西电微机基础原理实验报告.doc

,. 微机系统实验报告 班 级： 031214 学 号： 03121370 姓 名： 孔玲玲 地 点： E-II-312 时 间： 第二批 实验一 汇编语言编程实验 一、实验目的 (1) 掌握汇编语言的编程方法 (2) 掌握DOS功能调用的使用方法 (3) 掌握汇编语言程序的调试运行过程 二、实验设备 PC机一台。 三、实验内容 （1） 将指定数据区的字符串数据以ASCII码形式显示在屏幕上，并通过DOS功能调用完成必要提示信息的显示。 (2) 在屏幕上显示自己的学号姓名信息。 （3） 循环从键盘读入字符并回显在屏幕上，然后显示出对应字符的ASCII码，直到输入“Q”或“q”时结束。 （4） 自主设计输入显示信息，完成编程与调试，演示实验结果。 考核方式：完成实验内容（1）（2）（3）通过， 完成实验内容（4）优秀。 实验中使用的DOS功能调用： INT 21H 表3-1-1 显示实验中可使用DOS功能调用 AH 值 功 能 调 用 参 数 结 果 1 键盘输入并回显 AL=输出字符 2 显示单个字符(带Ctrl+Break检查) DL=输出字符 光标在字符后面 6 显示单个字符(无Ctrl+Break检查) DL=输出字符 光标在字符后面 8 从键盘上读一个字符 AL=字符的ASCII码 9 显示字符串 DS:DX=串地址，‘$’为结束字符 光标跟在串后面 4CH 返回DOS系统 AL=返回码 四、实验步骤 (1) 运行QTHPCI软件，根据实验内容编写程序，参考程序流程如图3-1-1所示。 (2) 使用“项目”菜单中的“编译”或“编译连接”命令对实验程序进行编译、连接。 (3) “调试”菜单中的“进行调试”命令进入Debug调试，观察调试过程中数据传输指令执行后各寄存器及数据区的内容。按F9连续运行。 (4) 更改数据区的数据，考察程序的正确性。 5、 实验程序 DATA SEGMENT BUFFER DB 03121370konglingling:,0AH,0DH,$ BUFFER2 DB aAbBcC,$ BUFFER3 DB 0AH,0DH,$ DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX mov ah,09h mov DX,OFFSET BUFFER int 21h MOV SI,OFFSET BUFFER2 lab1: cmp BYTE PTR [SI],$ je lab2 MOV AL,DS:[SI] AND AL,0F0H ;取高4位 MOV CL,4 SHR AL,CL CMP AL,0AH ;是否是A以上的数 JB C2 ADD AL,07H C2: ADD AL,30H MOV DL,AL ;show character MOV AH,02H INT 21H MOV AL,DS:[SI] AND AL,0FH ;取低4位 CMP AL,0AH JB C3 ADD AL,07H C3: ADD AL,30H MOV DL,AL ;show character MOV AH,02H INT 21H add SI,1 jmp lab1 lab2: mov ah,09h mov DX,OFFSET BUFFER3 int 21h mov ah,01h int 21h cmp al,q je lab3 mov BL,AL AND AL,0F0H ;取高4位 MOV CL,4 SHR AL,CL CMP AL,0AH ;是否是A以上的数 JB C4 ADD AL,07H C4: ADD AL,30H MOV DL,AL ;show character MOV AH,02H INT 21H MOV AL,BL AND AL,0FH ;取低4位 CMP AL,0AH JB C5 ADD AL,07H C5: ADD AL,30H MOV DL,AL ;show character MOV AH,02H INT 21H jmp lab2 lab3: mov ah,4ch int 21h CODE ENDS end START 6、 实验结果 实验二 数码转换实验 一、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。 (2) 掌握运算类指令编程及调试方法。 (3) 掌握循环程序的设计方法。 二、实验设备 PC机一台。 三、实验内容及说明 （1） 重复从键盘输入不超过5位的十进制数，按回车键结束输入； （2） 将该十进制数转换成二进制数；结果以2进制数的形式显示在屏幕上； （3） 如果输入非数字字符，则报告出错信息，重新输入； （4） 直到输入“Q”或‘q’时程序运行结束。 （5） 键盘输入一字符串，以空格结束，统计其中数字字符的个数，并在屏幕显示。 考核方式：完成实验内容（1）（2）（3）（4）通过， 完成实验内容（5）优秀。 转换过程参考流程如图3-2-2所示。 十进制数可以表示为：Dn*10n+Dn-1*10n-1+…+D0*100=S Di*10i 其中Di代表十进制数1、2、3、…、9、0。 上式可以转换为：S Di*10i=（（（Dn*10+Dn-1）*10+ Dn-2）*10+…+ D1）*10+ D0 由上式可归纳出十进制数转换为二进制数的方法：从二进制数的最高位Dn开始做乘10加次位的操作。 依此类推，则可求出二进制数结果。 表3-3-1 数码转换对应关系 十六进制 BCD码 二进制机器码 ASCII码 七段码 共阳 共阴 0 0000 0000 30H 40H 3FH 1 0001 0001 31H 79H 06H 2 0010 0010 32H 24H 5BH 3 0011 0011 33H 30H 4FH 4 0100 0100 34H 19H 66H 5 0101 0101 35H 12H 6DH 6 0110 0110 36H 02H 7DH 7 0111 0111 37H 78H 07H 8 1000 1000 38H 00H 7FH 9 1001 1001 39H 18H 67H A 101 41H 08H 77H B 1011 42H 03H 7CH C 1100 43H 46H 39H D 1101 44H 21H 5EH E 1110 45H 06H 79H F 1111 46H 0EH 71H 4、 实验程序 ; PAGE 60,132 ;本实验将输入的ASCII码转换为二进制,要求输入位数小于5 DATA SEGMENT MES DB 0AH,0DH,The Ascii code of Decimal code are: $ MSG1 DB 0AH,0DH,0AH,0DH,0AH,0DH,Please Input(Exit:q/Q):$ MSG2 DB 0AH,0DH,Input: $ MSG3 DB 0AH,0DH,Input Error, Please input again!,0AH,0DH,$ ;BIN DB 2 DUP(0) BUF DB 30H,30H,30H,31H,35H DB 10H DUP(0) N DW 0 DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV ES,AX MOV DI,OFFSET BUF CLC MOV DX,OFFSET MSG1 MOV AH,09H ;显示字符串 INT 21H MOV DX,OFFSET MSG2 MOV AH,09H INT 21H A1: MOV AH,01H ;接收键盘输入 INT 21H CMP AL,Q JZ EXIT CMP AL,q JZ EXIT CMP AL,39H JA ERROR INC N STOSB ;将输入数据存放在BUF缓冲区中 CMP AL,13 JNE A1 MOV CX,N DEC CX MOV BX,000AH MOV SI,OFFSET BUF MOV AH,0 MOV DX,0 LODSB CMP CX,1 JE A3 SUB AL,30H ;将BUF中数据转换为二——十进制数 DEC CX A2: IMUL BX MOV DX,AX LODSB MOV AH,0 A3: SUB AL,30H ADD AX,DX LOOP A2 MOV [SI],AX MOV DX,OFFSET MES MOV AH,09H INT 21H INC SI ;显示高字节 CALL SHOW DEC SI ;显示低字节 CALL SHOW MOV N,0 LOOP START SHOW PROC NEAR MOV AL,DS:[SI] AND AL,0F0H ;取高4位 MOV CL,4 SHR AL,CL CMP AL,0AH ;是否是A以上的数 JB C2 ADD AL,07H C2: ADD AL,30H MOV DL,AL ;show character MOV AH,06H INT 21H MOV AL,DS:[SI] AND AL,0FH ;取低4位 CMP AL,0AH JB C3 ADD AL,07H C3: ADD AL,30H MOV DL,AL ;show character MOV AH,06H INT 21H RET SHOW ENDP EXIT: MOV AX,4C00H INT 21H ERROR: MOV DX,OFFSET MSG3 MOV AH,09H INT 21H JMP START CODE ENDS END START 5、 实验结果 实验三 基本IO口扩展实验 一、实验目的 了解TTL芯片扩展简单I/O口的方法，掌握数据输入输出程序编制的方法。 