微机原理实验指导书 .doc

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1、实验一 系统操作及程序调试举例1. 实验目的学习并掌握实验系统的基本操作，为以后的实验打下基础。2实验设备DICE-8086B实验系统一台3实验准备工作系统一经连好，检查无误后，就可以通电运行。系统提供两种启动方式，即：类型操作显示功能热启动按线路板左下角的复位开关WELCOME TO YOU!复位CPU、接口，清断点冷启动上电复位WELCOME TO YOU!复位CPU、接口，清断点，自检系统系统自动完成后，显示器上会显示“”提示符，等待键入操作命令。4实验内容及步骤（1） 系统操作练习（一）要求：从3500内存单元开始建立015共16个数据。程序流程图如下：实验步骤 输入与修改：在“”提示

2、符下键入A2000，此时显示器上将会显示程序的段地址CS和偏移地址IP（=2000H），接着就可以在光标处输入程序。注：在输入过程中，若发现本行有错误，则可以按“”键删除并重新输入；若回车后系统提示“ERROR！”，则要在原地址指针处重新正确输入。输入程序后可通过反汇编查看程序。（U操作） 程序运行：在DICE-8086B实验系统上，程序的运行方式有单步、连续和断点运行几种方式。可参考（T操作，G操作，GB操作等） 内存单元的修改与显示：用（D操作）可显示内存单元的内容，用（E操作）可修改内存单元的内容。（分别参考前）。运行程序观察从3500H单元开始连续存放的16个数据为多少？任意修改AX的

3、值，再运行程序，显示运行结果是否正确？流程图及参考程序如下：开 始数据区首址3500H放入DI数据区长度0010H放入CXAL0AL中的数送DI所指单元DIDI+1ALAL+1CXCX-1CX=0 ？停机 N Y地址 机器码 助记符 注释2000 BF 3500 MOV DI,3500；设数据区首址2003 B9 0010 MOV CX,0010；字节数送CX2006 B8 0000 MOV AX,00002009 9E SAHF200A 88 05 MOV BDI,AL；写入一字节200C 47 INC DI；修改地址指针200D 40 INC AX；修改数据200E 27 DAA；十进制调

4、整200F E2 F9 LOOP 200A；未填完转移2011 CD 00 INT（2） 系统操作练习（二）要求：将内存3500单元开始的015共16个数传递到3600单元开始的数据区中。程序流程图及参考程序如下。实验步骤输入程序并检查无误；运行以上程序；G=2000查看运行结果；分别查看在数据区3500H开始的连续16个单元的内容和3600H开始的内容是否相同。即先D=3500查看，后D=3600查看。在两个数据区的数据是不相同。若不同调试运行，寻找程序错误所在。若数据区3500H单元开始的连续16个单元的内容分别为：23H,33H,43H,45H,34H,44H,24H,20H,61H,6

5、2H,38H, 30H,37H,66H,64H,0AH等，试运行程序，观察从3600H单元开始的连续16个单元的内容应该为多少？流程图及参考程序如下：开 始送数据源地址、目的地址、字节数取源数据一字到AX中，AX送目标地址单元中，修改指针停 机传完否 ？ N Y地址 机器码 助记符 注释2000 BE 3500 MOV SI,3500；建立源地址指针2003 BF 3600 MOV DI,3600；建立目的地址指针2006 B9 0008 MOV CX,0010；字数送CX2009 8B 04 MOV AX,WSI；取一字200B 89 05 MOV WDI,AX；送一字200D 46 INC

6、 SI；修改指针200E 46 INC SI200F 47 INC DI2010 47 INC DI2011 49 DEC CX2012 75 F5 JNZ AGAIN；未传完转移2014 CD 00 INT（3） 实验前的准备工作要求在作所有实验前，大家利用课余时间完成以下程序的设计，并通过汇编生成列表文件（.LST）。以便在输入程序过程中用到一些转移地址，或通过计算每个指令的字节数来计算其在转移指令的转移地址。例如：要求取X，Y，Z三数（字）的最大值，并把最大值放在MAX单元。假若X，Y，Z，MAX分别在以3500H单元开始的连续区域。则我们可以在下面准备实验时，可先编写源程序，然后进行汇

