微机基础原理及应用实验报告.doc

-/ 实 验 报 告 微机原理及应用 课 程 名 称 实验1 DEBUG操作实验 实验2 汇编程序设计实验 实验3 8253定时/计数器实验 实验4 8255 并行接口实验 实 验 名 称 年 月 日 至 年 月 日 实 验 日 期 学 生 专 业 学 生 学 号 学 生 姓 名 教 师 姓 名 成 绩 南京理工大学机械工程学院 实验一 DEBUG命令及其操作 一、实验目的 1． 熟练掌握debug的常用命令，学会用debug来调试程序。 2． 深入了解数据在存储器中的存取方法及堆栈中数据的压入与弹出。 3． 掌握各种寻址方法以及简单指令的执行过程。 二、实验要求 1． 实验前要作好充分准备，包括汇编程序清单、调试步骤、调试方法以及对程序结果的分析等。 2． 本实验要求在PC机上进行。 3． 本实验只要求在DEBUG调试状态下进行，包括汇编程序，调试程序，执行程序。 三、实验内容 l 实验内容1：学习用DEBUG调试工具进行源程序的输入、汇编、调试和执行。 实验报告要求： 1． 写出运行结果； 2． 小结debug常用命令及使用体会 答：1.原文已给出（略） 2．a 汇编 d显示内存单元内容 e修改单元内存内容 g执行命令 t单步（或多步）调试 n指定文件路径文件名（含扩展名） u反汇编 r查看寄存器值及修改 l加载程序 w写盘命令 体会：提升学习热情和动手能力 有助于理解代码执行过程 l 实验内容2 设AX=3000H，BX=5000H，请编一程序段将AX的内容和BX的内容进行交换。请用堆栈作为两寄存器交换内容的中间存储单元，用DEBUG调试程序进行汇编与调试。 实验报告要求： 1． 写出完成上述功能的程序段； 2． 单步执行，并记录寄存器AX, BX及堆栈指针SP的值 答： A100 Mov ax,3000 ； ax:3000 bx:0000 sp:ffee Mov bx,5000 ；ax:3000 bx:5000 sp:ffee Push ax ；ax:3000 bx:5000 sp:ffec Mov ax,bx ；ax:5000 bx:5000 sp:ffec Pop bx ；ax:5000 bx:3000 sp:ffee Int 20 l 实验内容3 设DS=当前段地址，BX=0300H，SI=0002H，请用DEBUG的命令将存储器偏移地址300H~304H连续单元装入0AH，0BH，0CH，0DH，0EH。在DEBUG状态下送入下面的程序，并用单步执行的方法，分析每条指令源地址的形成过程？当数据传送完毕时，AX中的内容是什么？ 实验报告要求： 1． 写出源操作数的寻址方式； 2． 单步执行，并记录相关寄存器及存储单元的值 A100 ;给各内存单元赋值 Mov di,0300 Mov dx,0a Mov cx,5 1oop1:mov[di],dx Inc di Inc dx 1oop loop1 程序清单如下： 寻址方式和AX的内容 MOV BX，0300 立即寻址 MOV SI， 0002 立即寻址 MOV AX，BX 寄存器寻址 AX: 0300 MOV AX，0304H 立即寻址 AX:0304 MOV AX，[0304H] 存储器直接寻址 AX:ds:0304 内存单元的内容0EH MOV AX，[BX] 寄存器间接寻址 AX:ds:0300 内存单元的内容0AH MOV AX，0001[BX] 基址相对寻址 AX:ds:0301 内存单元的内容0BH MOV AX，[BX][SI] 基址变址寻址 AX:ds:0302 内存单元的内容0CH MOV AX，0001[BX][SI] 基址变址寻址 AX:ds:0303内存单元的内容0DH l 实验内容4 设AX=0002H，编写程序将AX的内容乘10，要求用移位的方法完成。 写出实现上实验报告要求： 1． 述功能的程序段； 2． 单步执行程序，记录每条指令的机器码及相关寄存器的内容 注意：左移指令用SHL，而不能使用SAL A100 Mov ax,2 机器码：b80200 ax:0002 dx:0000 cl:00 Mov dx,0 机器码：ba0000 ax:0002 dx:0000 cl:00 Shl ax,1 机器码：d1e0 ax:0004 dx:0000 cl:00 Mov dx,ax 机器码： 01d0 ax:0004 dx:0004 cl:00 Mov cl,2 机器码：b102 ax:0004 dx:0004 cl:02 Shl ax,cl 机器码：d3e0 ax:0010 dx:0004 cl:02 Add ax,dx 机器码：01d0 ax:0014 dx:0004 cl:02 Int 20 机器码：cd20 ax:0014 dx:0004 cl:02 实验二 简单程序的编写及汇编连接 一、 实验目的 1． 