二、实验内容说明 74LS244是一种三态输出的8总线缓冲驱动器，无锁存功能，当G为低电平时，Ai信号传送到Yi，当为高电平时，Yi处于禁止高阻状态。 其引脚图如下： 74LS273是一种带清除功能的8D触发器， 1D～8D为数据输入端，1Q～8Q为数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，常用作8位地址锁存器。 其引脚图如下： 本实验要求用74LS244作为输入口，读取开关状态，并将此状态通过74LS273连接到发光二极管显示。 具体实验内容如下： （1） 当开关Yi为低电平时对应的发光二极管点亮，Yi为高电平时对应的发光二极管灭。 （2） 当开关Yi全为高电平时，发光二极管Qi从左至右轮流点亮。 （3） 当开关Yi全为低电平时，发光二极管Qi从右至左轮流点亮。 （4） 自主设计控制及显示模式，完成编程调试，演示实验结果。 编程方法见IO（样例程序）.txt.(在编译环境下程序名后缀为.asm且不能含有汉字) 考核方式：完成实验内容（1）（2）（3）通过。 完成实验内容（4）优秀 三、实验原理图 图3-2-1 74LS244与74LS273扩展I/O口原理图 实验连线图： 图3-2-2 扩展I/O口连线图 四、实验步骤 （1）实验连线： 244的CS——ISA总线接口模块的0000H，Y7—Y0——开关K1—K8。 273的CS——ISA总线接口模块的0020H，Q7—Q0——发光二极管L1—L8。 该模块的WR、RD分别连到ISA总线接口模块的IOWR、IORD。 该模块的数据（AD0～AD7）连到ISA总线接口模块的数据（LD0～LD7）。 （2）编写实验程序，编译链接，运行程序 （3）拨动开关，观察发光二极管的变化。 五、实验程序 1、笨方法实现（主要代码）： START: MOV AX,MY_DATA MOV DS,AX MOV AX,MY_STACK MOV SS,AX LOP: MOV DX,0DF00H IN AL,DX CMP AL,00H JE C0 CMP AL,0FFH JE C3 ;JE EXIT MOV DX,0DF20H OUT DX,AL JMP LOP C0: MOV AL,0FEH JMP C1 C3: MOV AL,07FH JMP C2 C1: ;ROL AL,1 ;MOV DX,0DF20H ;OUT DX,AL ;CALL DELAY ;CALL BREAK ;JE C1 ;CMP AL,0FEH ;JE EXIT ;JMP C1 ;MOV AL,0FCH MOV DX,0DF20H OUT DX,AL CALL DELAY CALL BREAK MOV AL,0FDH MOV DX,0DF20H OUT DX,AL CALL DELAY CALL BREAK MOV AL,0FBH MOV DX,0DF20H OUT DX,AL CALL DELAY CALL BREAK MOV AL,0F7H MOV DX,0DF20H OUT DX,AL CALL DELAY CALL BREAK MOV AL,0EFH MOV DX,0DF20H OUT DX,AL CALL DELAY CALL BREAK MOV AL,0DFH MOV DX,0DF20H OUT DX,AL CALL DELAY CALL BREAK MOV AL,0BFH MOV DX,0DF20H OUT DX,AL CALL DELAY CALL BREAK MOV AL,07FH MOV DX,0DF20H OUT DX,AL CALL DELAY CALL BREAK MOV AL,0FFH MOV DX,0DF20H OUT DX,AL CALL DELAY CALL BREAK CALL DELAY CALL BREAK JMP LOP ;CALL DELAY ;CALL BREAK IN AL,DX CMP AL,080H JMP EXIT C2: MOV DX,0DF20H OUT DX,AL CALL DELAY CALL BREAK MOV AL,0BFH MOV DX,0DF20H OUT DX,AL CALL DELAY CALL BREAK MOV AL,0DFH MOV DX,0DF20H OUT DX,AL CALL DELAY CALL BREAK MOV AL,0EFH MOV DX,0DF20H OUT DX,AL CALL DELAY CALL BREAK MOV AL,0F7H MOV