微机原理课程上机实验指导书.docx

1、微机原理课程上机实验指导书第一部分 汇编语言程序设计实验实验一 汇编语言编程基础汇编语言是一种面向机器的“低级”语言，是计算机能够提供给用户的最快而最有效的语言，也是能够利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的唯一语言。要真正理解计算机的工作过程，理解计算机程序的执行过程，就必须学习汇编语言。也正是因为如此，汇编语言程序设计是计算机专业和电子，自动控制等相关专业的重要课程。但是，对于刚开始学习汇编语言的学生而言，汇编语言的一些命令非常抽象，很难理解，往往学习了很长时间也编不出满意的程序，更别说自如的应用，以致我们认为汇编语言很难掌握，影响我们学习汇编语言的兴趣。实际上，为了掌握好汇编语言，我们

2、可以从熟悉、使用DEBUG调试工具开始，先来分析和读懂一些与硬件相关的小程序，这也是我们实验一的目的。1.1 汇编语言程序的上机步骤 以下列源程序为例，先学习汇编语言的上机步骤。文件名为1.asm：DATA SEGMENTNUM1 DB 35,35HNUM2 DW 35,35HNUM3 DB 4 DUP (34,3 DUP (34H)NUM4 DB 34AB NUM5 DW 34,ABDATA ENDS CODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV BX,OFFSET NUM1MOV AL,BXMOV BX

3、,OFFSET NUM5MOV AX,BXMOV AH,4CHINT 21HCODE ENDS END START一.上机步骤汇编语言程序MASM软件由EDIT.COM编辑器，汇编MASM.EXE程序，连接LINK.EXE程序以及DUEBUG.EXE调试程序四个部分组成。汇编语言编制完成后，在计算机上的操作过程就分为四个阶段。1. 编辑EDIT.COM首先输入源程序，有两种方法：（1）在记事本里录入，特别注意的是：在保存时文件格式必须选择所有文件，文件后缀名为.ASM, 即保存时文件名为XXX.asm。(2)双击MASM软件中的编辑软件EDIT.COM文件框,在EDIT下输入源程序。用ALT+

4、F键打开file菜单，用其中的save功能键将文件存盘。特别注意的是：汇编语言源程序文件的后缀必须为.asm，即保存时文件名为XXX.ASM。 图1-1 EDIT编辑界面2用汇编程序MASM.Exe对源程序.ASM文件汇编,生成目标文件.OBJ汇编阶段的任务是把汇编语言源程序翻译成机器代码（称为目标），产生二进制格式的目标文件XXX.OBJ（名字与源程序名相同，只是后缀名不同），如果源程序有语法错误，则汇编过程结束后，MASM.EXE汇编程序会指出源程序中错误的行号和错误的原因，我们可以再用编辑程序EDIT.com来修改源程序中的错误，汇编无错后，方可得到正确的.OBJ目标文件，才能进行下一部

5、的连接LINK。双击MASM软件中的MASM.Exe文件框，在命令行后键入源程序名XXX.asm,（如果源程序与MASM软件在同一路径下，可以只键入文件名，而不要后缀），如以下界面： 图1-2 MASM编译1.asm文件无错误时的界面3.连接LINK.EXE由于汇编所得到的目标代码的存放地址并不是可执行的绝对地址,而是浮动的相对地址, 汇编产生的目标文件.OBJ还不能在计算机上运行，需要用连接程序LINK.EXE把目标文件.OBJ文件转换为可执行文件XXX.EXE文件.双击MASM软件中的LINK.Exe文件框，在命令行后键入目标文件名XXX.OBJ（如果源程序，目标文件与MASM软件在同一路

6、径下，可以只键入文件名，而不要后缀），如以下界面： 图1-3 LINK连接1.OBJ文件界面如果连接没有错误,就会产生一个XXX.EXE的可执行文件,如果.OBJ文件有错误，连接时会指出错误的原因。对于无堆栈警告（warning: no stack segment）的提示，可以不予理睬，它是由于我们在源程序中没有定义堆栈段的原因，对于比较小的程源序和不需要再特别定义堆栈段的源程序，我们可以不定义堆栈段，它并不影响程序的正确执行。反而，如果连接时有其他的错误，则要检查并修改源程序XXX.ASM，然后再重新汇编MASM.EXE，连接link.exe的步骤，直到得到正确的XXX.EXE文件为止。4.