7、编，并生成列表文件（.LST）。若我们所取文件名为EXAM.ASM，且源程序内容这样实现：DATA SEGMENTORG 3500HX DW ?Y DW ?Z DW ?MAX DW ?DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA ORG 2000HSTART: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV AX,X CMP AX,Y JAE XGY MOV AX,YXGY: CMP AX,Z JAE GMAX MOV AX,ZGMAX: MOV MAX,AX INT 20HCODE ENDS END START则我们的汇编过程为：在DOS提示符

8、MASM当前目录下：执行DOS提示符MASM（回车） 则系统会提示以下问题：Microsoft MACRO Assembler Version 3.00 (C)Copyright Microsoft Corp 1981, 1983, 1984Source filename .ASM: （输入要汇编的源程序名）EXAM （回车） Object filename EXAM.OBJ: （生成的目标文件名）（回车） Source listing NUL.LST: （生成的列表文件名）（回车） Cross reference NUL.CRF: 49698 Bytes free Warning Sever

9、eErrors Errors 0 0（显示警告和错误个数，这里必须为0时，才允许进行连接）经汇编后生成的列表文件（EXAM.LST）如下： 0000 DATA SEGMENT 3500 ORG 3500H 3500 ? X DW ? 3502 ? Y DW ? 3504 ? Z DW ? 3506 ? MAX DW ? 3508 DATA ENDS 0000 CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA 2000 ORG 2000H 2000 START: 2000 B8 - R MOV AX,DATA 2003 8E D8 MOV DS,AX 2005 A1 350

10、0 R MOV AX,X；X=W3500 2008 3B 06 3502 R CMP AX,Y；Y=W3502 200C 73 03 JAE XGY；符号地址XGY=2011 200E A1 3502 R MOV AX,Y；Y=W3502 2011 3B 06 3504 R XGY: CMP AX,Z；Z=W3504 2015 73 03 JAE GMAX；符号地址GMAX=201A 2017 A1 3504 R MOV AX,Z；Z=W3504 201A A3 3506 R GMAX: MOV MAX,AX；MAX=W3506 201D CD 20 INT 20H 201F CODE END

11、S END START所以可得我们在实验环境下，可这样来编程序（设CS：IP=0000：2000）地址助记符2000MOVAX，00002003MOV DS，AX2005MOVAX，W35002008CMPAX，W3502200CJNB2011200EMOVAX，W35022011CMPAX，W35042015JAE201A2017MOVAX，W3504201AMOVW3506，AX201DINT20最后，再按以上步骤去进行。即（1）E3500（回车）在3500H3505H内存单元输入十六进制数；（2）输入程序；（3）G=2000（回车），执行程序；（4）显示3500H3507H单元的内容，则

12、在3506H3507H单元中内容即为结果（X，Y，Z中的最大值）软件实验 通过以下软件实验程序的调试，使大家熟悉8086/8088的指令系统，了解顺序、分支、循环、子程序四种基本结构的编程技术，掌握汇编语言程序设计方法以及如何使用实验系统提供的调试手段来排除软件错误。 实验二 、数码转换及运算程序设计一、 实验目的1掌握不同进制数及编码间的相互转换的程序设计，加深对数码的了解；2掌握使用运算类指令编程及调试的方法；3掌握运算类指令对状态樗位的影响及其测试方法。4进一步熟悉调试程序的方法。二、 实验设备DICE-8086B实验系统一台三、 实验内容及步骤1、 实验内容（1） 将ASCII码表示的

13、十进制数转换为二进制数；例如：设在3500单元开始存放31 32 33 34，则转换后应为0C 22。（2） 将十进制数的ASCII码转换为BCD码；例如：设在3500单元开始存放31 32 33 34，则转换后应为01 02 03 04等。（3） 将十六制数转换为ASCII码；例如：设在3500单元开始存放3B 20，则转换后应为42 33 30 32。参考程序：地址助记符注解2000MOV CX，00042003MOV DI，35002006MOV DX，WDI2008MOV AX，DX200AAND AX，000F；取低4位值200DCMPAL，0A；判断是否“09”200FJB2013

