微機原理及應用實驗報告

1、實 驗 報 告微機原理及應用課 程 名 稱實驗1 DEBUG操作實驗 實驗2 匯編程序設(shè)計實驗實驗3 8253定時/計數(shù)器實驗 實驗4 8255 并行接口實驗實 驗 名 稱年 月 日 至 年 月 日實 驗 日 期學 生 專 業(yè)學 生 學 號學 生 姓 名教 師 姓 名成 績南京理工大學機械工程學院實驗一 DEBUG命令及其操作一、實驗目的1 熟練掌握debug的常用命令，學會用debug來調(diào)試程序。2 深入了解數(shù)據(jù)在存儲器中的存取方法及堆棧中數(shù)據(jù)的壓入與彈出。3 掌握各種尋址方法以及簡單指令的執(zhí)行過程。二、實驗要求1 實驗前要作好充分準備，包括匯編程序清單、調(diào)試步驟、調(diào)試方法以及對程序結(jié)果的分

2、析等。2 本實驗要求在PC機上進行。3 本實驗只要求在DEBUG調(diào)試狀態(tài)下進行，包括匯編程序，調(diào)試程序，執(zhí)行程序。三、實驗內(nèi)容l 實驗內(nèi)容1：學習用DEBUG調(diào)試工具進行源程序的輸入、匯編、調(diào)試和執(zhí)行。實驗報告要求：1 寫出運行結(jié)果；2 小結(jié)debug常用命令及使用體會答：1.原文已給出（略） 2a 匯編 d顯示內(nèi)存單元內(nèi)容 e修改單元內(nèi)存內(nèi)容 g執(zhí)行命令 t單步（或多步）調(diào)試n指定文件路徑文件名（含擴展名）u反匯編 r查看寄存器值及修改 l加載程序 w寫盤命令體會：提升學習熱情和動手能力 有助于理解代碼執(zhí)行過程l 實驗內(nèi)容2設(shè)AX=3000H，BX=5000H，請編一程序段將AX的內(nèi)容和BX

3、的內(nèi)容進行交換。請用堆棧作為兩寄存器交換內(nèi)容的中間存儲單元，用DEBUG調(diào)試程序進行匯編與調(diào)試。實驗報告要求：1 寫出完成上述功能的程序段；2 單步執(zhí)行，并記錄寄存器AX, BX及堆棧指針SP的值答：A100 Mov ax,3000 ； ax:3000 bx:0000 sp:ffeeMov bx,5000 ；ax:3000 bx:5000 sp:ffeePush ax ；ax:3000 bx:5000 sp:ffecMov ax,bx ；ax:5000 bx:5000 sp:ffecPop bx ；ax:5000 bx:3000 sp:ffeeInt 20l 實驗內(nèi)容3設(shè)DS=當前段地址，BX

4、=0300H，SI=0002H，請用DEBUG的命令將存儲器偏移地址300H304H連續(xù)單元裝入0AH，0BH，0CH，0DH，0EH。在DEBUG狀態(tài)下送入下面的程序，并用單步執(zhí)行的方法，分析每條指令源地址的形成過程？當數(shù)據(jù)傳送完畢時，AX中的內(nèi)容是什么？實驗報告要求：1 寫出源操作數(shù)的尋址方式；2 單步執(zhí)行，并記錄相關(guān)寄存器及存儲單元的值A(chǔ)100 ;給各內(nèi)存單元賦值Mov di,0300 Mov dx,0a Mov cx,5 1oop1:movdi,dxInc diInc dx1oop loop1程序清單如下： 尋址方式和AX的內(nèi)容MOV BX，0300 立即尋址MOV SI， 0002

5、立即尋址MOV AX，BX 寄存器尋址 AX: 0300 MOV AX，0304H 立即尋址 AX:0304MOV AX，0304H 存儲器直接尋址 AX:ds:0304 內(nèi)存單元的內(nèi)容0EHMOV AX，BX 寄存器間接尋址 AX:ds:0300 內(nèi)存單元的內(nèi)容0AHMOV AX，0001BX 基址相對尋址 AX:ds:0301 內(nèi)存單元的內(nèi)容0BHMOV AX，BXSI 基址變址尋址 AX:ds:0302 內(nèi)存單元的內(nèi)容0CHMOV AX，0001BXSI 基址變址尋址 AX:ds:0303內(nèi)存單元的內(nèi)容0DHl 實驗內(nèi)容4設(shè)AX=0002H，編寫程序?qū)X的內(nèi)容乘10，要求用移位的方法完

