新微机原理实验指导书.docx
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新微机原理实验指导书
微机原理实验指导书
实验一系统认识实验
实验二静态存储器扩展实验
实验三8259中断控制实验
实验四8254（8253）定时/计数器应用实验
实验五8255并行接口实验
实验六DMA特性及8237应用实验
附录1Wmd86V5.2联机软件使用说明
附录2系统编程信息
实验一系统认识实验
ASCII（美国标准信息交换码）表
其中:
NUL空,SOH标题开始,STX正文结束,ETX本文结束,
EOT传输结果,ENQ询问,ACK承认,BEL响铃,
BS退一格,HT横向列表,LF换行,VT垂直制表,
FF走纸控制,CR回车,SO移位输出,SI移位输入,
DLE数据链换码,DC1设备控制1,DC2设备控制2,DC3设备控制3,
DC4设备控制4,NAK否定,SYN空传同步,ETB组传送结束,
CAN作废,EM纸尽,SUB减,ESC换码,
FS文字分隔,GS组分隔,RS记录分隔,US单元分隔,
SP空格,DEL作废,
2.1.1实验目的
掌握TD系列微机原理及接口技术教学实验系统的操作，熟悉Wmd86联机集成开发调试软件的操作环境。
2.1.2实验设备
PC机一台，TD-PITE实验装置或TD-PITC实验装置一套。
2.1.3实验内容
编写实验程序，将00H～0FH共16个数写入内存3000H开始的连续16个存储单元中。
2.1.4实验步骤
1.运行Wmd86软件，进入Wmd86集成开发环境。
2.根据程序设计使用语言的不同，通过在“设置”下拉列表来选择需要使用的语言和寄存器类型，这里我们设置成“汇编语言”和“16位寄存器”，如图2.1、图2.2所示。
设置选择后，下次再启动软件，语言环境保持这次的修改不变。
本章选择16位寄存器。
图2.1语言环境设置界面
图2.2寄存器设置界面
3.语言和寄存器选择后，点击新建或按Ctrl+N组合键来新建一个文档，如图2.3所示。
默认文件名为Wmd861。
图2.3新建文件界面
4.编写实验程序，如图2.4所示，并保存，此时系统会提示输入新的文件名，输完后点击保存。
图2.4程序编辑界面
5.点击
，编译文件，若程序编译无误，则可以继续点击
进行链接，链接无误后方可以加载程序。
编译、链接后输出如图2.5所示的输出信息。
图2.5编译输出信息界面
6.连接PC与实验系统的通讯电缆，打开实验系统电源。
7.编译、链接都正确并且上下位机通讯成功后，就可以下载程序，联机调试了。
可以通过端口列表中的“端口测试”来检查通讯是否正常。
点击
下载程序。
为编译、链接、下载组合按钮，通过该按钮可以将编译、链接、下载一次完成。
下载成功后，在输出区的结果窗中会显示“加载成功！
”，表示程序已正确下载。
起始运行语句下会有一条绿色的背景。
如图2.6所示。
图2.6加载成功显示界面
8.将输出区切换到调试窗口，使用D0000:
3000命令查看内存3000H起始地址的数据，如图2.7所示。
存储器在初始状态时，默认数据为CC。
图2.7内存地址单元数据显示
9.点击按钮
运行程序，待程序运行停止后，通过D0000:
3000命令来观察程序运行结果。
如图2.8所示。
图2.8运行程序后数据变化显示
10.也可以通过设置断点，断点显示如图2.9所示，然后运行程序，当遇到断点时程序会停下来，然后观察数据。
可以使用E0000:
3000来改变该地址单元的数据，如图2.10所示，输入11后，按“空格”键，可以接着输入第二个数，如22，结束输入按“回车”键。
图2.9断点设置显示图2.10修改内存单元数据显示界面
实验例程文件名为Wmd861.asm。
2.1.5操作练习
编写程序，将内存3500H单元开始的8个数据复制到3600H单元开始的数据区中。
