四川大学微机原理实验报告.docx

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四川大学微机原理实验报告

微机原理实验报告

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学号

实验一汇编语言编程基础

1.3汇编语言程序上机操作和调试训练

1．功能说明

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MASM﹒EXE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。

运用LINK.EXE文件进行连接，形成*.EXE文件。

仔细阅读和体会DEBUG调试方法，掌握各种命令的使用方法。

运用DEBUG。

EXE文件进行调试，使用单步执行命令—T两次，观察寄存器中内容的变化，使用察看存储器数据段命令—D，观察存储器数据段内数值。

再使用连续执行命令—G，执行程序，检查结果是否正确，若不正确可使用DEBUG的设置断点，单步执行等功能发现错误所在并加以改正。

二．程序流程图

设置被除数、商的地址指针

设置单位除法次数计数器

取被除数一位作十进制调整

作字节除法、存商

N被除数各位已除完？

显示运算结果

结束

三．程序代码

修改后的程序代码如下：

DATASEGMENT

ADB9,6,8,7,5

BDB5

CDB5DUP（0）

NEQU5

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA,ES:

DATA

START:

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

MOVES,AX

CLD

LEASI,A

LEADI,C

MOVCX,N

MOVAH,0

LP1:

LODSB

AAD

DIVB

STOSB

LOOPLP1

MOVCX,N

LEADI,C

LP2:

MOVDL,[DI]

ADDDL,30H

MOVAH,2

INT21H

INCDI

LOOPLP2

MOVAH,4CH

INT21H

CODEENDS

ENDSTART

四．实验感想和收获

通过这次试验，我对微机原理上级试验环境有了初步的认识，可以较为熟练地对汇编语言进行编译，汇编及连接，同时也学会了用DEBUG调试程序，收获很大。

在这次试验中我也遇到了一些困难。

在刚开始我发现自己无法打开MASM.EXE，计算机提示是由于版本不兼容。

我这才想起来我的操作系统是64位的，和该软件版本不兼容。

不过我并没有放弃，经过我的摸索之后，我发现用DOSBOX这个程序可以解决我的电脑运行不了该程序的问题。

在解决了第一个难题后，我开始着手改正试验1.3中的语法错误和逻辑错误，但是无论我怎么修改却始终都无法通过编译，并且基本上每句话都有编译错误。

根据我多年编程的经验来看，这应该是中文输入法在搞鬼，之后我耐心地把程序重新输了一遍，果然通过了编译，并且之后的连接也进行的很顺利。

在用DEBUG调试时发现得出的结果也很正确。

尽管这次的实验内容非常简单，仅仅是教会我们一些基本的操作，但我却明显感觉到了汇编语言和C语言等高级语言所不同的地方。

越是底层，基础的东西就越不人性化，用C语言一行代码就能实验的功能在汇编语言中可能要花上数十行。

看来汇编语言的学习不是几周就能速成的，必须要有长年累月的积淀才能掌握。

实验二设计汇编语言程序

一．功能说明

练习1.实验题目：

编程计算下列表达式：

A=90，B=-70，C=5，Y均为有符号数，计算Y=2×（A+B）+（A×C）÷5

要编写一些稍微复杂的程序，我们会遇到一段程序被反复执行，这样，我们会用到LOOP指令。

使用该指令时，需在CX中装入循环次数。

练习2.码转换程序设计

编制程序，把十进制数15786转化成二进制数。

提示：

15786=1×10×10×10×10+5×10³+7×10²+8×10+6，循环CX=5

练习3.编制程序，从键盘输入最多5个数，求他们的和，存入SUM。

练习4.用“冒泡“法对一组数300，250，280，240，260，按从小到大的顺序排列。

提示：

用冒泡的方法对一组数据元素排序，它的基本方法是：

将相邻的两个元素通过比较进行排序，通过多次，多遍的邻元素排序，实现整个一组数的排序。

对于5（N）个元素，整个排序通过4遍（=N-1）邻元素排序完成。

每一遍的排序由若干次邻元素的排序组成。

4遍排序中，邻元素的排序依次为4，3，2，1遍。

完成第一遍排序后，最大数沉底，已经到达它应占据的位置，不需要参加下一遍的排序。

外循环的次数为CX=4次（N-1），内循环的次数为4，3，2，1（DECCX）

排序遍数

本遍排序前

第一次排序后

第二次排序后

第三次排序后

第四次排序后

300，250，280，240，260

250，300，280，240，260

250，280，300，240，260

250，280，240，300，260

250，280，240，260，300

250，240，280，260，300

250，240，260，280，300

240，250，260，280，300

实验要求：

1.编制程序，从键盘输入300，250，280，240，260这五个数，并思考如何输入任意五个数，五个数可以有一位数，二位数，三位数，四位数，五位数，混合输入比较大小；

