微机原理实验指导书.doc
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(完整版)微机原理实验指导书 《8086/8088微机原理与接口技术》 实验指导书 成都理工大学 核技术与自动化工程学院 电气工程系 2012-9-10 目 录 实验一 EMU 8086软件的使用 1 实验二 8086指令观察 3 实验三 顺序结构程序设计 5 实验四 分支结构程序设计 7 实验五 循环结构程序设计 9 实验六 子程序设计 11 附录1 汇编语言上机实验基础 13 1.1 汇编语言程序上机实验过程 13 1.2 EMU 8086 14 1。3 实验及实验报告要求 17 基础软件实验部分共有六个实验组成,通过对这些实验程序的编写、调试,使学生熟悉8086/8088的指令系统等,了解程序设计过程,掌握汇编程序设计方法以及如何使用实验系统提供的各种调试、分析手段来排除程序错误。 实验一 EMU 8086软件使用 EMU 8086是一款基于Windows的集编辑、汇编、链接、调试运行于一体的可视化的8086 CPU仿真软件,有着与8086十分相近的功能。EMU8086是交互式学习汇编语言(Assembly Language)、计算机结构(Computer Architecture)和逆向工程(Reverse Engineering)的完整仿真体系。其内部集成了汇编程序汇编器、链接器、虚拟硬件、参考资料、例程、学习指南等.EMU8086是学习Intel 8086微处理器的理想工具,它模拟真实微处理器的每一步骤,并显示内部寄存器、存储器、堆栈、变量和标志寄存器,而且其中任何一个数值都可通过鼠标双击来改变.同时它还提供了微机显示器、直流步进电机、交通灯、LED等虚拟外设。 本节对EMU 8086的使用方法作一简介,仍以例1的HELLO程序为例。 双击EMU8086图标,打开程序.此时会弹出welcome窗口,见图1.1所示,可将该窗口关闭直接进入编辑状态;也可点击它的new按钮,则会弹出代码模板选择框供用户选择(可选择EXE模板),见图1。2所示,一般点击Cancel按钮,直接进入编辑状态。在编辑窗口,可直接将源程序输入,见图1.3所示。 图1.1 welcome窗口 图1.2 模板选择 图1.3编辑窗口输入源程序 点击compile(编译)按钮则进行汇编和链接,生成.EXE文件,并提示存盘. 点击emulate(仿真)按钮则可进入8086仿真器界面,见图1。4所示。界面中提供了寄存器窗口、内存单元窗口及反汇编窗口,下方一行按钮则提供了虚拟屏幕、源代码观察、复位、辅助工具、变量、DEBUG、堆栈及FLAGS(标志寄存器)观察等功能。 用户可点击run连续运行程序,也可点击single step对程序进行单步调试。 图1.5为HELLO。EXE的运行结果,用户通过虚拟屏幕观察,非常形象生动。 图1。4 8086仿真器界面 图1.5 HELLO。EXE的运行结果 EMU 8086提供了断点设置功能,见图1.6所示,先用鼠标选中要设置为断点的指令,然后点击菜单debug——set break point,即可设置断点。若要清除断点,则点击菜单debug——clear break point. 图1.6 断点设置 EMU 8086也支持DEBUG调试程序,仿真器界面下方的一行按钮中有debug按钮,点击打开后可输入DEBUG命令进行调试。见图1.7所示. 图1。7 EMU 8086提供的DEBUG 实验二 8086指令观察 一、实验目的和要求 1. 掌握汇编语言程序编辑、汇编、链接和调试的基本概念。 2。 掌握在PC机上建立、汇编、链接和运行8088汇编语言程序的过程。 3。 通过观察深入掌握数据传送类、算术运算类和逻辑运算类等各类指令的功能。 二、实验任务 编辑汇编程序,并汇编、链接和调试程序,验证结果。 三、实验设备和软件 PC机、EMU8086 四、实验内容 1. 寻找最大最小数程序实验 设内存缓冲区从BUF单元开始,存放若干个单字节数,其数据长度在BUF单元,要求找出最大数送MAX单元,最小数送MIN单元。 源程序: ;FILENAME:MAXMIN。ASM DATA SEGMENT BUF DB 9,-4,55,78,—9,0,41,124 B1 EQU $—BUF MAX DB ? MIN DB ? DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX, DATA MOV DS, AX MOV CH, 0 MOV CL, B1 ;CX=数据个数 DEC CX ;循环次数 MOV AL, BUF ;第一个数据送AL寄存器 MOV MAX, AL ;假设第一个数是最大数 MOV MIN,AL ;假设第一个数是最小数 MOV BX, OFFSET BUF+1 ;下一个数据地址 LAST: MOV AL, [BX] CMP AL, MAX ;比较 JG GREAT CMP AL, MIN JL LESS JMP NEXT GREAT: MOV MAX, AL ;大数-〉MAX JMP NEXT LESS: MOV MIN, AL ;小数—〉MIN NEXT: INC BX LOOP LAST NOP ;实验时程序执行到此,通过D命令查看数据段结果 MOV AH, 4CH INT 21H CODE ENDS END START 2。 