通过调试验证程序功能，使用E命令修改3500H单元开始的数据，运行程序后使用D命令查看3600H单元开始的数据。
数制转换实验
2.2.1实验目的
1.掌握不同进制数及编码相互转换的程序设计方法，加深对数制转换的理解。
2.熟悉程序调试的方法。
2.2.2实验设备
PC机一台，TD-PITE实验装置或TD-PITC实验装置一套。
2.2.3实验内容及步骤
计算机输入设备输入的信息一般是由ASCII码或BCD码表示的数据或字符，CPU一般均用二进制数进行计算或其它信息处理，处理结果的输出又必须依照外设的要求变为ASCII码、BCD码或七段显示码等。
因此，在应用软件中，各类数制的转换是必不可少的。
计算机与外设间的数制转换关系如图2.11所示，数制对应关系如表2.1所示。
图2.11数制转换关系
1.将ASCII码表示的十进制数转换为二进制数
十进制表示为：
（1）
Di代表十进制数0，1，2，…，9；
上式转换为：
（2）
由式
（2）可归纳十进制数转换为二进制数的方法：
从十进制数的最高位Dn开始作乘10加次位的操作，依次类推，则可求出二进制数的结果。
表2.1数制对应关系表
十六进制
BCD码
二进制
机器码
ASCII码
七段码
共阳
共阴
0
0000
0000
30H
40H
3FH
1
0001
0001
31H
79H
06H
2
0010
0010
32H
24H
5BH
3
0011
0011
33H
30H
4FH
4
0100
0100
34H
19H
66H
5
0101
0101
35H
12H
6DH
6
0110
0110
36H
02H
7DH
7
0111
0111
37H
78H
07H
8
1000
1000
38H
00H
7FH
9
1001
1001
39H
18H
67H
A
1010
41H
08H
77H
B
1011
42H
03H
7CH
C
1100
43H
46H
39H
D
1101
44H
21H
5EH
E
1110
45H
06H
79H
F
1111
46H
0EH
71H
程序流程图如图2.12所示。
实验参考程序如下。
实验程序清单（例程文件名：
A2-1.ASM）
SSTACKSEGMENTSTACK
DW64DUP（?
）
SSTACKENDS
DATASEGMENT
SADDDB30H,30H,32H,35H,36H;十进制数:
00256
DATAENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
MOVAX,OFFSETSADD
MOVSI,AX
MOVBX,000AH
MOVCX,0004H
MOVAH,00H
MOVAL,[SI]
SUBAL,30H
A1:
IMULBX
MOVDX,[SI+01]
ANDDX,00FFH
ADCAX,DX
SBBAX,30H
INCSI
LOOPA1
A2:
JMPA2
CODEENDS
ENDSTART
图2.12转换程序流程图
实验步骤：
（1）绘制程序流程图，编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。
（2）待转换数据存放于数据段，根据自己要求输入，默认为30H，30H，32H，35H，36H。
（3）运行程序，然后停止程序。
（4）查看AX寄存器，即为转换结果，应为：
0100。
（5）反复试几组数据，验证程序的正确性。
2.将十进制数的ASCII码转换为BCD码
从键盘输入五位十进制数的ASCII码，存放于3500H起始的内存单元中，将其转换为BCD码后，再按位分别存入350AH起始的内存单元内。
若输入的不是十进制的ASCII码，则对应存放结果的单元内容为“FF”。
由表2.1可知，一字节ASCII码取其低四位即变为BCD码。
实验程序清单（例程文件名：
A2-2.ASM）
SSTACKSEGMENTSTACKDW64DUP（?