2.对这组数用冒泡法进行排序，并输出原始数据及排序后数据，两两数据之间用空格分隔；

3.利用DEBUG调试工具，用D0命令，查看排序前后，内存数据的变化，以及会用调试命令查看程序运算中寄存器中的值；

4.去掉最大和最小的两个值，求出其余值的平均值，并输出最大值，最小值和平均值；

5.用压栈PUSH和出栈POP指令“先进后出”的特点，设计算法将平均值按位逐个输出（即输出263）；

6.用移位指令将平均值以二进制串的形式输出。

7.设计程序要有模块化的思想，用子程序实现不同的功能；

所有数据输出前要用字符串的输出指令，进行输出提示（如：

zuidazhishi:

300等），所有数据结果能清晰地显示在电脑屏幕上。

二．程序流程图

三．程序代码

练习一：

DATASEGMENT

ADB90

BDB-70

CDB5

YDW?

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA

START:

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

MOVBL,A

MOVCL,B

ADDBL,CL；A+B

MOVAL,02H

IMULBL;2*（A+B）

MOVBX,AX

MOVAL,A

MOVCL,C

IMULCL;A*C

IDIVCL;A*C/5

ADDAX,BX

MOVY,AX

MOVAH,4CH

INT21H

CODEENDS

ENDSTART

练习二：

DATASEGMENT

ADW15786

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA

START:

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

MOVBX,A

MOVCX,16

LEFT:

TESTBX,8000H

JNZL1；当首位为1，执行L1

MOVDL,'0'；输出‘0’

MOVAH,02H

INT21H

SHL:

SHLBX,1

LOOPLEFT

MOVAX,4CH

INT21H

L1：

MOVDL,'1'；输出‘1’

MOVAH,02H

INT21H

JMPSHL

CODEENDS

ENDSTART

运行结果：

练习三：

DATASEGMENT

SUMDW?

HEHEDB?

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA

START:

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

LEASI,HEHE

MOVBL,0

MOVCX,5

LOOP1:

MOVAH,01H

INT21H

SUBAL,30H

MOV[SI],AL

INCSI

LOOPLOOP1

MOVCX,5

MOVAX,0

SUBSI,5

LOOP2:

ADDAL,[SI]

AAA

INCSI

LOOPLOOP2

MOVBX,AX

MOVSUM,AX

MOVDL,BH

ADDDL,30H

MOVAH,2

INT21H

MOVDL,BL

ADDDL,30H

MOVAH,2

INT21H

MOVAH,4CH

INT21H

CODEENDS

ENDSTART

运行结果：

冒泡排序法程序：

DATASSEGMENT

SHURUDB'QINGSHURU5GESHUJU',13,10,'$'

SHU1DB4,?

3DUP（?

）

SHU2DB4,?

3DUP（?

）

SHU3DB4,?

3DUP（?

）

SHU4DB4,?

3DUP（?

）

SHU5DB4,?

3DUP（?

）

AVERDB3DUP（?

）

SHUCHUDB'PAIXUHOUDESHUJUSHUNXUSHI',':

','$'

MAXDB'ZUIDAZHISHI',':

','$'

MINDB'ZUIXIAOZHISHI',':

','$'

AVERAGEDB'PINGJUNZHISHI',':

','$'

CHUSHUDB100,10

HEDW?

STR1DB16DUP（30H）

STR2DB'PINGJUNZHIDEERJINZHICHUANSHUCHU',':

','$'

DATASENDS

CODESSEGMENT

ASSUMECS:

CODES,DS:

DATAS

START:

MOVAX,DATAS

MOVDS,AX

MOVES,AX

LEADX,SHURU;显示QINGSHURU5GESHUJU：

MOVAH,9

INT21H

MOVCX,5;输入五个数字

MOVSI,0

INPUT:

LEADX,[SHU1+SI];输入要排序的原始数据

MOVAH,10

INT21H

MOVDL,10;输入后换行

MOVAH,2

INT21H

ADDSI,5;指针加5，指向下一个变量

LOOPINPUT

CLD

MOVCX,4;设定排序外循环次数

MOVBP,0

PUSHCX;外循环次数入栈

PX:

PUSHCX

MOVCX,3

LEASI,[SHU1+BP+2];逐位比较两个数大小

LEADI,[SHU1+BP+7]

REPZCMPSB

JBB;如果小于直接比较下一个数，否则两个数对换位置

MOVCX,3

Jh:

MOVAL,SHU1[BP+2]

XCHGAL,SHU1[BP+7];将两个字节对换位置，循环3次即完成这两个数的交换

XCHGAL,SHU1[BP+2]

INCBP

LOOPJh

SUBBP,3

ADDBP,5;指向后面两个数字

POPCX

LOOPPX

POPCX;外循环次数出栈

LOOPA

LEADX,SHUCHU;输出字符串'PAIXUHOUDESHUJUSHUNXUSHI：

MOVAH,9

INT21H

MOVCX,5

MOVSI,2

OUTPUT:

