微机原理与系统设计实验.docx

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1、微机原理与系统设计试验指导书电子科学与技术福州大学物理与信息工程学院目 录试验一 数据传送程序1试验二 数据运算程序2试验三 键盘、显示器操作程序3试验四8255 接口试验5试验五8253 音频接口试验6试验六0832 小直流机转速试验9试验七综合试验11附：DEBUG 主要命令122试验一 数据传送程序一、试验目的：1、把握传送类程序的根本设计框架；2、把握程序汇编、连接、调试的全过程；3、把握汇编程序 Debug 的使用及观看方式。二、试验内容有一个以“”为标志完毕的字符串存于以地址 string1 开头的内存中，编程将上述字符串存于以地址 string2 开头的内存中。三 试验步骤用 m

2、asm.exe 实现正确编译，用 link.exe 实现正确连接，用 debug.exe 实现对程序的跟踪、调试、观看。用 debug.exe 对程序调试、观看-N C:JKJKCAI2023STR.EXE-L；调入文件-T；单步运行-T30；运行-D DS:0000；看结果-Q；退出四、编程提示由于字符串未知不能用计数方式，要使用“”来掌握循环的退出。参考程序(有局部错误，需要修改)DATA SEGMENTSTRING1 DB ”MNOPQXYZ $” STRING2 DB 50 DUP(?) DATA ENDSCOEG SEGMENTASSUME DS:DATA,CS:COEG START

3、:MOV AX, DATAMOV DS.AXLEA SI,STRING1 LEA DI.STRING2NEXT: CMP BYTE PTR SI ,”$” JZ JSPMOVAL,SI1MOV DI,AL INC SIINC DI JMP NEXTJSP:MOV AH,4CH INT 21HCOEG ENDSEND START五 思考问题1 单步运行的结果如何查看。2 Debug 各常用指令 T,D,Q,G,L,N 的用法。3 各段存放器的内容及指针的内容如何看。4 内存的查看及表示含义, 字符串查看的方法。5 结果正确与否，如何验证？6 每一指令的具体用途？试验二 数据运算程序一、试验目的：

4、1、把握运算类程序的根本设计框架；2、把握汇编程序调试和验证方法；3、把握 Debug 的使用及观看方式。二、试验内容从内存 num 开头的单元中存放 8 个同学的某门课的考试成绩，试编写程序求出该门课的总成绩及平均成绩。三、试验步骤：2四、编程提示用 debug.exe 对程序调试、观看。-N C:JKJKCAI2023STR.EXE-L;调入文件-T-T30 G 0000 0030；运行-D DS:0000H；看结果-Q；退出由于循环次数，可用 mov cx,08h；loopsum 方式循环。留意： 除法运算、移位运算、累加和的进位等.参考程序DATA SEGMENTnumDw1，2，3，

5、4，5，6，7，8sumdw ?avedw ?DATA ENDS STACK SEGENT STACK ENDS COEG SEGMENTASSUME DS:DATA,SS:STACK, CS:COEG START:MOV AX, DATAMOV DS.AX LEA SI,NUM MOV CX,08H MOV AX,0HLOP:ADD AX,SI INC SIINC SI LOOP LOP MOV SUM,AX SHR AX.1 SHR AX,1 SHR AX,1MOV AVE ,AXMOV AH,4CHINT 21H COSEG ENDSEND START五 思考要求1 如何验证结果的正确及

6、运行过程中的错误。2 比较字节与字的存储。3 修改程序,求出最大值,放入内存。4 内存的查看及表示含义,数的查看。试验三 键盘、显示器操作程序一、试验目的：1、把握 EXE 文件的执行；2、把握汇编程序的 DOS 功能调用；103、把握汇编程序的键盘和显示器的使用。二、试验内容从键盘上输入 5 个字符如 ABCDE，每组中间用空格分割后加括号输出。三、试验步骤：执行 exe 程序，直接观看结果。四、编程提示验证结果的正确通读程序，对程序修改，需要增加指令后，才能看到结果， 然后再按要求修改程序DATA SEGMENTNUMDB”,”$” DATA ENDSSTACK SEGMENT STACK

