bl ;最大公約數(shù)計(jì)算結(jié)束，把最大公約數(shù)保存到al中 xor ah,ah ;將al中的一個(gè)8位無符號(hào)數(shù)擴(kuò)展成16位，存放在ax中 mov cl,10 div cl ;將公約數(shù)除以10，商就是顯示器十位上的值，余數(shù)就是各位的值 mov ch,ah ;把余數(shù)放入空閑寄存器ch，防止02h功能調(diào)用重新對(duì)ah賦值 cmp al,0

16、 jz next3 ;若al中的商等于0，則直接跳到next3，不顯示十位上的0 mov dl,al add dl,30h mov ah,2 int 21h ;若al中的商不為0，則輸出顯示在屏幕上 next3:and dl,0 mov dl,ch add dl,30h and ah,0 mov ah,2 int 21h ;把ch中的余數(shù)也就是個(gè)位緊接著十位顯示在屏幕上 input:mov bx,0 ;定義輸入函數(shù)input，供call指令隨時(shí)調(diào)用 abc:mov ah,1 int 21h ;01h功能調(diào)用，輸入第一個(gè)數(shù)的第一個(gè)數(shù)字到al中 cmp al,0dh jz exit ;判斷輸入是否

17、是回車鍵，是的話說明輸入結(jié)束，跳轉(zhuǎn)到exit返回源程序 and ax,000fh xchg ax, bx ;若不是回車鍵，則把a(bǔ)h清零，和bx中的數(shù)據(jù)交換 mov cx,10 mul cx add bx,ax jmp abc exit: ret ;輸入數(shù)字結(jié)束，輸入的數(shù)存在bx寄存器中返回源程序 code ends ;代碼段定義結(jié)束 end start ;程序結(jié)束求最大公約數(shù)的程序流圖：大獎(jiǎng)賽計(jì)分程序的設(shè)計(jì)程序：data segment ;數(shù)據(jù)段定義string0 db input0:$string1 db input1:$string2 db input2:$string3 db input

18、3:$string4 db input4:$string5 db input5:$string6 db input6:$string7 db input7:$string8 db input8:$string9 db input9:$ max db 16 dup(?) min db 16 dup(?) aa db 16 dup(?) bb db 16 dup(?) cc db 16 dup(?) ddd db 16 dup(?) ee db 16 dup(?) ff db 16 dup(?) gg db 16 dup(?) hh db 16 dup(?) ii db 16 dup(?) jj

19、db 16 dup(?)data ends ;數(shù)據(jù)段定義結(jié)束code segment ;代碼段定義assume cs:code,ds:data ;定義代碼段和數(shù)據(jù)段的默認(rèn)寄存器start: mov ax,data ;程序開始執(zhí)行 mov ds,ax lea dx,string0 ;取第一個(gè)提示語的有效地址 mov ah,09h int 21h ;09h功能調(diào)用 call input ;調(diào)用函數(shù)input，開始輸入數(shù)字 mov aa,bl ;將輸入的數(shù)字存入存儲(chǔ)空間aa lea dx,string1 ;重復(fù)上述過程，將輸入的數(shù)字存入相應(yīng)的存儲(chǔ)空間 mov ah,09h int 21h call

20、input mov bb,bl lea dx,string2 mov ah,09h int 21h call input mov cc,bl lea dx,string3 mov ah,09h int 21h call input mov ddd,bl lea dx,string4 mov ah,09h int 21h call input mov ee,bl lea dx,string5 mov ah,09h int 21h call input mov ff,bl lea dx,string6 mov ah,09h int 21h call input mov gg,bl lea dx,s

21、tring7 mov ah,09h int 21h call input mov hh,bl lea dx,string8 mov ah,09h int 21h call input mov ii,bl lea dx,string9 mov ah,09h int 21h call input mov jj,bl ;輸入數(shù)字結(jié)束，將第十個(gè)數(shù)字存入存儲(chǔ)空間jj mov al,aa ;開始分別調(diào)用十個(gè)存儲(chǔ)空間里的數(shù)進(jìn)行比較，把最大的數(shù)存到al中 mov bl,bb cmp al,bl ja next1 xchg al,bl next1:mov bl,cc cmp al,bl ja next2 xch