6、成。寫出實現(xiàn)上實驗報告要求：1 述功能的程序段；2 單步執(zhí)行程序，記錄每條指令的機器碼及相關(guān)寄存器的內(nèi)容注意：左移指令用SHL，而不能使用SAL A100Mov ax,2 機器碼：b80200 ax:0002 dx:0000 cl:00Mov dx,0 機器碼：ba0000 ax:0002 dx:0000 cl:00Shl ax,1 機器碼：d1e0 ax:0004 dx:0000 cl:00Mov dx,ax 機器碼： 01d0 ax:0004 dx:0004 cl:00 Mov cl,2 機器碼：b102 ax:0004 dx:0004 cl:02Shl ax,cl 機器碼：d3e0 ax

7、:0010 dx:0004 cl:02 Add ax,dx 機器碼：01d0 ax:0014 dx:0004 cl:02Int 20 機器碼：cd20 ax:0014 dx:0004 cl:02實驗二 簡單程序的編寫及匯編連接一、 實驗目的1 熟練掌握編寫匯編語言源程序的基本方法和基本框架。2 學會編寫順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)的匯編程序，掌握宏定義與宏調(diào)用的方法。3 掌握程序中數(shù)據(jù)的產(chǎn)生與數(shù)輸出的方法。4 熟悉建立源文件，進行匯編和連接的全過程，并對程序進行調(diào)試。二、 實驗要求1 實驗前準備 分析題目，將程序中的原始數(shù)據(jù)、中間結(jié)果和最終結(jié)果的存取方式確定好。 寫出算法或畫出流程圖。 寫出源

8、程序。 對程序中的結(jié)果進行分析，并準備好上機調(diào)試的過程。2 本實驗要求在PC機上進行。3 匯編過程中出現(xiàn)問題，可用DEBUG進行調(diào)試。三、 實驗內(nèi)容1 實驗內(nèi)容1 編輯源程序(參考程序見下)，建立 .ASM文件； 用MASM程序匯編，生成 .OBJ文件；查看 .LST文件的內(nèi)容 用LINK程序鏈接，生成 .EXE文件； 使用DEBUG命令將 .EXE文件調(diào)進內(nèi)存，執(zhí)行后查看程序運行結(jié)果； 使用DEBUG命令，檢查各段在內(nèi)存當中分配情況。參考程序：; exercize21data segment org 0200h buffer dw 0, 1, -5, 10, 256, -128, -100,

9、 45, 6, 3, dw -15,-67, 39, 4, 20, -1668, -32766, 32765, -525,dw 300 count equ ($-buffer)/2 max dw ?data endsstack segment stack 'stack' db 100 dup ('s')stack endscode segment para 'code' assume cs:code, ds:data, ss:stacksta proc far push ds xor ax, ax push ax mov ax, data mov

10、 ds, ax lea si, buffer mov cx, count dec cx mov ax, sichkmax: add si, 2 cmp si, ax jle next mov ax, sinext: loop chkmax mov max, ax retsta endpcode ends end sta實驗報告要求：1 小結(jié)匯編語言源程序的編譯及連接過程；2 記錄數(shù)據(jù)段在程序執(zhí)行前后的內(nèi)容3 寫出程序調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決方法；答：1 把待匯編的程序放在存放匯編、鏈接程序的文件夾里打開匯編程序輸入待匯編的程序名字 ，以默認配置生成obj文件，再打開鏈接程序輸入待鏈接的程序名字以

11、默認配置生成exe文件2 執(zhí)行前后buff數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)塊不變 max執(zhí)行前數(shù)據(jù)為0000H執(zhí)行后為7ffdH3 很順利作業(yè)：編程并且在計算機上調(diào)試。用匯編語言編寫一個加法程序：1234+5678請用ASCII碼的形式將加數(shù)與被加數(shù)存放在數(shù)據(jù)區(qū)DATA1和DATA2中，并將相加的結(jié)果顯示輸出。假設(shè)有一組數(shù)據(jù)：5，-4，0，3，100，-51，請編一程序，判斷每個數(shù)是否大于0，等于0，還是小于0，并輸出判斷結(jié)果。即：1當x>0y = 0當x=0-1當x<0sstack segment dw 32 dup(?)sstack endsdata segment data1 db 1234'