14、；是则转20132011ADDAL，07；否则是“AF”，加072013ADDAL，30；转换为ASCII码2015MOVBDI+0A，AL2018INC DI2019PUSH CX；保护循环计数器内容201AMOV CL，04；移位次数送CL201EPOPCX201FLOOP20082021INT（4） BCD码转换为二进制码。例如：设3500单元开始存放非压缩BCD码01 02 03 04 05 06，则转换后应为0C 00 22 00 38 00。（5） 将二进制数转换为ASCII码例如：设3500单元开始存放4FFFH，则转换后为20479或9 7 4 0 2。在数据段中首址为3500

15、H的X单元，3504H开始的Y单元及3508H开始的Z单元，且其数据如下：DS：3500A0 65 15 00DS：35049EB7 21 00DS：3508 假定原数码在3500开始的内存单元中存放，转换结果存放在3520开始的内存单元。（6）多字节加法运算计算Z=X+Y，并将结果存入Z单元。参考程序如下：地址助记符注解2000MOVAX，W3500；X低位送AX2003ADDAX，W3504；X低位加Y低位2007MOV W3508，AX；存低位和200AMOVAX，W3502；X高位送AX200DADCAX，W3506；X高位加Y高位2011MOVW350A，AX；存高位和2014INT

16、（7）BCD码减法运算计算Z=X-Y，编写程序实现。例如，X=40，Y=12，则Z=28。（8）BCD码的乘法运算计算Z=X*Y，试编写程序完成。例如，X=12，Y=35，则Z=420。例如，B=23，A=7，则C=3，R=2。（9）开平方运算用减奇数法可获得平方根的整数部分，是因为。设被开平方数为正整数，存放在3500H单元，参考程序如下：地址（H）助 记 符注 解2000MOV AX，W3500；取被开方数2003MOVCL，00；清平方根2005MOVDX，0001；奇数初值2008SUBAX，DX；减奇数200AJB2013；不够减则结束200CINCCL；够减奇数个数计数200EAD

17、DDX，02；形成下一个奇数2011JMP20082013MOVB350A，CL；存平方根2017INT2、 实验步骤（1） 输入程序并检查无误；（2） 用编辑命令E在3500开始的单元中存放原数码；（3） 用G命令或T命令运行以上程序；（4） 用D命令查看运行结果；（5） 反复试几组数，考查程序的正确性。四、 实验要求1 按要求绘制流程图，并编写程序。2 通过实验验证所编程序的正确性，若运行不正确，应怎样进行修改。3 写出实验结果。4 分析实验过程中出现的问题。实验三、分支、循环、排序及子程序设计一、实验目的1 掌握分支程序的结构，掌握分支程序的设计、调试方法；2 加深对循环结构的理解，熟练

18、掌握循环结构程序的设计方法及调试方法；3 学习子程序的定义和调用方法，掌握子程序、子程序的嵌套、递归子程序的结构，掌握子程序的设计及调试方法；4 学习综合程序的设计、编制及调试方法。二、实验内容1 设计一数据块的搬移程序提示：源数据块和目的数据块有可能不重叠，有可能部分重叠，也有可能全部重叠。请在一个程序中来完成。2 根据条件求和求S=1+2*3+3*4+N（N+1），直到N（N+1）项大于200为止。参考程序如下：地址（H）助记符注解2000MOVDX，0001；和S送初值12003MOVBL，022005MOVAL，BL；送被乘数2007INCBL；送乘数2009MULBL200BADDD

19、X，AX；累加和200DCMPX，00C8；AX200吗？2010JBE20052012INT3 求某数据区内负数（正数或零）的个数地址（H）助记符注解2000MOVDI，3000；送数据区首地址2003MOV CL，BDI；送数据个数2005XORCH，CH；CH清02007MOVBL，CH；BL送02009INCDI；指针指第一个数据200ATESTBDI，80；符号位是否为1200DJZ2011200FINCBL；负数个数累加2011INCDI2012LOOP200A2014MOVBDI，BL；存结果2016INT4求无符号字节序列中的最大值及最小值5数据排序三、实验步骤1输入程序并检查