熟练掌握编写汇编语言源程序的基本方法和基本框架。 2． 学会编写顺序结构、分支结构和循环结构的汇编程序，掌握宏定义与宏调用的方法。 3． 掌握程序中数据的产生与数输出的方法。 4． 熟悉建立源文件，进行汇编和连接的全过程，并对程序进行调试。 二、 实验要求 1． 实验前准备 ① 分析题目，将程序中的原始数据、中间结果和最终结果的存取方式确定好。 ② 写出算法或画出流程图。 ③ 写出源程序。 ④ 对程序中的结果进行分析，并准备好上机调试的过程。 2． 本实验要求在PC机上进行。 3． 汇编过程中出现问题，可用DEBUG进行调试。 三、 实验内容 1． 实验内容1 ① 编辑源程序(参考程序见下)，建立 .ASM文件； ② 用MASM程序汇编，生成 .OBJ文件；查看 .LST文件的内容 ③ 用LINK程序链接，生成 .EXE文件； ④ 使用DEBUG命令将 .EXE文件调进内存，执行后查看程序运行结果； ⑤ 使用DEBUG命令，检查各段在内存当中分配情况。 参考程序： ; exercize21 data segment org 0200h buffer dw 0, 1, -5, 10, 256, -128, -100, 45, 6, 3, dw -15,-67, 39, 4, 20, -1668, -32766, 32765, -525, dw 300 count equ ($-buffer)/2 max dw ? data ends stack segment stack stack db 100 dup (s) stack ends code segment para code assume cs:code, ds:data, ss:stack sta proc far push ds xor ax, ax push ax mov ax, data mov ds, ax lea si, buffer mov cx, count dec cx mov ax, [si] chkmax: add si, 2 cmp [si], ax jle next mov ax, [si] next: loop chkmax mov max, ax ret sta endp code ends end sta 实验报告要求： 1． 小结汇编语言源程序的编译及连接过程； 2． 记录数据段在程序执行前后的内容 3． 写出程序调试中出现的问题及解决方法； 答： 1． 把待汇编的程序放在存放汇编、链接程序的文件夹里打开汇编程序输入待汇编的程序名字 ，以默认配置生成obj文件，再打开链接程序输入待链接的程序名字以默认配置生成exe文件 2． 执行前后buff数据数据块不变 max执行前数据为0000H执行后为7ffdH 3． 很顺利 作业：编程并且在计算机上调试。 ①用汇编语言编写一个加法程序： 1234+5678 请用ASCII码的形式将加数与被加数存放在数据区DATA1和DATA2中，并将相加的结果显示输出。 ②假设有一组数据：5，-4，0，3，100，-51，……，请编一程序，判断每个数是否大于0，等于0，还是小于0，并输出判断结果。即： 1 当x>0 y = 0 当x=0 -1 当x<0 ①sstack segment dw 32 dup(?) sstack ends data segment data1 db ‘1234 data2 db ‘5678’ data3 db 4 dup(?) data ends code segment assume cs:code,ss:sstack,ds:data sta: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,0fh 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,2h a1:mov dl,[bx] int 21h inc bx loop a1 ret code ends end sta ②sstack segment stack stack dw 32 dup(?) sstack ends data segment buff db 12,-23,5，-4，0，3，100，-51,3,-45,9,2 data ends count equ $-buff code segment assume ss:sstack,ds:data,cs:code start prog far push ds xor ax,ax push ax mov ax,data mov ds,ax lea bx,buff lea si,count mov cx,[si] loop1:mov al,[bx] cmp al,0 jz aa1 and al,80h jz aa2 mov ah,2 mov 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:ret start endp code ends end start 实验三 8254定时/计数器应用实验 一、实验目的 1、掌握8254的工作方式及应用编程； 2、掌握8254典型应用电路的接法。 