7、 ENDS COSEG SEGMENTASSUMEDS:DATA, SS:STACK, CS:COSEG START:MOV AX, DATAMOV DS,AX LEA SI,NUM INC SIMOV CX,05H LOP: MOV AH,01H INT 21HMOV SI,AL INC SIMOV SI,20H INC SILOOP LOP DEC SIMOV SI,” LEA DX,NUM MOV AH,4CH INT 21H COSEG ENDSEND START五 问题思考1 比较前两次程序运行如何看结果。2 理解程序中内存安排的意思。3 结果正确与否？试验四8255 接口试验一、试

8、验目的：1、把握汇编程序的接口 8255 原理及使用方法二、试验内容2、把握接口试验箱的使用方法。3、把握试验平台对外部接口的掌握观看方式。通过试验箱外接 8255 芯片用键盘掌握小灯，让小灯显示,设定 8255 的 PA 口为开关量输入，PB 口为开关量输出，要求能随时将 PA 口的开关状态通过 PB 口的发光二极管显示出来。三、试验步骤：1、查看试验箱的内的组成部件, 连线试验箱电路，理解外接电路。2、程序跟踪,观看每步结果，理解过程。3、修改程序，到达要求。四 试验电路及连线将 K1-K8 用连线连至 8255 的 PA0-PA7，将 DL1-DL8 用连线连至 8255 的 PB0-P

9、B7， 8255CS 用连线连至译码处的 200H-207H 这个插孔。五 编程提示1 在 Debug 下使用 IN ,OUT 指令对外部接口操作，验证硬件的连接。.-O 200，39-O 201，FF2 留意 8255 的各个端口的地址及初始化操作3 编程验证结果的正确。参考程序(局部有错，地址错误) DATASEGMENTDATAENDSSTACKSEGMENT STACK STADW 50 DUP(?)TOPEQU LENGTH STASTACKENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACK START:MOVDX,209H;设

10、置为 A 口输入,B 口输出MOVAL,90HOUTDX,ALBG: MOVDX,208H;将 A 口状态从 B 口输出INAL,DXMOVDX,202HOUTDX,ALJMPBGCODEENDS六 问题思考1 理解程序的意思及调试方法2 修改程序,使 K1-K8 中的 K1 键合上时,其余键翻开时,退出程序。3 输入使小灯循环亮的程序。留意延时子程序的调用。试验五8253 音频接口试验一、试验目的：1、把握了解定时器 8253 的硬件连接方法准时序关系。把握 8253的各种模式编程及原理2、了解如何利用 PC 机内部电路产生音乐的方法.3、了解音乐产生的根本原理。二、试验内容通过计算机的内部

11、电路的 8253 定时芯片时芯片及 8255 芯片，编程使计算机的数字键 1，2，3，8 等作为电子琴按键产生相应的音阶。三、试验原理1、对于音乐的每个音阶都有确定的频率，能产生不同的音符。2、利用PC 机内部的8253 定时芯片产生一个方波的数据,就可以发出不同的声音。利用 PC 机内部的 8255 芯片可以掌握 8253 是否工作。不同频率的区分，可通过调整 8253 转换器输出数据的时间间隔，例如:发“频率为 261.1HZ，周期为1/261.1 = 3.83ms，输出数据的时间间隔为 3.83ms/32 = 0.12ms。按下某键后发音时间的长短可以由发出的方波的个数多少来掌握四、试验

12、步骤：1、看懂电路，理解电路连接原理。2、理解程序，了解不同按键的代码3、修改程序，使键盘掌握音乐到达要求。五、试验电路六 编程提示data segmentFreq dw 131,147,165,175,196,220,247,262dw 262,294,330,349,392,440,492,524dw 524,588,660,698,784,880,988,1048data endscode segmentassume cs:code,ds:data stgo:mov ax,datamov ds,axloop0:mov si,0 loop1:mov ah,0 int 16hcmp al,1