20、无误；2用编辑命令E在指定存储单元中存放操作数；3用G命令或T命令运行以上程序；4用D命令查看运行结果；5反复试几组数，考查程序的正确性。四、实验要求1按要求绘制流程图，并编写程序。2通过实验验证所编程序的正确性，若运行不正确，应怎样进行修改。3写出实验结果。4分析实验过程中出现的问题。硬件实验硬件部分实验，可使学生进一步掌握微机系统的接口技术。了解微机的中断系统、输入/输出系统、定时/计数器、并行接口、A/D、D/A转换等接口的硬件设计与编程技术。实验四、8255并行接口应用实验一、 学习目的：学习并掌握8255的各种工作方式及其应用。二、 实验设备DICE8086B实验系统一台三、 实验内

21、容及步骤：系统为8255提供的端口地址为60H63H。1、 8255接口应用实验（1）（方式0输出）按图1所示实验线路，编写程序，使8255端口A工作在方式0并作为输出口将其PA0PA3通过74LS48BCD码七段显示驱动器，在数码管上循环显示“09”10个数。实验参考程序如下：地址 助记符注解2000 MOV AL,82；控制字2002 OUT 63,AL；送控制字2004 MOV AL,00；第一次显示“0”2006 CMP AL,0A2008 JZ 2004；显示数=“10”转移200A OUT 60,AL；输出所显数字200C CALL 2013；调延时程序200F INC AL；显示

22、数+12011 JMP 2006；显示下一数2013 PUSH AX；延时子程序2014 MOV CX,01002017 MOV AX,0560201A DEC AX201B JNZ 201A201D LOOP 2017201F POP AX2020 RET实验步骤：按图在DICE8086上连接实验线路；输入源程序并运行，观察七段数码管是否循环显示“09”10个数； 按RESET中止程序运行，停止显示。1 8255接口应用（2）（方式0输入输出）按图2所示实验线路，编写程序，使8255端口A工作在方式0并作为输出口，端口B工作在方式0并作为输入口。用一组开关信号接入端口B，端口A输出线接至一组

23、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。要求8255先检测开关组DIP2的状态，然后根据开关的闭合情况分别点亮对应的发光二极管。输入程序并运行，拨动开关组DIP2，观察发光二极管的点亮情况。3、8255接口应用（3）（方式1输入和方式0输出）按图3所示实验线路，编写程序，使8255端口A工作在方式0作为输出端口，端口B工作在方式1并作为输入口，则端口C在PC2成为选通信号输入端，PC0成为中断请求信输出端INTRB，当B口数据就绪后，通过发负脉冲信号来请求CPU读取端口B数据，并送端口A输出显示。输入程序并检查无误，运行实验程序，然后拨动开并组DIP2，准备好后，按动开关

24、KK1，观察发光二极管的点亮情况。四、实验要求1按要求绘制流程图，并编写程序。2通过实验验证所编程序的正确性，若运行不正确，应怎样进行修改。3写出实验结果。4分析实验过程中出现的问题。实验五、8253定时/计数器应用实验一、 实验目的1熟悉DICE8086B上的8253电路的典型接法；2掌握8253的工作方式及应用编程。二、 实验设备DICE8086B实验系统一台三、 实验内容及步骤系统规定，8253的端口地址为40H41H，且8253的0#通道与8259的0#中断源相连，作为实时钟中断信号；1#通道入口接1.8432MHz的信号源，输出接8251的收、发时钟端，供串行通讯用，这里1#计数器仅

25、当作为一个分频器来用；2#通道作为开放接口，提供用户使用，并且在J6、J7接口引出。1 8253计数器应用实验设定8253的2#通道方式为方式0，用于事件计数，当计数值为5时结束，发出中断请求信号，并显示“M”，如图4连线图：要求：（1）按图4接线，编写程序；（2）在0000：003CH单元起填入IRQ7中断矢量，即E0000：003C 12 20 00 00（4） 运行程序，并拨动KK1开关，观察每按几次，屏上显示一个“M”字符。为什么？参考程序如下：地址（H）助记符注解2000INAL，212002ANDAL，7F2004OUT21，AL；初始化82592006MOVAL，902008OU