二、实验设备 PC机一台，TD-PIE实验装置一套，示波器一台。 三、实验内容 1、计数应用实验。编写程序，应用8254的计数功能，使用单次脉冲模拟计数，使每当按动‘KK1 +’5次后，产生一次计数中断，并在屏幕上显示一个字符‘M’。 2、定时应用实验。编写程序，应用8254的定时功能，产生一个1 ms的方波。 1、计数应用实验 编写程序，将8254的计数器0设置为方式3，计数值为十进制数4，用单次脉冲KK 1+作为CLK0时钟，OUT0连接MIR7，每当KK1+按动5次后产生中断请求，在屏幕上显示字符‘M’。 实验步骤： (1) 实验接线如图4-2所示； (2) 编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统； (3) 运行程序，按动KK1+产生单次脉冲，观察实验现象； (4) 改变计数值，验证8254的计数功能。 图4.2 8254计数应用实验接线图 实验程序清单： A8254 EQU 06C0H ；8254计数器0的端口地址 B8254 EQU 06C2H ；8254计数器1的端口地址 C8254 EQU 06C4H ；8254计数器2的端口地址 CON8254 EQU 06C6H ；8254控制字寄存器的端口地址 SSTACK SEGMENT STACK DW 32 DUP(?) SSTACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, SS:SSTACK START : PUSH DS MOV AX, 0000H MOV DS，AX Lea ax,irq7 mov si,3ch mov [si],ax mov ax,seg irq7 mov [si+2],ax CLI POP DS ;初始化主片8259，其端口地址为20H和21H MOV AL，11H OUT 20H，AL ；ICW1 MOV AL，08H OUT 21H，AL ；ICW2 MOV AL，04H OUT 21H，AL ；ICW3 MOV 21H，01H OUT 21H，AL ；ICW4 MOV AL，6FH ；OCW1 OUT 21H，AL ；初始化8254 MOV DX，CON8254 MOV AL，____11h_____ ；计数器0，方式0 OUT DX，AL MOV DX，A8254 MOV AL，_____04h____ ；给计数器0送初值 OUT DX，AL STI AA1： JMP AA1 ；中断服务程序 IRQ7： MOV AX，014DH INT 10H ；显示字符M MOV AX，0120H INT 10H MOV AL，__20h_____ OUT ___20h____，AL ；中断结束命令 IRET CODE ENDS END SEGMENT 2、定时应用实验 编写程序，将8254的计数器0设置为方式3，用信号源1MHz作为CLK0时钟，OUT0输出波形为1 ms方波。 实验步骤： （1）接线图如图4-3所示； （2）根据实验内容，编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统； （3）运行实验程序，用示波器测试OUT0输出，验证程序功能。 图4.3 8254定时应用实验接线图 实验程序清单 A8254 EQU 06C0H B8254 EQU 06C2H C8254 EQU 06C4H CON8254 EQU 06C6H SSTACK SEGMENT STACK DW 32 DUP(?) SSTACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE START：MOV DX，CON8254 MOV AL，____37h____ ；8254控制字，计数器0，方式3 OUT DX，AL MOV DX，A8254 MOV AL，___63h_____ ；给计数器0送初值 OUT DX，AL MOV AL，____09h____ OUT DX，AL AA1： JMP AA1 CODE ENDS END START 六、思考题 1、在将计数初值赋给8254后，马上就可以启动并进行定时或计数吗？ 