7、运行和调试DEBUG.exe 运行可执行文件，即双击XXX.EXE文件框即可，或在DOS下运行此程序，E：XXX.EXE。1.2熟悉、使用DEBUG调试工具以下重点介绍一些调试命令：以1.asm源程序为例：图1-4 运行和调试DEBUG界面1)N命令:用于指定进行读写的磁盘上的文件。命令格式：Npathfilename如： -n 1.exe指定要装载(Load)或写入磁盘(Write)的文件名。2）L命令：将指定的文件装入内存中命令格式：L 回车键-l 回车键3）反汇编命令U就是将存放在制定范围内的目标代码，反汇编成8086/8088的汇编指令格式，并按目标代码首地址，目标代码和对应的源指令的

8、格式，在屏幕上显示出来。把目标代码反汇编后，用户可以方便地知道，程序从什么地址开始执行，执行的是哪一条指令，执行到什么地址为止。命令格式：U地址范围-u13FE:0000 B8FC13 MOV AX,13FC13FE:0003 8ED8 MOV DS,AX13FE:0005 BB0000 MOV BX,000013FE:0008 8A07 MOV AL,BX13FE:000A BB1A00 MOV BX,001A13FE:000D 8B07 MOV AX,BX13FE:000F B8004C MOV AX,4C0013FE:0012 CD21 INT 2113FE:0014 0000 ADD

9、BX+SI,AL13FE:0016 0000 ADD BX+SI,AL13FE:0018 0000 ADD BX+SI,AL13FE:001A 0000 ADD BX+SI,AL13FE:001C 0000 ADD BX+SI,AL13FE:001E 0000 ADD BX+SI,AL13FE为CS即代码段的段基地址,0000,0003,0005是偏移地址,B8FC13等是机器码(由代码段中的二进制机器指令反汇编得到)也就是程序在机器中的代码, MOV AX,13FC是助记符,帮助记忆机器中的指令。（源指令）4）运行命令:T命令:单步运行命令以1.EXE调试为例，单步运行二次13FE:0000

10、 B8FC13 MOV AX,13FC13FE:0003 8ED8 MOV DS,AX13FE:0005 BB0000 MOV BX,000013FE:0008 8A07 MOV AL,BX13FE:000A BB1A00 MOV BX,001A13FE:000D 8B07 MOV AX,BX13FE:000F B8004C MOV AX,4C0013FE:0012 CD21 INT 2113FE:0014 0000 ADD BX+SI,AL13FE:0016 0000 ADD BX+SI,AL13FE:0018 0000 ADD BX+SI,AL13FE:001A 0000 ADD BX+S

11、I,AL13FE:001C 0000 ADD BX+SI,AL13FE:001E 0000 ADD BX+SI,AL-tAX=13FC BX=0000 CX=0034 DX=0000 SP=0000 BP=0000 SI=0000 DI=0000DS=13EC ES=13EC SS=13FC CS=13FE IP=0003 NV UP EI PL NZ NA PO NC13FE:0003 8ED8 MOV DS,AX-tAX=13FC BX=0000 CX=0034 DX=0000 SP=0000 BP=0000 SI=0000 DI=0000DS=13FC ES=13EC SS=13FC C

12、S=13FE IP=0005 NV UP EI PL NZ NA PO NC13FE:0005 BB0000 MOV BX,0000可以看到机器随机分配给该程序的数据段的段基地址被AX赋予给DS。该程序的代码段的段基地址为13FE,数据段的段基地址为13FC 。 单步执行命令T执行一条命令,并显示CPU中寄存器中的内容和要执行的下一条命令,大家可以看到AX,BX,CX等寄存器的内容,T命令可以跟踪程序中的每一条指令的执行情况.P命令:也是单步运行命令。但是P命令对于每一条指令语句都是一次执行完成. 比如CALL、LOOP和DOS功能调用的INT n等指令语句T命令能在程序的执行中,跟随IP指示

13、的地址,跟踪指令的执行,而P命令则是按指令语句,续进执行的.在调试中，用户可根据需要，选择不同的运行程序命令，以适应调试的要求。5）G (Go)命令：连续执行内存中的程序,还可以在程序中设置断点，逐段地执行程序，以便一段一段地对程序进行调试。命令格式：G =addressaddressaddress其中第一个参数=address，规定了执行的起始地址，即以CS的内容为段地址，以等号后面的地址为偏移地址，在输入时，等号是不可缺少的，若不输入起始地址，则以CS：IP为起始地址，后面的地址参数是断点地址。如果在G命令中没有设置断点，或设有断点但程序在执行中未能到达断点处，这时程序将一直运行，直至结束

14、。在结束时显示提示信息“Program terminated normally。在G命令中可以设置断点，格式为G=0000 000D13FE:000D 8B07 MOV AX,BX13FE:000F B8004C MOV AX,4C0013FE:0012 CD21 INT 21AX=1323 BX=0000 CX=0034 DX=0000 SP=0000 BP=0000 SI=0000 DI=0000DS=13FC ES=13EC SS=13FC CS=13FE IP=000A NV UP EI PL NZ NA PO NC13FE:000A BB1A00 MOV BX,001A-可以看到AL