12、; data2 db 5678 data3 db 4 dup(?)data endscode segment assume cs:code,ss:sstack,ds:datasta:push ds xor ax,ax push ax mov ax,data mov ds,ax lea si,data1 lea di,data2 lea bx,data3 mov al,si+3 mov ah,di+3 and al,0fh and ah,0fh add al,ah or al,30h mov bx+3,al mov al,si+2 mov ah,di+2 and al,0fh and ah,0f

13、h adc al,ah or al,30h mov bx+2,al mov al,si+1 mov ah,di+1 and al,0fh and ah,0fh adc al,ah or al,30h mov bx+1,al mov al,si mov ah,di and al,0fh and ah,0fh adc al,ah or al,30h mov bx,al mov cx,4 mov ah,2ha1:mov dl,bx int 21h inc bx loop a1 retcode ends end stasstack segment stack 'stack' dw 32

14、 dup(?)sstack endsdata segment buff db 12,-23,5，-4，0，3，100，-51,3,-45,9,2 data endscount equ $-buffcode segment assume ss:sstack,ds:data,cs:codestart prog far push ds xor ax,ax push ax mov ax,data mov ds,ax lea bx,buff lea si,count mov cx,siloop1:mov al,bx cmp al,0 jz aa1 and al,80h jz aa2 mov ah,2 m

15、ov dl,2dh int 21h aa: inc bx loop loop1 jmp ov aa1:mov ah,2 mov dl,30h int 21h jmp aa aa2:mov ah,2 mov dl,31h int 21h jmp aa ov:retstart endpcode ends end start 實驗三 8254定時/計數(shù)器應用實驗一、實驗目的1、掌握8254的工作方式及應用編程；2、掌握8254典型應用電路的接法。二、實驗設(shè)備 PC機一臺，TD-PIE實驗裝置一套，示波器一臺。三、實驗內(nèi)容 1、計數(shù)應用實驗。編寫程序，應用8254的計數(shù)功能，使用單次脈沖模擬計數(shù)，使每

16、當按動KK1 +5次后，產(chǎn)生一次計數(shù)中斷，并在屏幕上顯示一個字符M。 2、定時應用實驗。編寫程序，應用8254的定時功能，產(chǎn)生一個1 ms的方波。1、計數(shù)應用實驗編寫程序，將8254的計數(shù)器0設(shè)置為方式3，計數(shù)值為十進制數(shù)4，用單次脈沖KK 1+作為CLK0時鐘，OUT0連接MIR7，每當KK1+按動5次后產(chǎn)生中斷請求，在屏幕上顯示字符M。實驗步驟：(1) 實驗接線如圖4-2所示；(2) 編寫實驗程序，經(jīng)編譯、鏈接無誤后裝入系統(tǒng)；(3) 運行程序，按動KK1+產(chǎn)生單次脈沖，觀察實驗現(xiàn)象；(4) 改變計數(shù)值，驗證8254的計數(shù)功能。圖4.2 8254計數(shù)應用實驗接線圖實驗程序清單：A8254 E

17、QU 06C0H；8254計數(shù)器0的端口地址B8254 EQU 06C2H；8254計數(shù)器1的端口地址C8254 EQU 06C4H；8254計數(shù)器2的端口地址CON8254 EQU 06C6H；8254控制字寄存器的端口地址SSTACK SEGMENT STACKDW 32 DUP(?)SSTACK ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE, SS:SSTACKSTART : PUSH DSMOV AX, 0000HMOV DS，AXLea ax,irq7mov si,3chmov si,axmov ax,seg irq7mov si+2,axCLIPOP DS;初始化主

18、片8259，其端口地址為20H和21HMOV AL，11HOUT 20H，AL；ICW1MOV AL，08HOUT 21H，AL；ICW2MOV AL，04HOUT 21H，AL；ICW3MOV 21H，01HOUT 21H，AL；ICW4MOV AL，6FH；OCW1OUT 21H，AL；初始化8254MOV DX，CON8254MOV AL，_11h_；計數(shù)器0，方式0OUT DX，ALMOV DX，A8254MOV AL，_04h_；給計數(shù)器0送初值OUT DX，ALSTIAA1： JMP AA1；中斷服務程序IRQ7： MOV AX，014DHINT 10H；顯示字符MMOV AX，0