PUSHCX;计数器入栈实现循环嵌套

MOVCX,3

MOVAL,[SHU1+SI];输出排序后的5个数字

MOVDL,AL

MOVAH,2

INT21H

INCSI

LOOPL

MOVDL,2CH

MOVAH,2

INT21H

ADDSI,2

POPCX;计数器出栈

LOOPOUTPUT

MOVDL,10

MOVAH,2

INT21H

MOVDL,0DH

MOVAH,2

INT21H

LEADX,MAX;输出字符串'ZUIDAZHISHI：

MOVAH,9

INT21H

MOVCX,3

MOVSI,2

MOVDL,[SHU5+SI];输出最大值

MOVAH,2

INT21H

INCSI

LOOPD

MOVDL,10;换行

MOVAH,2

INT21H

MOVDL,0DH

MOVAH,2

INT21H

LEADX,MIN;输出字符串'ZUIXIAOZHISHI：

MOVAH,9

INT21H

MOVCX,3

MOVSI,2

MOVDL,[SHU1+SI];输出最小值

MOVAH,2

INT21H

INCSI

LOOPE

MOVDL,10

MOVAH,2

INT21H

MOVDL,0DH

MOVAH,2

INT21H

LEADX,AVERAGE;输出字符串'PINGJUNZHISHI：

MOVAH,9

INT21H

MOVCX,3

MOVBX,10;除数10

MOVSI,2

AD:

MOVDX,0

MOVAH,0

PUSHCX

MOVCX,3

ZH:

MOVAL,[SHU2+SI];将十进制数转换为二进制数，为后面求平均值做准备

SUBAL,30H

PUSHAX

MOVAX,DX

MULBX

MOVDX,AX

POPAX

ADDDX,AX

INCSI

LOOPZH;执行3次完成3个十进制数的转换

ADDSI,2

POPCX

ADDHE,DX;将DX的数放在HE中

LOOPAD;循环后得到三个十进制数转换为二进制数之后的相加和

MOVDX,HE;

MOVAX,DX

XORDX,DX

MOVBX,3

DIVBX;除3取平均值,结果将商放在AX中，余数放在DX中

MOVBX,AX;给BX赋值平均数，然后将BX中表示的十进制数转换为对应的字符串

DIVCHUSHU;除100取最高位

ADDAL,30H;转换为ASCII码

MOVAVER,AL

MOVAL,AH

XORAH,AH

DIV[CHUSHU+1];除10取十位

ADDAL,30H

ADDAH,30H;余数就是个位

MOV[AVER+1],AL

MOV[AVER+2],AH

MOVCX,3

MOVSI,0

MOVDL,[AVER+SI];输出平均值

MOVAH,2

INT21H

INCSI

LOOPF

MOVDL,10

MOVAH,2

INT21H

MOVDL,0DH

MOVAH,2

INT21H

LEADX,STR2;输出字符串'PINGJUNZHIDEERJINZHICHUANSHUCHU：

’

MOVAH,9

INT21H

MOVCX,16

MOVSI,0

RCLBX,1;将平均数转换为二进制串

JNCH

ADD[STR1+SI],1;如果不为0就将其加1变成1的ASCII码值

MOVDL,[STR1+SI];将二进制串逐个输出

MOVAH,2

INT21H

INCSI

LOOPG

MOVAH,4CH

INT21H

CODESENDS

ENDSTART

运行结果：

4．实验感想和收获

本次实验相较于第一次难度增大了很多，本人花了大约12个小时才做完。

第一个练习很简单，从编译到连接都是一次通过，在用DEBUG调试发现结果却实正确。

不过在做第二个练习时我遇到了困难，完全没有思路。

当时不知道怎么对一位一位的数据进行操作，在看书的过程中无意中发现了循环指令，我才意识到用SHL指令可以实现这个功能。

第三个联系主要考查我们对中断指令的了解程度，我实现地是一位数的加法，不过后来老师发给了我们他自己编的版本，我感慨道编程真是一门大学问，要考虑到各种各样的功能，人机互动，可能出错的地方。

这都是需要大量的实践积累才行。

在编写冒泡排序法这个程序时我遇到了很多困难。

起初在编写一段循环指令时，未把寄存器CX入宅，所以影响了其他部分的循环次数，导致结果出错。

所以今后编程时一定要把有用的信息入宅，防止被其他指令所改变。

在输出字符时，必须记得把要输出字符的值转变成ASCI码，我期初输出数字时就忘记了这一步导致出了很多差错。

同时在将二进制数转变成BCD吗输出时可以通过除10来实现,将得到的商继续除10，而得到的余数就是个位的值，同理，再次除10得到的余数就是10位。

所以通过适当此处的出发可以将二进制数转变为BCD码。

通过亲身实践这次试验，对汇编语言编程有了初步的认识，也体会到了编程的整个过程。

从读题，设计程序框架到写代码，步步承接，同时将课堂上所学的知识运用起来，在加深理解的同时也发现了自己很多不懂的地方，于是通过自己查资料，问老师终于将程序一步步地调试正确得出期望的结果，那种自豪和满足感油然而生。