15、中的数为23再设置一次断点G=0000 000F -g=0000 000fAX=3334 BX=001A CX=0034 DX=0000 SP=0000 BP=0000 SI=0000 DI=0000DS=13FC ES=13EC SS=13FC CS=13FE IP=000F NV UP EI PL NZ NA PO NC13FE:000F B8004C MOV AX,4C00-可以看到AX=33346）D (Dump)命令：显示指定范围(range)内的内存单元的内容。 其中，参数范围(range)有以下两种表示方式： a) 第一种表示方式：Addrl Addr2这里Addrl和Addr2

16、分别代表待显示内存单元的首地址和末地址。2) 第二种表示方式：Addrl L Value这里表示显示从地址Addrl开始、长度为Value个字节的内存单元。例如下面两条命令是等效的。 一D 200 2FF D 200 L 100显示内容分为三部分。最左边是本行内存单元首地址(XXXX：XXXX)，第二部分是以十六进制形式显示的相继各字节单元的内容，前后八个单元间用符号“”隔开。第三部分是本行显示的十六进制值所对应的ASCII字符。如果某十六进制值的ASCII字符是不可显示的，便以“”代替。注意，每行只显示16个单元的内容，而且每行的首地址都是16的整倍数，或者说，每行的首地址都是以16为边界的

17、。对于D命令，又有两种简化格式，如： 一D 200 显示从DS：0200单元开始的80H个单元的内容，即在只给定第一个地址的命令中，约定隐含L 80参数。 一D 除第一次从DS：100开始，显示80H个单元的内容外，以后都继前次地址之后，依次显示80H个单元的内容。-d13FE:0000 B8 FC 13 8E D8 BB 00 00-8A 07 BB 1A 00 8B 07 B8 .13FE:0010 00 4C CD 21 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .L.!.13FE:0020 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00

18、00 00 00 00 00 .13FE:0030 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .13FE:0040 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .13FE:0050 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .13FE:0060 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .13FE:0070 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00

19、 00 00 00 .我们从内存单元偏移地址0000单元开始，-d013FC:0000 23 35 23 00 35 00 22 34-34 34 22 34 34 34 22 34 #5#.5.444444413FC:0010 34 34 22 34 34 34 33 34-41 42 34 33 42 41 00 00 4444434AB43BA.13FC:0020 B8 FC 13 8E D8 BB 00 00-8A 07 BB 1A 00 8B 07 B8 .13FC:0030 00 4C CD 21 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .L.!.1

20、3FC:0040 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .13FC:0050 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .13FC:0060 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .13FC:0070 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .-可以看到从偏移地址0000单元开始显示内存单元的内容。7）R (Register)命令 格式：R register_name功能

21、：显示CPU中的一个或所有16位寄存器(包括标志寄存器)的内容。对于标志寄存器来说，显示的是各标志位的状态(置位复位)。-rAX=3334 BX=001A CX=0034 DX=0000 SP=0000 BP=0000 SI=0000 DI=0000DS=13FC ES=13EC SS=13FC CS=13FE IP=000F NV UP EI PL NZ NA PO NC13FE:000F B8004C MOV AX,4C00-命令Rregister_name不但能显示出该寄存器的当前值，而且还显示提示符“：”。这时只要输入新的值，便可更新该寄存器的内容。若只按回车键，则寄存器的值将保持不变

22、。例如命令：-rAX=3334 BX=001A CX=0034 DX=0000 SP=0000 BP=0000 SI=0000 DI=0000DS=13FC ES=13EC SS=13FC CS=13FE IP=000F NV UP EI PL NZ NA PO NC13FE:000F B8004C MOV AX,4C00-raxAX 3334:6677-rAX=6677 BX=001A CX=0034 DX=0000 SP=0000 BP=0000 SI=0000 DI=0000DS=13FC ES=13EC SS=13FC CS=13FE IP=000F NV UP EI PL NZ NA

23、 PO NC13FE:000F B8004C MOV AX,4C00RDS，RCS命令可以修改当前段的地址。同学们下来可以试以下。8）- F是标志寄存器的名字。命令RF将显示各状态位的当前状态，其后显示提示符“一”，这时只要输入合法的标志(对顺序无要求)，便可修改标志位状态，若只按回车键，则标志位的状态将保持不变。如命令：一RFNV UP DI NG NZ AC PE NCPL EI CY显示了F中的各状态位，其后又通过输入PL EI CY，修改了对应的标志位。-rfNV UP EI PL NZ NA PO NC -pl ei cy-rfNV UP EI PL NZ NA PO CY -9）