DX,0DF20H OUT DX,AL CALL DELAY CALL BREAK MOV AL,0FBH MOV DX,0DF20H OUT DX,AL CALL DELAY CALL BREAK MOV AL,0FDH MOV DX,0DF20H OUT DX,AL CALL DELAY CALL BREAK MOV AL,0FEH MOV DX,0DF20H OUT DX,AL CALL DELAY CALL BREAK MOV AL,0FFH MOV DX,0DF20H OUT DX,AL CALL DELAY CALL BREAK CALL DELAY CALL BREAK JMP LOP IN AL,DX CMP AL,080H JMP EXIT EXIT: MOV AH,4CH INT 21H 2、 循环左移右移实现： 主要代码： （1）右移： LOP: MOV DX,0DF00H IN AL,DX CMP AL,0FFH JE C0 ;JE EXIT MOV DX,0DF20H OUT DX,AL JMP LOP C0: MOV AL,07FH JMP C1 C1: ROR AL,1 MOV DX,0DF20H OUT DX,AL CALL DELAY call break ;CMP AL,0FEH ;JE EXIT JMP C1 IN AL,DX CMP AL,080H JMP EXIT （2）循环左移： LOP: MOV DX,0DF00H IN AL,DX CMP AL,00H JE C0 ;JE EXIT MOV DX,0DF20H OUT DX,AL JMP LOP C0: MOV AL,0FEH JMP C1 C1: ROl AL,1 MOV DX,0DF20H OUT DX,AL CALL DELAY call break ;CMP AL,0FEH ;JE EXIT JMP C1 IN AL,DX CMP AL,080H JMP EXIT 实验四 可编程并行接口8255实验 一、实验目的 了解可编程并行接口芯片8255的内部结构、工作方式、初始化编程及应用。 二、实验内容 (1) 流水灯实验：利用8255的A口、B口循环点亮发光二极管。 (2) 交通灯实验：利用8255的A口模拟交通信号灯。 (3) I/O输入输出实验：利用8255的A口读取开关状态，8255的B口把状态送发光二极管显示。 (4) 通过开关控制交通红绿灯的亮灭。 (5) 通过开关控制流水灯的循环方向和循环方式。 考核方式：完成实验内容（1）（2）（3）其中之一通过，完成实验内容（4）或（5）优秀。 三、实验说明 1、8255A的内部结构 （1）数据总线缓冲器：这是一个双向三态的8位数据缓冲器，它是8255A与微机系统数据总线的接口。输入输出的数据、CPU输出的控制字以及CPU输入的状态信息都是通过这个缓冲器传送的。 （2）三个端口A，B和C：A端口包含一个8位数据输出锁存器和缓冲器，一个8位数据输入锁存器。B端口包含一个8位数据输入/输出锁存器和缓冲器，一个8位数据输入缓冲器。C端口包含一个8位数据输出锁存器及缓冲器，一个8位数据输入缓冲器（输入没有锁存器）。 （3）A组和B组控制电路：这是两组根据CPU输出的控制字控制8255工作方式的电路，它们对于CPU而言，共用一个端口地址相同的控制字寄存器，接收CPU输出的一字节方式控制字或对C口按位复位字命令。方式控制字的高5位决定A组工作方式，低3位决定B组的工作方式。对C口按位复位命令字可对C口的每一位实现置位或复位。A组控制电路控制A口和C口上半部，B组控制电路控制B口和C口下半部。 （4）读写控制逻辑：用来控制把CPU输出的控制字或数据送至相应端口，也由它来控制把状态信息或输入数据通过相应的端口送到CPU。 2、8255A的工作方式 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—双向选通输入输出方式图6-3-1 8255方式1的状态字 图6-3-2 8255 方式2的状态字 。 3、8255A的状态字 4、8255A的控制字 表6-3-3 8255A方式控制字 1 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 特 征 位 A组方式 00=方式0 01=方式1 1X=方式2 A口 0=输出 1=输入 C口高4位 0=输出 1=输入 B组方式 0=方式0 1=方式1 B口 0=输出 1=输入 C口低4位 0=输出 1=输入 表6-3-4 按位置位/复位控制字 0 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 特征位 不用 位选择 000=C口0位……111=C口7位 0=复位 1=置位 四、实验原理图 图6-3-5 可编程并行接口8255电路 五、实验步骤 1、流水灯实验 (1) 实验连线 该模块的WR、RD分别连到ISA总线接口模块的IOWR、IORD。 