26、T43，AL200AMOVAL，05200COUT42，AL；初始化8253200EHLT200FSTI2010JMP200A2012MOVAX，014D；中断服务程序2015INT10；显示“M”2017MOVAX，0120201AINT10；显示“空格”201CMOVAL，20201EOUT20，AL2020IRET；中断返回2 8253定时器应用实验利用0#通道来定时中断（IRQ0），循环显示“09”10个数，其线路图见图5，分析程序，画出程序流程图，并输入到实验系统中；运行程序，观察显示屏上应连续一行一行地显示，直到用RST复位来中止程序运行为止；修改8253的0#时间常数，再运行程序

27、，观察显示的快慢。四、实验要求1按要求绘制流程图，并编写程序。2通过实验验证所编程序的正确性。，若运行不正确，应怎样进行修改3写出实验结果。4分析实验过程中出现的问题。实验六、A/D转换和D/A转换实验一 实验目的1 了解A/D转换的基本原理，掌握ADC0809的使用方法；2 了解D/A转换的基本原理，掌握DAC0832的使用方法。二 实验设备DICE8086B实验系统一台；螺丝刀一把；示波器一台三 实验内容及步骤1 如图6所示实验线路，编写程序，从IN0号通道采样模拟信号并转换成数字量，在屏幕上显示，即IN0 xx参考程序如下：地址助记符 地址助记符2000MOVAL，822002OUT63

28、，AL2004OUT00，AL2006CALL20442009INAL，00200BMOVCH，AL200DANDAL，F0200FMOVCL，042011SHRAL，CL2013CMPAL，092015JG201B2017ADDAL，302019JMP201D2020MOVAH，062022INT102024MOVAH，012026INT102028MOVAL，CH202AANDAL，0F202CCMPAL，09202EJG20342030ADDAL，302032JMP20362034ADDAL，012036MOVAH，012038INT10203ACALL2044203DMOVAX，010

29、D2040INT102042JMP20042044PUSHCX2045PUSHAX2046MOVCX，00402049MOVAX，056C204CDECAX204DJNZ204C204FLOOP20492051POPAX2052POPCX2054DB492055DB4E2056DB302057DB202058DB202059DB00画出程序流程图，并按图6连接线路；输入程序，运行程序，调节W电位器，显示屏上公显示“IN0 xx”（或按RESET后显示“IN0 xx”的A/D转换值）；用万用表测出W输出电压，并记录显示屏上的相应数据作出转换图，如右所示。并求0809芯片的整量化误差。2 按下图7

30、所示实验线路，编写程序，实现数模转换，并产生锯齿波、脉冲波，在示波器上显示出来。画出程序流程图，编写程序；输入程序并运行；用示波器来观测D/A输出情况。参考程序如下：（1） 锯齿波发生程序地址（H）助记符2000MOVAL，002002OUT00，AL2004INCAL2006JMP2002（2） 脉冲波发生程序2008MOVAL，002018PUSHCX200AOUT00，AL2019PUSHAX200CCALL2018201AMOVCX，0040200FMOVAL，FF201DMOVAX，056C2011OUT00，AL2020DECAX2013CALL20182021JNZ2020201

31、6JMP20082023LOOP201D2025POPAX2026POPCX2027RET四、实验要求1按要求绘制流程图，并编写程序。2通过实验验证所编程序的正确性，若运行不正确，应怎样进行修改。3写出实验结果。4分析实验过程中出现的问题。附录一：系统资源及信息为了有助于掌握教学机的编程及应用开发，本章提供系统的地址分配及硬件接口信息。一、 系统内存地址分配二、 系统编码1 存贮器编码芯 片信号线地 址U23(1#RAM)MY00000007FFFU24(2#RAM)MY1080000FFFFU25(1#ROM)F8000FFFFFU26(2#ROM)F0000F7FFF待扩展MY4MY5MY

32、6MY72000027FFF280002FFFF3000037FFF380003FFFF2 输入/输出编码电路名称信号线寄存器编址待扩展IOY1001FH8259IOY1命令寄存器20H状态寄存器21H8253IOY20#计数器40H1#计数器41H2#计数器42H控制寄存器43H8255IOY3A口60HB口61HC口62H控制寄存器63H8279IOY53数据缓冲区B8H命令或状态口B9H液晶终端IOY54数据口AFH命令口AEH8251IOY6控制寄存器C0HC1H待扩展IOY7E0FFH打印机初始化线路IOY480H打印机数据口(只写)IOY51B4H打印机状态口(只读)IOY52B6