24、E (Enter)命令格式：E address 1ist功能：用键入的字节(Byte)值或替换值(字节)列表修改指定内存单元的内容参数，address表示待修改的内存单元的首地址，list是一个选择项，它表示替换值(字节)列表。1) E address 在该命令格式中，没有给出替换值。DEBUG自动显示起始地址和它的内容，并等待用户键入替换值。用户这时可选择按空格键(Space)、横杠键(一)或回车键(Enter)，以实现不同的操作： 按回车键(Enter)结束E命令。 按空格键(Space)自动显示下一个内存单元的内容，并等待键人替换值。按照这种方式，一直进行下去，直到按回车键(Enter)

25、，才结束E命令。 按横杠键(一)一一自动显示前一个内存单元的内容，并等待键人替换值。按照这种方式，一直进行下去，直到按回车键，才结束E命令。在上述两种修改方式中，如果在未键入替换值的情况下就按回车键，这时该单元的内容保持不变并结束E命令；如果只按空格键或横杠键，不键入替换值，则只显示内存单元的内容。-e Error-e013FC:0000 23. 35. 23. 00. 35. 00. 22. 34.13FC:0008 34. 34. 22. 34. 34. 34. 22. 34.13FC:0010 34. 34. 22. 34. 34. 34. 33. 34.13FC:0018 41. 42

26、. 34. 33. 42. 41. 00. 00.13FC:0020 B8. FC. 13. 8E. D8. BB. 00. 00.13FC:0028 8A.-e013FC:0000 23. 35.67 23.34 00. 35. 00. 22. 34.13FC:0008 34. 34. 22.-e013FC:0000 23. 67. 34. 00. 35. 00. 22. 34.13FC:0008 34. 34. 22. 34. 34. 34. 22. 34.13FC:0010 34. 34. 22. 34. 34. 34. 33. 34.13FC:0018 41. 42. 34. 33.

27、42. 41. 00. 00. -e0003 显示从0003开始的内容13FC:0003 00. 35. 00. 22. 34.13FC:0008 34. 34. 22. 34. 34. 34. 22. 34.13FC:0010 34. 34. 22. 34. 34. 34.10）F (Fill) 命令 格式：F range list 功能：用list所表示的字节值对指定范围(range)的内存单元进行填充在命令中，若指定范围的内存单元数多于list中的填充字节数，则F命令将反复使用填充字节，直到填满指定范围中的每个单元；若内存单元数少于填充字节数，则F命令将只使用list中的前面若干个字节值

28、，填充各个内存单元。-f ds:0003 L 10 6-e013FC:0000 23. 67. 34. 06. 06. 06. 06. 06.13FC:0008 06. 06. 06. 06. 06. 06. 06. 06.13FC:0010 06. 06. 06. 34. 34. 34. 33. 34.13FC:0018 41. 42. 34. 33. 42. 41. 00.11）A(Assemble)命令 格式：A address 功能：接收从键盘键入的80868088指令，将其汇编成目标代码，并存放在内存单元中。参数address是指定存放目标代码的起始地址，其后指令的起始地址将由系统自

29、动依次安排。一A CS：100 ；从CS：100H开始，编写程序1409:001C 0000 ADD BX+SI,AL1409:001E 0000 ADD BX+SI,AL-a1409:0000-a cs:000a1409:000A mov bx,00091409:000D这时我们再反汇编一下，可以看到，程序发生了变化。-u01409:0000 B80714 MOV AX,14071409:0003 8ED8 MOV DS,AX1409:0005 BB0000 MOV BX,00001409:0008 8A07 MOV AL,BX1409:000A BB0900 MOV BX,00091409

30、:000D 8B07 MOV AX,BX1409:000F B8004C MOV AX,4C001409:0012 CD21 INT 21A命令只是在DEBUG下，汇编程序，不能存盘，临时修改看结果。12）Q命令：结束DEBUG。至此，通过调试示例程序，学习了DEBUG调试命令，并了解了8088汇编语言的段结构、常用的指令与伪指令、存储空间的分配，调试程序的方法，但这还只是简单的程序，调试复杂的程序比此例要复杂的多，还需要我们在学习过程中，勤动手，多动脑，加强练习，在实践中进步。1.3汇编语言程序上机操作和调试训练一。上机目的：了解并逐步熟悉汇编语言的编辑方法及特点.复习8088汇编语言的段结构、常用的指令与伪指令、存储空间的分配等。掌握汇编语言的编辑、汇编及连接的过程。了解并逐步掌握运用DEBUG进行调试汇编语言程序。二。实验内容：运用8086汇编语言，编辑多字节非压缩型BCD数除法的简单程序，文件名取为*.ASM。运用MASMEXE文件进行汇编，修改程序中的各种语法错误，直至正确，形成*.OBJ文件。