19、120HINT 10HMOV AL，_20h_OUT _20h_，AL；中斷結(jié)束命令I(lǐng)RETCODE ENDS END SEGMENT2、定時應用實驗 編寫程序，將8254的計數(shù)器0設(shè)置為方式3，用信號源1MHz作為CLK0時鐘，OUT0輸出波形為1 ms方波。實驗步驟：（1）接線圖如圖4-3所示；（2）根據(jù)實驗內(nèi)容，編寫實驗程序，經(jīng)編譯、鏈接無誤后裝入系統(tǒng)；（3）運行實驗程序，用示波器測試OUT0輸出，驗證程序功能。圖4.3 8254定時應用實驗接線圖實驗程序清單A8254 EQU 06C0HB8254 EQU 06C2HC8254 EQU 06C4HCON8254 EQU 06C6HSST

20、ACK SEGMENT STACKDW 32 DUP(?)SSTACK ENDSCODE SEGMENTASSUME CS：CODESTART：MOV DX，CON8254 MOV AL，_37h_；8254控制字，計數(shù)器0，方式3 OUT DX，AL MOV DX，A8254MOV AL，_63h_；給計數(shù)器0送初值OUT DX，ALMOV AL，_09h_OUT DX，ALAA1： JMP AA1CODE ENDS END START六、思考題1、在將計數(shù)初值賦給8254后，馬上就可以啟動并進行定時或計數(shù)嗎？答：不是，計數(shù)的開始還得看門控信號，在寫入初值后若門控信號有效（軟件觸發(fā)為高電平有

21、效，硬件觸發(fā)為上升沿有效）則開始計數(shù)，否則等待有效門控信號的到來才開始計數(shù)2、若CLK0輸入1.925MHz的時鐘，能否在OUT0實現(xiàn)輸出30ms的定時脈沖？答：30*1925=57750<65535 所以用二進制寫初值方式可以實現(xiàn)，若用十進制方式寫初值則不能實現(xiàn)（十進制最大計數(shù)初值為0，即10000）實驗四 8255并行接口實驗一、實驗目的 1、學習并掌握8255的工作方式及其應用； 2、掌握8255典型應用電路的接法。二、實驗設(shè)備 PC機一臺，TD-PITE實驗裝置一套。三、實驗內(nèi)容1、基本輸入輸出實驗。本實驗系統(tǒng)中，8255的端口地址分別為0640H，0642H，0644H以及06

22、46H。編寫程序，使8255的A口為輸入，接撥動開關(guān)，B口為輸出，接發(fā)光二極管；要求只要開關(guān)撥動，發(fā)光二極管的顯示就發(fā)生相應改變。2、流水燈顯示實驗。編寫程序，使8255的A口和B口均為輸出，數(shù)據(jù)燈D7D0由左向右，每次僅亮一個燈，循環(huán)顯示，D15D8與D7D0正相反，由右向左，每次僅點亮一個燈，循環(huán)顯示。四、實驗原理圖5.1 8255內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外部引腳圖 并行接口是以數(shù)據(jù)的字節(jié)為單位與I/O設(shè)備或被控制對象之間傳遞信息。CPU和接口之間的數(shù)據(jù)傳送總是并行的，即可以同時傳遞8位、16位或32位等。8255可編程外圍接口芯片是Intel公司生產(chǎn)的通用并行I/O接口芯片，它具有A, B, C三個并

23、行接口，用+5 V單電源供電，能在以下三種方式下工作：方式0基本輸入/輸出方式、方式1選通輸入/輸出方式、方式2雙向選通工作方式。8255的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳如圖5-1所示，8255工作方式控制字和C口按位置位/復位控制字格式如圖5-2所示。五、實驗步驟1、基本輸入輸出實驗 本實驗使8255端口A工作在方式0并作為輸入口，端口B工作在方式0并作為輸出口。用一組開關(guān)信號接入端口A，端口B輸出線接至一組發(fā)光二極管上，然后通過對8255芯片編程來實現(xiàn)輸入輸出功能。具體實驗步驟如下述： 圖5.2 8255控制字格式 (1) 實驗接線圖如圖5-3所示，按圖連接實驗線路圖; (2) 編寫實驗程序，經(jīng)編譯、連接無誤后裝入系統(tǒng);圖5-3 8255基本輸入輸出實驗接線圖 (3) 運行程序，改變撥動開關(guān)，同時觀察LED顯示，驗證程序功能。實驗程序清單SSTACK SEGMENT STACK DW 32 DUP （？）S