33、H其中:打印机状态线 BD1BD4BD5BD6BD7INITBUSYPC4ACKERR附录二：调试命令DEBUG使用一 键盘概况：系统的键盘，主要由标准的ASCII码键盘与功能键组成，其分布如下：Shift 同其它键结合，用于区分上下档或大小写字符键。Ctrl 同其它键结合，用于实现特定的控制功能，即：Ctrl+P连接或释放打印机Ctrl+S暂停命令的运行，直到按任意键为止Ctrl+C中断程序的运行F4 等同于Ctrl+SF5 等同于Ctrl+C 等同于U其它键的输入，键盘上已标得很清楚了，这是不再赘述。二 DEBUG命令说明DICE-8086B实验系统的操作命令与IBM-PC中DEBUG基本

34、一致，另外其系统的基本输入、输出（BIOS）也同IBM-PC有相当程度的兼容。因此，实验系统的操作简单、易学，又具有一定的通用性。下面就每一条DEBUG命令及其操作进行说明。 A 小汇编程序格式：A段地址：偏移量-从指定的段地址：偏移量构成的实际单元起填充汇编程序的目标码。A偏移量-从默认的段地址：偏移量构成的实际单元起填充汇编程序的目标码。A-从默认的段地址：偏移量构成的实际单元起填充汇编程序的目标码。 注意在输入汇编语句时有以下规定：数字一律是不带“H”的十六进制数。 MOV AX，2000 和 MOV CL，0A等。对存储单元操作一定要在 之前注明是W（字）或B（字节）操作。如 MOV

35、B2000，AL 和 MOV W2000，AX等。D显示存储单元中的数据格式：D段地址：起始地址，末地址显示指定存储单元中的数据，每次显示8字节。 E 编辑存储单元中的内容格式：E段地址：偏移量每次只能一字节一字节地显示或修改数据，一旦进入E命令状态，就可通过空格键使地址向高地址方向移动，而“”键则使向低地址方向移动，也可直接填入新数据来修改地址单元中的内容，若直接用回车键来填充，则退出E命令。 G连续运行程序格式：G=段地址：偏移量 GB=段地址：偏移量其中G格式表示无断点连续运行由段地址：偏移量指定入口的程序。而GB格式表示带断点连续运行由段地址：偏移量指定入口的程序。注：断点是由B命令来

36、设置的。 LE从外设读入数据格式：LE从EPROM编程器上读入数据到内存。不过LE形式装入命令又规定源数据在EPROM编程器上的起始地址由SI来指定，长度由CX来定，目标数据区的地址由ES（段地址）及DI（偏地址）来指定，而AX中的内容用于确定芯片类型，即：AX=0000-27128 X=0001-2864 AX=0002-2764 R寄存器显示与修改格式：R或R寄存器名前者在使用基本监控，液晶终端时显示特定的一组寄存器的内容即CS=XXXX，DS=XXXX，IP=XXXX，AX=XXXX，F=XXXX（F是CPU的状态标志，由16位二进制数构成）：在使用串行监控，CRT终端或IBM-PC时，

37、显示所有寄存器内容。后者则可显示并修改特定寄存器的内容。如：RAX就显示AX=XXXX，此时您键入表示结束R命令，若输入四位16进制数并回车的话，则就会将四位数填入到相应的寄存器中并结束R命令。 T单步运行指定的程序格式：T=段地址：偏移量单步运行的程序入口地址由段址：偏移量来指定，每次执行完毕，系统都会显示CS，DS，IP，AX的内容到显示器上。如T=0000：2000表示从0000：2000地址起单元执行一条指令。 U反汇编程序命令格式：U段地址：起地址，末址或U系统提供小反汇编程序能力，上面第一种格式可实现从某地址到另一高端地址间的代码反汇骗，而后一种格式只能每次显示当前行。 WE将内存数据或程序写到外设中去格式：WE-写由DS：SI指定入口，CX指定长度的数据区到DI指定地址的EPROM中，目前只支持2864、2764、27128芯片编程。