答：不是，计数的开始还得看门控信号，在写入初值后若门控信号有效（软件触发为高电平有效，硬件触发为上升沿有效）则开始计数，否则等待有效门控信号的到来才开始计数 2、若CLK0输入1.925MHz的时钟，能否在OUT0实现输出30ms的定时脉冲？ 答：30*1925=57750<65535 所以用二进制写初值方式可以实现，若用十进制方式写初值则不能实现（十进制最大计数初值为0，即10000） 实验四 8255并行接口实验 一、实验目的 1、学习并掌握8255的工作方式及其应用； 2、掌握8255典型应用电路的接法。 二、实验设备 PC机一台，TD-PITE实验装置一套。 三、实验内容 1、基本输入输出实验。 本实验系统中，8255的端口地址分别为0640H，0642H，0644H以及0646H。编写程序，使8255的A口为输入，接拨动开关，B口为输出，接发光二极管；要求只要开关拨动，发光二极管的显示就发生相应改变。 2、流水灯显示实验。 编写程序，使8255的A口和B口均为输出，数据灯D7~D0由左向右，每次仅亮一个灯，循环显示，D15~D8与D7~D0正相反，由右向左，每次仅点亮一个灯，循环显示。 四、实验原理 图5.1 8255内部结构及外部引脚图 并行接口是以数据的字节为单位与I/O设备或被控制对象之间传递信息。CPU和接口之间的数据传送总是并行的，即可以同时传递8位、16位或32位等。8255可编程外围接口芯片是Intel公司生产的通用并行I/O接口芯片，它具有A, B, C三个并行接口，用+5 V单电源供电，能在以下三种方式下工作：方式0——基本输入/输出方式、方式1——选通输入/输出方式、方式2——双向选通工作方式。8255的内部结构及引脚如图5-1所示，8255工作方式控制字和C口按位置位/复位控制字格式如图5-2所示。 五、实验步骤 1、基本输入输出实验 本实验使8255端口A工作在方式0并作为输入口，端口B工作在方式0并作为输出口。用一组开关信号接入端口A，端口B输出线接至一组发光二极管上，然后通过对8255芯片编程来实现输入输出功能。具体实验步骤如下述： 图5.2 8255控制字格式 (1) 实验接线图如图5-3所示，按图连接实验线路图; (2) 编写实验程序，经编译、连接无误后装入系统; 图5-3 8255基本输入输出实验接线图 (3) 运行程序，改变拨动开关，同时观察LED显示，验证程序功能。 实验程序清单 SSTACK SEGMENT STACK DW 32 DUP （？） SSTACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE START： MOV DX，0646H MOV AL，_____90h_____ ；8255的工作方式控制字 OUT DX，AL AA1： MOV DX，0640H IN AL，DX CALL DELAY MOV DX，0642H OUT DX，AL JMP AA1 ；延时子程序 DELAY： PUSH CX MOV CX，0F00H AA2： PUSH AX POP AX LOOP AA2 POP CX RET CODE ENDS END START 2、流水灯显示实验 使8255的A口和B口均为输出，数据灯D7DO由左向右，每次仅亮一个灯，循环显示，D15~D8与D7~D0正相反，由右向左，每次仅点亮一个灯，循环显示。实验接线图如图5-5所示。实验步骤如下所述： (1) 按图5-5连接实验线路图； (2) 编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统； (3) 运行程序，观察LED灯的显示，验证程序功能； 图5-5 8255流水灯实验接线图 (4) 自己改变流水灯的方式，编写程序。 实验程序清单 SSTACK SEGMENT STACK DW 32 DUP （？） SSTACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE Start:mov dx.0646h Mov al,80h Out dx,al Mov bx,0180h Aa1:mov dx,0640h Mov al,bl Out dx,al Call delay Mov dx,0642h Mov al,bh Out dx,al Call delay Ror bl,1 Rol,bh,1 Jmp aa1 DELAY： PUSH CX MOV CX，0F00H AA2： PUSH AX POP AX LOOP AA2 POP CX RET CODE ENDS END START