22、g al,bl next2:mov bl,ddd cmp al,bl ja next3 xchg al,bl next3:mov bl,ee cmp al,bl ja next4 xchg al,bl next4:mov bl,ff cmp al,bl ja next5 xchg al,bl next5:mov bl,gg cmp al,bl ja next6 xchg al,bl next6:mov bl,hh cmp al,bl ja next7 xchg al,bl next7:mov bl,ii cmp al,bl ja next8 xchg al,bl next8:mov bl,jj

23、 cmp al,bl ja next9 xchg al,bl next9:mov max,al ;將輸入的最大值放入存儲(chǔ)空間max中，找尋最大數(shù)值過程結(jié)束 mov al,aa ;開始分別調(diào)用十個(gè)存儲(chǔ)空間里的數(shù)進(jìn)行比較，把最小的數(shù)存到al中 mov bl,bb cmp al,bl jb next11 xchg al,blnext11:mov bl,cc cmp al,bl jb next22 xchg al,blnext22:mov bl,ddd cmp al,bl jb next33 xchg al,blnext33:mov bl,ee cmp al,bl jb next44 xchg al,

24、blnext44:mov bl,ff cmp al,bl jb next55 xchg al,blnext55:mov bl,gg cmp al,bl jb next66 xchg al,blnext66:mov bl,hh cmp al,bl jb next77 xchg al,blnext77:mov bl,ii cmp al,bl jb next88 xchg al,blnext88:mov bl,jj cmp al,bl jb next99 xchg al,blnext99:mov min,al ;將輸入的最小數(shù)放入存儲(chǔ)空間min，找尋最小數(shù)值過程結(jié)束 mov al,aa mov bl

25、,bb ;把a(bǔ)a和bb中的值分別賦給al和bl，讓隨后的運(yùn)算程序得以執(zhí)行 xor ah,ah xor bh,bh ;把a(bǔ)h和bh清零，防止累加之后al存儲(chǔ)空間不夠占用ah的空間 add ax,bx ;依次進(jìn)行累加，把累加值存入ax mov bl,cc add ax,bx mov bl,ddd add ax,bx mov bl,ee add ax,bx mov bl,ff add ax,bx mov bl,gg add ax,bx mov bl,hh add ax,bx mov bl,ii add ax,bx mov bl,jj add ax,bx ;將10個(gè)數(shù)的和放在ax寄存器中，累加結(jié)束 m

26、ov bl,max ;將最大值賦給bl xor bh,bh ;bh清零，使隨后減法運(yùn)算bx中只有最大值max的數(shù)據(jù) sub ax,bx mov bl,min ;將最小值賦給bl，因bh沒用到，所以這里不用再次清零 sub ax,bx ;減去最大數(shù)和最小數(shù)，將結(jié)果保存在ax中 mov cl,8 div cl mov dh,ah ;將8個(gè)數(shù)的和除8后的余數(shù)放在dh寄存器中 xor ah,ah ;開始把整數(shù)部分輸出，ah清零，防止后面div運(yùn)算中ah影響結(jié)果 mov cl,10 div cl mov ch,ah ;把要輸出的整數(shù)部分的個(gè)位數(shù)賦給ch，防止后續(xù)功能調(diào)用時(shí)覆蓋ah cmp al,0 jz

27、 next ;判斷輸出的最高位是否為0，若是則跳轉(zhuǎn)，不顯示在屏幕上 mov dl,al add dl,30h ;將相應(yīng)的數(shù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的ascii碼 mov ah,2 int 21h ;若輸出的最高位不為0，則用02h功能調(diào)用顯示在屏幕上 next:and dl,0 mov dl,ch ;把要顯示數(shù)的個(gè)位上的數(shù)賦給dl add dl,30h ;將要顯示數(shù)的個(gè)位上的數(shù)轉(zhuǎn)換成ascii碼 and ah,0 mov ah,2 int 21h ;將要顯示數(shù)的個(gè)位上的數(shù)緊接著十位輸出在屏幕上 mov dl,2eh mov ah,02h int 21h ;將小數(shù)點(diǎn)顯示在屏幕上 mov cl,10 xor ah,