太原理工大学微机原理实验报告课案(共22页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上 本科实验报告课程名称： 微机原理及应用 实验项目： 实验地点： 专业班级：机械xxx班 学号：xxxxxxxxxx 学生姓名： xx 指导教师： 2016年 12月 28日 实验一 汇编语言程序开发环境与程序调试一、实验要求和目的1熟悉在微机上编辑、汇编、连接、调试和运行汇编语言程序的过程，掌握PC 环境下命令行方式的特点。2熟悉汇编过程中一些常见出错信息。3熟悉程序调试的方法， DOS命令窗口的debug的常用命令。二、实验内容1、项目要求：在屏幕上显示字符串Hello，world!。2、程序设计思想：运用DOS系统功能调用（INT 21H）的9号功能。DOS系统

2、功能调用的9号功能是显示字符串，它调用的参数DS:DX=串地址，且字符串以“$”结束。程序流程图如图1-1：程序开始段的初始化设置显示字符串的段地址设置字符串的偏移地址DOS系统功能调用返回DOS程序结束图1-1 程序流程图3、程序清单：完整指令代码如下（简化段定义格式）：.model small;定义程序的存储模式.486;说明使用的80x86微处理器指令.stack;定义堆栈段.data;定义数据段String db Hello, world!,$.code ;定义代码段.startup;程序执行开始Mov ax, seg String ;把String的段地址送axMov ds,ax;a

3、x送ds，ds取得string的段地址mov dx,offset String;String的偏移地址送dxmov ah,9;字符串显示功能int 21h;DOS功能调用mov ax,4c00hint 21h;返回DOS.exitend三、结果与分析指导教师：年 月 实验二 内存数据的移动一、实验要求与目的：1、实验要求：编写程序实现把数据段的字符串数据移动到附加段中。2、实验目的：通过项目学习汇编的数据传送指令和串处理类指令，巩固寻址方式，学习汇编程序设计。二、实验内容：1、项目要求：把数据段中以dstring地址标号为开始地址的“hello world！”字符串移动到附加段以sstring

4、地址标号为开始地址中去。2、设计思想：从源串中取一个字符到AL中，然后把刚取到的字符放到目的串指定位置，重复这样的过程，把源串的字符取完为止。程序流程如图2-1所示。图2-1 程序流程图3、程序设计清单：实现这样功能的程序方法很多，下面给出了实现这一功能的完整程序清单（完整段定义格式）。方案一（无聊版）：采用的是loop指令，CX为循环次数，当CX为0时退出循环。加入了换行指令。用字符串常量$改变字符串,提前终止字符串的输出。程序如下：DSEG SEGMENTdstring DB HELLO,WORLD!,33,33, $;15个字节HELLO,WORLD!dstring_1 db 数据段的字

5、符串: , $;一定要加$,表示一个字符串的结束dstring_2 db 附加段的字符串: , $;在屏幕上显示的字符串DSEG ENDSESEG SEGMENTsstring DB 15 DUP(?);附加段预留15个字节空间ESEG ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE, DS:DSEG, ES:ESEGstart: MOV AX, DSEG;程序开始执行的地方 MOV DS, AX;将DSEG的段地址给ds MOV AX, ESEGMOV ES, AX;将SSEG的段地址给esLEA SI, dstring;将dstring的首地址给si LEA DI, sstr

6、ing;将sstring的首地址给diMOV CX, 15;CX存放loop指令的循环次数S: MOV AL, SIMOV ES:DI, ALINC DIINC SILOOP Smov dX,offset dstring_1MOV AH,09hINT 21H ;输出字符串数据段的字符串:MOV DL,0AH ;输出换行MOV AH,02HINT 21Hmov dX,offset dstringMOV AH,09hINT 21H ;输出字符串:HELLO,WORLD!MOV DL,0AH MOV AH,02HINT 21H;输出换行mov dX,offset dstring_2MOV AH,09

7、hINT 21H ;输出字符串dstring_2MOV DL,0AH MOV AH,02HINT 21H ;输出换行mov al,$mov es:di-3,al ;将第二个!改成$以终止字符串的继续输出MOV AX,ESMOV DS,AX;将附加段的段地址附给数据段mov dX,offset sstringMOV AH,09hINT 21H;显示字符串HELLO,WORLD!注意不是!MOV AX, 4C00HINT 21H;返回DOSCODE ENDS;代码段结束END start;程序结束方案二：采用字符串操作指令movsb，执行di=si。Si与di自动地址改变方向，由std，cld控制