13、bh je done cmp al,2ch je loop0 cmp al,2eh jne next1 mov si,16 jmp loop1next1:cmp al,2fh jne next2 mov si,32 jmp loop1next2:sub al,30h jz next3dec al cmp al,8 jae loop1 mov bl,al mov bh,0 shl bx,1mov cx,freqbxsi mov al,0b6hout 43h,al;PC8253 地址mov dx,12h mov ax,3280h div cxout 42h,al; PC8253 地址mov al,

14、ah out 42h,al; in al,61h or al,3out 61h,al;PC8255 地址jmp loop1next3:in al,61h;PC8255 地址and al,0fch out 61h,al jmp loop1done:mov ah,4ch出为 0，当输出数字大于 0H 时，输出为正，本试验的输入数字量只有 2 个0H，FFH，通过不同的延迟时间，到达转变小电机转速目的。四 试验步骤：1、 按要求连接试验箱电路，理解外接电路。2、测试不同输出电压时直流电机的转速，到达要求。五 试验电路及连线int 21h code ends end stgo七 问题1 哪些按键能影响

15、音乐,如何影响。2 比照硬件，理解整个软件过程。3 修改程序,使 ASD 等按键发出 1，2，3 的声音。试验六0832 小直流机转速试验一、试验目的：1、把握 0832 性能及编程方法2、把握接口试验箱的使用方法。3、把握直流电机的掌握方法。二、试验内容通过试验箱外接 0832 芯片及直流电机，利用 0832 输出一串脉冲,经放大后驱动小直流电机,利用开关 K1-K5 掌握转变脉冲的电平及持续时间,到达使电机加速减速的目的。三、试验原理小直流电机的转速是由输出脉冲的占空比打算，正向占空比越大，转速越快，反之越慢。再本试验中模拟量的输出为双级性，当输出数字输出数字为 0H 时，输用导线将 08

16、32 片选信号 CS 接至 138 译码 200H-207H，将 Aout 接直流电机的输入端.将 8255 的片选信号 CS 接至 208H-20FH,将 PA0-PA5 接 K0-K5.六、编程提示Port1 equ 290hPort2 equ 28bh port3 equ 28ah data segment buf1 dw ?buf2dw? data ends codesegmentassume cs:code start:mov dx,port2 mov al,8bhout da,al mov al,80h mov dx,port1 out dx,al mov ah,1int 16h

17、je intkmov ah,4ch int 21hintk:mov dx,port3 in al,dxtest al,01hjnz k0 test al,02hjnz k1 test al,04hjnz k2 test al,08hjnz k3 test al,10hjnz k4 test al,20hjnz k5 jmp lllk0:mov buf1,0400h mov buf2,0330h delay: mov cx,buf1 delay1:loop delay1mov al,0ffh mov dx,port1 out da,al mov cx,buf2delay2:loop delay2

18、 jmp lllk1: mov buf1,0400h mov buf2,0400hjmp delayk2: mov buf1,0400h mov buf2,0500hjmp delayk3:mov buf1,0400h mov buf2,0600hjmp delayk4: mov buf1,0400h mov buf2,0700hjmp delayk5 mov buf1,0400h mov buf2,0800hjmp delay code ends end start七 提问题1，理解程序的意思及调试方法2，修改程序,使转速加快或减速.试验七综合试验一、试验目的：1、敏捷利用所学的学问，编写出

19、具有肯定功能的程序2、深入利用接口试验箱的各种器件设计程序。3、应用计算机的键盘、显示器和声音交互的功能。二、试验内容通过试验箱及计算机的键盘或显示器，利用所学的程序，编写出具有肯定功能的综合试验的内容。试验内容必需包含硬件掌握。三、试验要求（1） 设计具体的试验内容（2） 硬件连接（3） 软件实现（4） 结果验证（5） 书写设计报告包括目的，内容，硬件，软件，结果，使用器件等附：DEBUG 主要命令DEBUG 是为汇编语言设计的一种高度工具，它通过单步、设置断点等方式为汇编语言程序员供给了格外有效的调试手段。一、DEBUG 程序的调用在 DOS 的提示符下，可键入命令：C:DEBUG D:P