该模块的数据（AD0～AD7）、地址线（A0～A7）分别连到ISA总线接口模块的数据（LD0～LD7）、地址线（LA0～LA7）。 8255模块选通线CE连到ISA总线接口模块的0000H。 8255的PA0～PA7连到发光二极管的L0～L7；8255的PB0～PB7连到发光二极管的L8～L15。 (2) 运行程序，观察发光二极管。 图6-3-6 流水灯实验 2、交通灯实验 (1) 实验连线： 该模块的WR、RD分别连到ISA总线接口模块的IOWR、IORD。 该模块的数据（AD0～AD7）、地址线（A0～A7）分别连到ISA总线接口模块的数据（LD0～LD7）、地址线（LA0～LA7）。 8255模块选通线CE连到ISA总线接口模块的0000H。 8255的PA0-L7、PA1-L6、PA2-L5、PA3-L3、PA4-L2、PA5-L1。 （2）运行程序，观察发光二极管。 图6-3-7 交通灯实验 3、I/O输入输出实验 (1) 实验连线 该模块的WR、RD分别连到ISA总线接口模块的IOWR、IORD。 该模块的数据（AD0～AD7）、地址线（A0～A7）分别连到ISA总线接口模块的数据（LD0～LD7）、地址线（LA0～LA7）。 8255模块选通线CE连到ISA总线接口模块的0000H。 8255的PA0～PA7接开关K0～K7，8255的PB0～PB7接发光二极管L0～L7。 图6-3-8 I/O输入输出实验 (2) 运行程序，拨动开关,观察发光二极管。 6、 实验程序 主要程序： ;***************************************************************************** ; /*初始状态全为红灯*/ ;***************************************************************************** ; ST0 PROC NEAR MOV AL,1BH OUT DX,AL CALL DELAY RET ST0 ENDp ; ;***************************************************************************** ; /*南北为绿灯，东西为红灯子程序*/ ;***************************************************************************** ; ST1 PROC NEAR MOV DX,P8255_A MOV AL,33H OUT DX,AL CALL DELAY CALL BREAK CALL DELAY CALL BREAK CALL DELAY CALL BREAK RET ST1 ENDp ; ;***************************************************************************** ; /*南北红灯闪烁，东西为红灯子程序*/ ;***************************************************************************** ; ST2 PROC NEAR MOV CX,5H ST20: MOV AL,2BH OUT DX,AL CALL DELAY MOV AL,3BH OUT DX,Al CALL DELAY LOOP ST20 RET ST2 ENDp ; ;***************************************************************************** ; /*南北为红灯，东西为绿灯子程序*/ ;***************************************************************************** ; ST3 PROC NEAR MOV AL,1EH OUT DX,AL CALL DELAY CALL BREAK CALL DELAY CALL BREAK CALL DELAY CALL BREAK RET ST3 ENDp ; ;***************************************************************************** ; /*南北为红灯，东