8、。Cx作为计数器，前面应用rep指令重复。程序如下：DSEG SEGMENTdstring DB HELLO,WORLD!,$;13个字节HELLO,WORLD!DSEG ENDSESEG SEGMENTsstring DB 13 DUP(?);附加段留13个字节空间ESEG ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, DS:DSEG, ES:ESEGstart: MOV AX, DSEG;程序开始执行的地方 MOV DS, AX;将DSEG的段地址给ds MOV AX, ESEG MOV ES, AX;将SSEG的段地址给es LEA SI, dstring;将dstr

9、ing的首地址给si LEA DI, sstring;将sstring的首地址给di MOV CX, 13;CX存放rep指令的重复次数 cld;将DF位清零,则di与si自增 rep movsb;执行di=si MOV AX,ES MOV DS,AX;将附加段的段地址附给数据段 mov dX,offset sstring MOV AH,09h INT 21H;显示字符串HELLO,WORLD! MOV AX, 4C00H INT 21H;返回DOSCODE ENDS;代码段结束END start;程序结束方案三：采用是cmp与ja跳转指令来实现数据的移动。程序如下：DSEG SEGMENTd

10、string DB HELLO,WORLD!, $;13个字节HELLO,WORLD!DSEG ENDSESEG SEGMENTsstring DB 15 DUP(?);附加段留13个字节空间ESEG ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE, DS:DSEG, ES:ESEGstart: MOV AX, DSEG;程序开始执行的地方 MOV DS, AX;将DSEG的段地址给ds MOV AX, ESEG MOV ES, AX;将SSEG的段地址给es LEA SI, dstring;将dstring的首地址给si LEA DI, sstring;将sstring的首地址

11、给di MOV CX, 13;CX存放循环次数S: MOV AL, SI MOV ES:DI, AL INC DI INC SI DEC CX CMP CX,0 JA SMOV AX,ESMOV DS,AX;将附加段的段地址附给数据段mov dX,offset sstringMOV AH,09hINT 21H;显示字符串HELLO,WORLD!MOV AX, 4C00HINT 21H;返回DOSCODE ENDS;代码段结束END start;程序结束附简化段定义格式如下：.model small ;定义程序的存储模式.486;说明使用的80X86微处理指令.data;定义数据段开始dstri

12、ng db hello,world!,$sstring db 13 dup(0);使用的同一个数据段.code ;定义代码段.startup;程序开始执行的地方mov ax,seg dstring;=mov ax,data mov ds,ax;将dstring的段地址附给dsmov es,ax;为了使用movsb指令,由于两个字符串都在数据段,所以令es=ds lea si,dstringlea di,sstringmov cx,13;循环次数cldrep movsbmov dx,offset sstring mov ah,9 int 21h mov ax,4c00h int 21h.exit

13、End4、调试过程：（在win7x32下调试的方案二）第1步：进入debug：命令debug+file.exe。第2步：用r命令查看cpu寄存器内容，这一步基本没用。看注意点即可注意：此时并未给ds，es赋值，在ds，es赋值之前有ds=es，cs=ds+10h。第3步：用U命令查看汇编指令。直接暴力输入g 001a 也可，但只适用本程序。 第四步：用T命令执行一条机器指令。这里了执行四次。 此时可以看到ds和es已经赋值了，此时来查看内存的内容。注意cs没变。第五步：用d命令查看内存的内容。即查看DS:0 和ES:0输入d 0bc6:0和d 0bc7：0。可以看出已经完成移动了。三、结果与分

14、析没仔细去看为什么0bc6：0010处也有hello，world。我调试过了发现还有，猜测可能与ss的栈有关。四、拓展用q命令退出debug。用p命令一次执行完循环。用g+偏移地址(ip)，可以直接执行到上一条指令，即此时IP=ip。教师点评：指导教师：年 月 日实验三 分支程序结构一、实验要求与目的：1、实验要求：掌握分支结构程序设计的基本方法；掌握无条件转移指令和条件转移指令的使用；掌握分支结构程序设计的两种基本结构的使用。2、实验目的：通过分支程序的设计掌握结构化程序设计方法和常用算法设计。二、实验内容：1、项目要求：编写程序实现：在数据段中，有一个按从小到大顺序排列的无符号数组，其首地