20、ATHFILENAME.EXTPARM1PARM2其中，文件名是被调试文件的名字。如用户键入文件，则DEBUG 将指定的文件装入存储器中，用户可对其进展调试。假设未键入文件名，则用户可以用当前存储器的内容工作，或者用 DEBUG 命令 N 和 L 把需要的文件装入存储器后再进展调试。命令中的 D 指定驱动器 PATH 为路径，PARM1 和 PARM2 则为运行被调试文件时所需要的命令参数。在 DEBUG 程序调入后，将消灭提示符，此时就可用 DEBUG 命令来调试程序。二、DEBUG 的主要命令1、显示存储单元的命令 D(DUMP)，格式为：_Daddress或_Drange例如，按指定范围

21、显示存储单元内容的方法为：-d100 12018E4:0100 c7 06 04 02 38 01 c7 06-06 02 00 02 c7 06 08 02 G.8.G.G.18E$:0110 02 02 bb 04 02 e8 02 00-CD 20 50 51 56 57 8B 37 .;.h.M PQVW.18E4:0120 8B其中 0100 至 0120 是DEBUG 显示的单元内容，左边用十六进制表示每个字节， 右边用 ASCII 字符表示每个字节，表示不行显示的字符。这里没有指定段地址， D 命令自动显示 DS 段的内容。假设只指定首地址，则显示从首地址开头的80 个字节的内容

22、。假设完全没有指定地址，则显示上一个 D 命令显示的最终一个单元后的内容。2、修改存储单元内容的命令有两种。输入命令 E(ENTER)，有两种格式如下：第一种格式可以用给定的内容表来替代指定范围的存储单元内容。命令格式为：-E address list例如，-E DS:100 F3”XYZ”8D其中 F3，”X”，”Y”，”Z”和各占一个字节，该命令可以用这五个字节来替代存储单元 DS：0100 到 0104 的原先的内容。其次种格式则是承受逐个单元相继修改的方法。命令格式为：-E address例如，-E DS：100 则可能显示为： 18E4：0100 89.-假设需要把该单元的内容修改为

23、 78，则用户可以直接键入 78，再按“空格“键可接着显示下一个单元的内容，如下：18E4：0100 89.78 1B.-这样，用户可以不断修改相继单元的内容，直到用 ENTER 键完毕该命令为止。填写命令 F(FILL)，其格式为：-F range list例如：-F 4BA:0100 5 F3”XYZ”8D使 04BA：01000104 单元包含指定的五个字节的内容。假设 list 中的字节数超过指定的范围，则无视超过的项；假设 list 的字节数小于指定的范围，则重复使用 list 填入，直到填满指定的全部单元为止。3) 检查和修改存放器内容的命令 R(register)，它有三种格式如

24、下：显示 CPU 内全部存放器内容和标志位状态，其格式为：-R例如，-rAX=0000 BX=0000 CX=010A DX=0000 SP=FFFE BP=0000 SI=0000 DI=0000 DS=18E4 ES=18E4 SS=18E4 CS=18E4 IP=0100 NV UP DI PL NZ NA PO NC 18E4:0100 C70604023801 MOV WORD PTR 0204,0138 DS:0204=0000显示和修改某个存放器内容，其格式为：-R register name例如，键入-R AX系统将响应如下：AX F1F4：即 AX 存放器的当前内容为 F1F

25、4，如不修改则按 ENTER 键，否则， 可键入欲修改的内容，如：-R bxBX 0369：059F则把 BX 存放器的内容修改为 059F。显示和修改标志位状态，命令格式为：-RF 系统将响应，如：OV DN EI NG ZR AC PE CY-此时，如不修改其内容可按 ENTER 键，否则，可键入欲修改的内容，如：OV DN EI NG ZR AC PE CY-PONZDINV即可，可见键入的挨次可以是任意的。4) 运行命令 G，其格式为：-G=address1address2address3其中，地址 1 指定了运行的起始地址，如不指定则从当前的 CS：IP 开头运行。后面的地址均为断点