代码转换实验 从键盘输入2个十进制数组合成压缩BCD码存入DL,再将压缩BCD码转换成ASCII码送CRT显示。 源程序: CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE ST: MOV AH, 01H ;键盘输入并回显,AL=输入字符 INT 21H MOV CL, 4 SHL AL, CL MOV DL, AL MOV AH, 01H INT 21H AND AL, 0FH OR DL, AL MOV BL, DL ;保护DL原值 SHR DL, CL OR DL, 30H MOV AH, 02H ;显示十位数,DL=输出字符 INT 21H MOV DL, BL AND DL, 0FH OR DL, 30H MOV AH, 02H ;显示个位数 INT 21H MOV AH, 4CH INT 21H CODE ENDS END ST 要求先编写汇编文件, EMU8086采用单步调试的方法进行运行调试,任意输入两个数字,验证实验结果。 五、实验报告 实验报告要求参考附录一。 实验三 顺序结构程序设计 一、实验目的和要求 1. 熟悉EMU8086集成环境软件的使用方法。 2. 熟悉8086汇编指令,能自己编写简单的程序,并调试运行验证结果。 二、实验任务 学习使用EMU8086集成环境软件,验证及编写调试实验内容的程序。 三、实验设备和软件 PC机、EMU8086 四、实验内容 1. 编写简单程序,用数据运算指令,对两个16位数做加法运算。这两个数从地址10050H开始连续存放,低位在低地址一端,结果放在这两个数之后。 实验框图: 初始化 被加数→AX 开始 暂停 被加数+加数→AX AX→(00054)和(00050)单元 段地址DS:0000H , 被加数指针SI←50H 加数指针DI←52H ,和的指针BX←54H 段地址DS:0000H , 被加数指针SI←50H 清除AX和CF 程序清单: CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE BG: MOV AX,0000H MOV DS,AX MOV SI,50H MOV DI, 52H MOV BX, 54H CLC XOR AX, AX MOV AX, [SI] ADC AX, [DI] MOV [BX], AX HLT CODE ENDS END BG 2。 编写简单程序,实现组合BCD码转换成ASCII码送CRT显示。 程序清单: CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE BEGIN: MOV AL,27H ;27的BCD码,先显示高位。 MOV DL, AL MOV CL, 4 SHR DL, CL OR DL, 30H MOV AH, 2 INT 21H ;显示'2’ MOV DL, AL AND DL, 0FH OR DL, 30H MOV AH, 2 INT 21H ;显示’7' MOV AH, 4CH INT 21H CODE ENDS END BEGIN 3. 试用已学过的指令编程,运算以下算式: ⑴、5555H + 6666H + 8756H ⑵、5678 +(-1234)— 4321 4。 已知BX=12ABH,试编程将其内容转换成ASCII码送到数据段0100H单元开始存放. 五、实验报告 实验报告要求参考附录一. 实验四 分支结构程序设计 一、实验目的和要求 1。 学习分支结构程序的设计和调试方法; 2。 熟悉8086汇编指令中的程序控制指令的应用。 二、实验任务 学习使用EMU8086集成环境软件,验证及编写、调试实验内容。 三、实验设备和软件 PC机、EMU8086 四、实验内容 1。 已知在内存中有一个字节单元NUM,存有带符号数据,要求计算出它的绝对值后,放入RESULT单元中. 题目分析:根据数学中绝对值的概念知道,一个正数的绝对值是它本身,而一个负数的绝对值是它的相反数;要计算一个数的相反数,需要完成减法运算,即用0减去这个数。8086/8088指令系统中有专门的求相反数的指令NEG. 实验框图: 开 始 AL≥0? N Y 结束 初始化 将X中的内容取到AL中 将AL中的内容求补 AL中的内容送RESULT单元 程序清单: DATA SEGMENT X DB -25 RESULT DB ? DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS, AX ; 初始化 MOV AL, X ;X取到AL中 TEST AL, 80H ;测试AL正负 JZ NEXT ;为正,转NEXT NEG AL 否则AL求补 NEXT: MOV RESULT, AL ;送结果 MOV AH, 4CH INT 21H ;返回DOS CODE ENDS END START ;汇编结束 2。 编写计算下面函数值的程序: 1 X>0 Y= 0 X=0 —1 X<0 设输入数据为X、输出数据Y,且皆为字节变量. 3. 试编一程序,求三个带符号字数据中的最大值,并将最大值存入MAX字单元中。 设三个带符号数分别在三个字变量X、Y、Z中存储。 五、实验报告 实验报告要求参考附录一。 实验五 循环结构程序设计 一、实验目的和要求 1. 