15、址存放在SI寄存器中，数组中的第一个单元存放着数组长度。在key单元中有一个无符号数，要求在数组中查找是否存在key这个数，如找到，则使CF=0，并在DI中给出该单元在数组中的偏移地址；如未找到，则使CF=1。2、设计思想：对于这个表格查找，可以使用顺序查找和折半查找的算法思想。当然顺序查找程序简单，效率不高。而折半查找程序复杂，效率高，但对查找数据要求有序。本项目采用折半查找方式。在一个长度为N的有序数组r中，查找元素k的折半查找算法可描述如下：初始化被查找数组的尾下标，low1，highn。若lowhigh，则查找失败，CF=1，退出程序；否则，计算中点mid（low+high）/2。k与

16、中点元素rmid比较。若k= rmid，则查找成功，结束程序；若k rmid，则转步骤。低半部分查找（lower），highmid-1，返回步骤（2），继续执行。高半部分查找（higher），lowmid+1，返回步骤（2），继续执行程序开始初始化low，highlowhigh?Lowhigh,查找不成功CF1计算中间元素下标mid（low+high）/2SI所查找元素的偏移地址lowrmidkrmid3、程序清单（简化段定义格式）：.model small .486.stack.data;定义数据段开始array db 13,45,49,54,66,78,83,85,89,94,99,123

17、,233,245key db 40cg1 db find,$error1 db failed,$sstring db 12 dup(?).code .startupstart: mov ax,data;加载数据 mov ds,ax mov al,key;查找关键词送AL lea si,array;把数组的首地址送SI mov bl,array;把数组元素个数送BL mov bh,0;把数组元素个数送BX inc simain: cmp bx,0 jl error;转到查找失败程序段 shr bx,1;bx除以2 cmp al,bx+si;mid=bx+si ja higher;若大于，则转到高

18、半部分 jb lower;若小于，则转到低半部分 jmp cg;转到查找成功,无条件转移指令higher: add si,bx;高半部分 inc si jmp mainlower: add si,0;低半部分 dec bx jmp mainerror: lea dx,error1 ;查找失败,lea取有效地址 mov ah,09h ;字符串显示 int 21h jmp s;直接退出cg: lea dx,cg1;查找成功 mov ah,09h;字符串显示 int 21h stc ;cf置0 mov di,bx+si;di保存s:.exitEnd附完整段定义DSEG SEGMENT ARRAY D

19、B 13,45,49,54,66,78,83,85,89,94,99,123,233,245 KEY DB 45 CG1 DB find,$ ERROR1 DB failed,$DSEG ENDS CSEG SEGMENT ASSUME CS:CSEG,DS:DSEG START: MOV AX,DSEG MOV DS,AX MOV AL,KEY LEA SI,ARRAY MOV BL,ARRAY MOV BH,0 INC SI MAIN: CMP BX,0 JL ERROR SHR BX,1 CMP AL,BX+SI JA HIGHER JB LOWER JMP CG HIGHER: ADD

20、 SI,BX INC SI JMP MAIN LOWER: ADD SI,0 DEC BX JMP MAIN ERROR: LEA DX,ERROR1 MOV AH,09H INT 21H CLC JMP EXIT CG: LEA DX,CG1 MOV AH,09H INT 21H STC MOV DI,BX+SI JMP EXIT EXIT: MOV AX,4C00H INT 21HCSEG ENDS END START4、调试过程：此程序在计算中值（mid（low+high）/2）采用了一些技巧。在程序思想的描述上，应该计算出高端地址（high）和低端地址（low），再计算中间地址（mid

21、）。实际上我们需要的是中间地址（mid），没有必要一定要计算出高端地址和低端地址。bx+si表示的是中值地址，cmp al，bx+si 这指令表示ax与中值进行比较。本程序稍作修改，就可实现更广应用。三、结果与分析令key=45，输出结果如下：完整段代码输出结果：指导教师：年 月 日实验四 循环程序结构一、实验要求与目的1、实验要求：掌握循环结构程序设计的基本方法；了解循环控制的方法（计数、条件和混合）。2、实验目的：通过循环程序的设计掌握结构化程序设计方法和循环控制方法的设计。二、实验内容1、项目要求：编写程序实现1100的累加和求算，结果送到SUM单元中。2、设计思想：如果循环次数是已知的

22、，则采用计数控制方法。这里计数法可以是正计数即从1计数到n(图4-1(a)所示)；也可以是倒计数法即从n计数到0(图4-1(b)所示)。程序开始初始化ax,cx（ax存和sum,cx存循环次数）cx=cn?ax=ax+cxcx=cx+1退出Sum=ax;是否程序开始初始化ax,cx（ax存和sum,cx存循环次数）cxbx+si？子程序初始化子程序开始子程序结束送将要显示的字符到DL恢复现场修改指针地址循环结束？YN保护现场DOS系统功能调用Nmov al,bx+si mov di,siinc siYsicx？Nmov si,dx xchg bx+si,alxchg bx+di,al inc