26、地址，当指令执行到断点时，就停顿执行并显示当前全部存放器及标志位的内容，和下一条将要执行的指令。5) 跟踪命令 T(Trace)，有两种格式：逐条指令跟踪-T =address从指定地址起执行一条指令后停下来，显示全部存放器内容及标志位的值。如未指定地址则从当前的 CS：IP 开头执行。多条指令跟踪-T =addressvalue从指定地址起执行 n 条指令后停下来，n 由 value 指定。6)汇编命令 A(Assemble)，其格式为：-Aaddress该命令允许键入汇编语言语句，并能把它们汇编成机器代码，相继地存放在从指定地址开头的存储区中。必需留意：DEBUG 把键入的数字均看成十六进

27、制数， 所以如要键入十进制数，则其后应加以说明，如 100D。7) 反汇编命令 U(Unassemble)有两种格式。从指定地址开头，反汇编 32 个字节，其格式为：-Uaddress例如：-u10018E4:0100C70604023801MOVWORDPTR0204,013818E4:0106C70606020232MOVWORDPTR0206,020018E4:010CC70606020232MOVWORDPTR0208,020218E4:0112 BBO4O2 MOV BX,020418E4:0115 E80200 CALL 011A18E4:0118 CD20 INT 2018E4:

28、011A50PUSHAX18E4:011B51PUSHCX18E4:011C56PUSHSI18E4:011D57PUSHDI18E4:011E 8B37 MOV SI,BX假设地址被省略，则从上一个 U 命令的最终一条指令的下一个单元开头显示32 个字节。对指定范围内的存储单元进展反汇编，格式为：-Urange例如：-u100 10c18E4:0100C70604023801MOVWORDPTR0204,013818E4:0106C70606020232MOVWORDPTR0206,020018E4:010CC70606020232MOVWORDPTR0208,0202或-u100 1121

29、8E4:0100C70604023801MOVWORDPTR0204,013818E4:0106C70606020232MOVWORDPTR0206,020018E4:010CC70606020232MOVWORDPTR0208,0202可见这两种格式是等效的。8) 命名命令 N(Name)，其格式为：-N filespecs filespecs命令把两个文件标识符格式化在 CS：5CH 和 CS：6CH 的两个文件掌握块中， 以便在其后用 L 或 W 命令把文件装入存盘。filespecs 的格式可以是：d:path filename.ext例如，-N myprog-L-可把文件 mypro

30、g 装入存储器。9) 装入命令(Load)，有两种功能。把磁盘上指定扇区范围的内容装入到存储器从指定地址开头的区域中。其格式为：-Laddressdrive sector sector装入指定文件，其格式为：-Laddress此命令装入已在 CS：5CH 中格式化了文件掌握块所指定的文件。如未指定地址，则装入 CS：0100 开头的存储区中。10) 写命令 W(Write)，有两种功能。把数据写入磁盘的指定扇区。其格式为：-W address drive sector sector把数据写入指定的文件中。其格式为：-Waddress此命令把指定的存储区中的数据写入由 CS：5CH 处的文件掌握

31、块所指定的文件中。如未指定地址则数据从CS：0100 开头。要写入文件的字节数应先放入BX 和 CX 中。11) 退出 DEBUG 命令 Q(Quit)，其格式为：-Q它退出 DEBUG，返回DOS。本命令并无存盘功能，如需存盘应先使用 W 命令。问题:初学者问一个低级问题,执行 debug-a 后,假设有一行输入错误,如何更改这一行?答复:参加进展如下输入：D:PWIN95Desktopdebug-a 2129:0100movax,2002129:0103movbx,2002129:0106movcx,2002129:0109此时，觉察 movbx,200 一句错误，应为 movbx,20，可以敲回车返回“-“状态， 然后输入：-a103 2129:0103movbx,20假设多或者少假设干行，不必重输入，可以用 M 命令移动后面的程序来去掉或者增加程序空间