学习、掌握循环结构程序的设计和调试方法; 2. 熟悉8086汇编指令中的程序控制指令和LOOP指令的应用. 二、实验任务 学习使用EMU8086集成环境软件,验证及编写、调试实验内容。 三、实验设备和软件 PC机、EMU8086 四、实验内容 1. 编写程序完成求1+2+3+……N的累加和,直到累加和超过1000为止。统计被累加的自然数的个数送CN单元,累加和送SUM.流程图如下图所示。 实验框图: 开 始 AX≤1000? N Y 结束 初始化 0送AX,0送BX BX加1送BX AX加BX送AX BX送N,AX送SUM 程序清单: DATA SEGMENT SUM DW ? CN DW ? DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS, AX ; 初始化 MOV AX, 0 ;0送AX MOV BX, 0 LP: INC BX ;BX加1 ADD AX, BX ; 求累加和 CMP AX, 1000 ; 比较 JBE LP ; ≤1000转 MOV SUM, AX MOV CN, BX ; 送结果 MOV AH, 4CH INT 21H CODE ENDS END START ; 汇编结束 2. 采用LOOP指令来实现上例. 3。 已知有几个元素存放在以BUF为首址的字节存贮区中,试统计其中正元素的个数。 显然,每个元素为一个8位有符号二进制数,统计其中正元素的个数可用循环程序实现。 五、实验报告 实验报告要求参考附录一。 实验六 子程序设计 一、实验目的和要求 学习子程序的结构、特点,以及子程序的设计和调试方法. 二、实验任务 学习使用EMU8086集成环境软件,验证及编写、调试实验内容。 三、实验设备和软件 PC机,EMU8086 四、实验内容 1. 设计一个子程序,功能是将一个字节的BCD码转换成二进制数. 说明:名称:BCD2BIN 功能:将一个字节的BCD码转换成二进制数 所用寄存器:CX 入口参数:AL存放两位BCD码 出口参数:AL存放二进制数 主程序及子程序清单: CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE START: MOV AL,12H CALL BCD2BIN HALT BCD2BIN PROC NEAR ;子程序 PUSH CX MOV CH, AL AND CH, 0FH ;存低4位 MOV CL, 4 SHR AL, CL ;高4位右移4位后乘10 MOV CL, 10 MUL CL ADD AL, CH ;高4位加低4位 POP CX RET BCD2BIN ENDP CODE ENDS END START 2。 试编写一个将BCD码转换成ASCII码并显示的子程序。 3. 试编写一个求字变量绝对值的子程序。 五、实验报告 实验报告要求参考附录一。 附录1 汇编语言上机实验基础 1。1 汇编语言程序上机实验过程 图1。1 汇编语言程序上机实验过程 汇编语言上机实验的主要过程如图1.1所示,包括如下几个步骤: 1、建立和修改源程序文件 在编写出汇编语言源程序后,应建立源文件(扩展名为。ASM)。可运用Windows自带的记事本建立汇编源程序文件。 2、汇编源文件 .ASM源文件必须先由汇编程序(如ASM、MASM、TASM等)把它汇编(翻译)为目标文件(扩展名为.OBJ),才能在计算机上运行。 3、链接(链接) 为了使目标程序文件能在特定的系统环境下执行,经汇编后产生的目标文件需经过链接生成可执行文件(扩展名为。EXE),才能在计算机上启动运行.链接过程通过调用链接程序来完成。 4、调试 程序必须经过试运行和调试后才能正式投入运行.若程序没有错误,前3步完成后即可运行程序。若程序有错误,则在汇编提示错误下修改程序,直到程序无误经过汇编、链接生成可执行文件。调用调试程序(如DEBUG、TDEBUG等)进行调试。 5、运行程序 在程序没有错误的情况下即可运行程序。 1。2 实验及实验报告要求 一、实验要求 上机实验是《微机原理及应用》课程一个重要的学习环节,要求学生在每次实验前应做充分的准备工作,认真预习,明确实验目的,在上机前自己编写出程序并认真检查,在实验过程中经过调试改正程序中的错误,得到正确的结果。自己有电脑的同学可预先在自己的电脑上进行调试。 在上机调试过程中,学生对遇到的问题要认真分析、找出原因给予解决.鼓励相互讨论,做到“动手、动脑、协作”,着重培养自主学习、研究性学习和协作学习的能力。要注意及时将调试的主要过程和结果记录或者拷屏保存. 二、实验报告要求 每次实验完成后,应认真撰写实验报告。实验报告的主要内容为: (1)实验目的和要求 (2)实验软件,写出本次实验用软件名称。 (3)实验内容,实验具体内容及实验结果记录 (4)调试说明和结果,指调试的主要过程和运行结果,以及有关的必要的说明。(流程图、源程序清单、拷屏截图等可以打印后以附件的形式粘贴在实验报告中。) (5)实验总结,对程序设计的技巧分析、对实验结果的分析等。 23- 配套讲稿:
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- 微机 原理 实验 指导书
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