23、dxYdxcx？N寄存器出栈（恢复现场）（b） XZPX子程序子程序结束（c）DISPLAY子程序这三个子程序是：XZPX：功能是对数组元素进行降序排序。入口参数：采用寄存器SI传递参数。用了寄存器：AX,BX,CX,DX出口参数：无。 DISPLAY：功能是将数组元素输出在屏幕上显示。入口参数：采用寄存器SI传递参数。出口参数：无。DIGITAL_DISPLAY:将数组元素中的数字显示在屏幕上。你也可以定义显示字符串然后调用DOS命令，显示字符。入口参数：采用寄存器SI传递参数。调用的寄存器：AX,BX,DX出口参数：无。DATA SEGMENTARRAY DB 13,65,12,97,68

24、,69,70,71,72,73,98,75,76,77DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX, DATA MOV DS, AX LEA SI,ARRAY CALL DISPLAY;显示原数字串 CALL XZPX;大小排序 CALL DISPLAY;显示排序后的数字串 JMP EXIT;退出程序 XZPX PROC NEAR PUSH AX PUSH BX PUSH CX PUSH DX PUSH SI PUSHF MOV CL,SI;数组元素个数读入CL中 MOV CH,0;CX保存数组元素个数 DEC CX MOV

25、 BX,SI;BX指向数组的第一个元素,即数组的个数字节 INC BX;BX指向数组的第一个数字 MOV DX,0;DX用于循环计数 LOP1: MOV SI,DX;DX送SI,用于定位,SI是用来循环比较的 MOV DI,DX;用于交换 MOV AL,BX+SI;AL用于存放最大数 INC SI;用于SI的循环 LOP2: CMP AL,BX+SI;比较 JAE GO;AL大于等于跳转至GO MOV AL,BX+SI;否则,bx+si送AL MOV DI,SI;DI记下大元素在数组中的位置 GO: INC SI;继续增加SI作比较CMP SI,CX JB LOP2;直到一位比较完 MOV S

26、I,DX;SI重新定位,回初位置 XCHG BX+SI,AL XCHG BX+DI,AL;初位置元素SI与大元素交换 INC DX CMP DX,CX JB LOP1;直到所有的元素查找完 POPF POP SI POP DX POP CX POP BX POP AX RET XZPX ENDP DISPLAY PROC ;NEAR PUSH AX PUSH CX PUSH DX PUSH SI PUSHF MOV CL,SI;循环次数 MOV CH,0 ;INC CX LOP3: CALL DIGITAL_DISPLAY;嵌套函数MOV DL,32 MOV AH,2 INT 21H;输出空格

27、 INC SI LOOP LOP3MOV DL,0AH ;换行 MOV AH,02HINT 21H POPF POP SI POP DX POP CX POP AX RET DISPLAY ENDPDIGITAL_DISPLAY PROC;实现数字0-128的输出PUSH AXPUSH DXPUSH BXMOV AL,SI+1;除100,输出百位MOV AH,0MOV DX,0MOV BX,100 DIV BXCMP AL,0JE S1;第一个数字不显示数字0PUSH DXADD AL,30H ;数字加上30H转换成相应的ASCII MOV DL,AL ;DOS命令调用,字符显示 MOV AH

28、,2INT 21HPOP DXS1:MOV AX,DX;除10MOV DX,0MOV BX,10 DIV BXPUSH DXADD AL,30H MOV DL,AL MOV AH,2INT 21HPOP DXMOV AX,DXMOV DX,0MOV BX,1 DIV BXADD AL,30H MOV DL,AL MOV AH,2INT 21H;不需要保护现场了POP BXPOP DXPOP AXRETDIGITAL_DISPLAY ENDPEXIT: MOV AX,4C00H INT 21HCODE ENDSEND START三、结果与分析描述程序中子程序的参数传递:在XZPX子程序中，首先SI作为地址参数传给了BX，且AX用于存放最大数，CX用于存放数组长度，DX用于定位初位置和记录循环次数，把8个寄存器全用光了，所以后面采用基址加变址BX+SI的寻址方式。这个程序只适用于0-128之间的排序，完全可以改进成0-65535之间排序。四、问题讨论如果将XZPX子程序中的JAE GO，改成JBE GO，在字符串的情况下可以实现ASCII值从低到高排序。但我发现本程序却不能完美排序，好像最后两位交换出错了。指导教师：年 月 日专心-专注-专业