第三次实验8253定时器/计数器与接口实验

——乐曲程序

一．功能说明

计算机是如何产生音乐和声响的呢？

原来在计算机中有一个可编程时间间隔定时器8253，它能根据程序提供的计数值和工作模式，产生各种形状和各种频率的计数/定时脉冲，提供给系统的各个部件使用。

它还可以产生不同频率的脉冲作为扬声器的声源。

在8253定时器内部有3个独立工作的计数器：

Counter0,Counter1,Countre2，每个计数器都分配有一个端口地址,分别是40H，41H，42H。

8253内部还有一个公用的控制寄存器，端口地址为43H，端口地址输入到8253的CS，A1，A0端，分别对三个计数器和控制器寻址。

对8253编程时，先要设定控制字，以选择计数器，确定工作模式和计数值的格式，每个计数器由三个引脚与外部联系，CLK为时钟输入端，GATA为门控制信号输入端，OUT为计数/定时信号输入端。

每个计数器是以倒计数的方式计数，也就是说，从计数初值开始逐次减1，直到减为0为止。

端口地址与计数器的关系：

40H

选中计数器0：

作为定时器为系统日时钟提供计时基准

41H

选中计数器1：

作为定时器使用

42H

选中计数器2：

用来控制扬声器发声

43H

公用的控制器：

分别对三个寄存器和控制器寻址

那么，如何触动扬声器发出声音呢？

原来PC机的主音箱上装有一只小喇叭，由定时器8253和并行接口芯片8255（可编程外围接口芯片）控制其发声，8255包括三个8位寄存器，两个用于输入功能，一个用于输出功能。

输入寄存器分配的I/O端口地址为60H和62H，输出寄存器分配的I/O端口地址为61H。

8253定时器计数器2连接到扬声器，其电路如下：

8253DRIVER

1.9318MHZCLK喇叭

OUT2

8255

PB0GATE2

PB1

装入计数器2的计数初值为533H（1.19318MHz/896Hz=1331=533H）,这样，得到的控制字为10110110B=0B6H，即选中计数器2，读/写，工作方式三（方波发声器），二进制。

计数器2的初始化程序为：

MOVAL,0B6H

OUT43H,AL

1）计算计数值程序段：

MOVDI，给定频率

MOVDX，12H

MOVAX，34DCH

DIVDI

AX中即为计数值。

2）打开扬声器发声，8255PB0，PBI送出高电平：

INAL，61H

ORAL，3

OUT61H，AL

3）关闭扬声器，停止发声：

INAL，61H

ANDAL，0FCH

OUT61H，AL

两只老虎的音频表定义在数据段中，如下：

STACKSEGMENT

DW100DUP（?

）

STACKENDS

DATASEGMENT

MUSICDW2DUP（262,294,330,262）;频率表,1231;1231

DW2DUP（330,349,392）;345;345;

DW2DUP（392,440,392,349,330,262）;565431;565431

dw2dup（294,196,262）,0;251;251,0表示结束

TIMEDW10DUP（250*50）,500*50,250*50,250*50,500*50;节拍表

DW2DUP（120*50,120*50,120*50,120*50,250*50,250*50）

DW2DUP（250*50,250*50,500*50）

NEQU32;32个音符

DATAENDS

二．实验目的：

学习8253计数器2输出方波信号用以驱动扬声器发声的原理，通过程序设置计数器2的输出波形的频率和延续时间，控制扬声器的音调和发生长短。

三.实验内容：

1.设计程序让微机演奏一段两只老虎的乐曲。

2.思考如何让PC机演奏一遍，两遍以及数遍这段两只老虎的乐曲，并修改程序实现。

四.实验报告：

整理出运行正确的源程序清单（加以中文注释），并给出详细程序流程图。

三．程序代码

DATASSEGMENT

BGDB0AH,0DH,”TWOTIGER:

$”

FREQDW2DUP（262,294,330,262）

DW2DUP（330,349,392）

DW2DUP（392,440,392,349,330,262）

DW2DUP（294,196,262）,0；频率表

TIMEDW10DUP（250*50）,500*50,250*50,250*50,500*50

DW2DUP（120*50,120*50,120*50,120*50,250*50,250*50）

DW2DUP（250*50,250*50,500*50）

NUMDB3

DATASENDS

STACKSEGMENTPARASTACK'STACK'

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