）
SSTACKENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
START:
MOVCX,0005H;转换位数
MOVDI,3500H;ASCII码首地址
A1:
MOVBL,0FFH;将错误标志存入BL
MOVAL,[DI]
CMPAL,3AH
JNBA2;不低于3AH则转A2
SUBAL,30H
JBA2;低于30H则转A2
MOVBL,AL
A2:
MOVAL,BL;结果或错误标志送入AL
MOV[DI+0AH],AL;结果存入目标地址
INCDI
LOOPA1
MOVAX,4C00H
INT21H;程序终止
CODEENDS
ENDSTART
实验步骤
（1）自己绘制程序流程图，然后编写程序，编译、链接无误后装入系统。
（2）在3500H～3504H单元中存放五位十进制数的ASCII码，即：
键入E3500后，输入31，32，33，34，35。
（3）运行程序，待程序运行停止。
（4）在调试窗口键入D350A，显示运行结果，应为：
0000:
350A0102030405CC…
（5）反复测试几组数据，验证程序功能。
3.将十六位二进制数转换为ASCII码表示的十进制数
十六位二进制数的值域为0～65535，最大可转换为五位十进制数。
五位十进制数可表示为：
Di：
表示十进制数0～9
将十六位二进制数转换为五位ASCII码表示的十进制数，就是求D1～D4，并将它们转换为ASCII码。
自行绘制程序流程图，编写程序可参考例程。
例程中源数存放于3500H、3501H中，转换结果存放于3510H～3514H单元中。
实验程序清单（例程文件名：
A2-3.ASM）
SSTACKSEGMENTSTACK
DW64DUP（?
）
SSTACKENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
START:
MOVSI,3500H;源数据地址
MOVDX,[SI]
MOVSI,3515H;目标数据地址
A1:
DECSI
MOVAX,DX
MOVDX,0000H
MOVCX,000AH;除数10
DIVCX;得商送AX,得余数送DX
XCHGAX,DX
ADDAL,30H;得Di的ASCII码
MOV[SI],AL;存入目标地址
CMPDX,0000H
JNEA1;判断转换结束否，未结束则转A1
A2:
CMPSI,3510H;与目标地址得首地址比较
JZA3;等于首地址则转A3，否则将剩余地址中填30H
DECSI
MOVAL,30H
MOV[SI],AL
JMPA2
A3:
MOVAX,4C00H
INT21H;程序终止
CODEENDS
ENDSTART
实验步骤
（1）编写程序，经编译、链接无误后，装入系统。
（2）在3500H、3501H中存入0C00。
（3）运行程序，待程序运行停止。
（4）检查运行结果，键入D3510，结果应为：
3030303132。
（5）可反复测试几组数据，验证程序的正确性。
4.十六进制数转换为ASCII码
由表2.1中十六进制数与ASCII码的对应关系可知：
将十六进制数0H～09H加上30H后得到相应的ASCII码，AH～FH加上37H可得到相应的ASCII码。
将四位十六进制数存放于起始地址为3500H的内存单元中，把它们转换为ASCII码后存入起始地址为350AH的内存单元中。
自行绘制流程图。
实验程序清单（例程文件名为A2-4.ASM）
SSTACKSEGMENTSTACK
DW64DUP（?
）
SSTACKENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
START:
MOVCX,0004H
MOVDI,3500H;十六进制数源地址
MOVDX,[DI]
A1:
MOVAX,DX
ANDAX,000FH;取低4位
CMPAL,0AH
JBA2;小于0AH则转A2
ADDAL,07H;在A～FH之间，需多加上7H
A2:
ADDAL,30H;转换为相应ASCII码
MOV[DI+0DH],AL;结果存入目标地址
DECDI
PUSHCX
MOVCL,04H
SHRDX,CL;将十六进制数右移4位
POPCX
LOOPA1
MOVAX,4C00H
INT21H;程序终止
CODEENDS
ENDSTART
实验步骤
（1）编写程序，经编译、链接无误后装入系统。
（2）在3500H、3501H中存入四位十六进制数203B，即键入E3500，然后输入3B20。
（3）先运行程序，待程序运行停止。
（4）键入D350A，显示结果为：
0000:
350A32303342CC…。
（5）反复输入几组数据，验证程序功能。
5.BCD码转换为二进制数
将四个二位十进制数的BCD码存放于3500H起始的内存单元中，将转换的二进制数存入3510H起始的内存单元中，自行绘制流程图并编写程序。
实验程序清单（例程文件名为：
A2-5.ASM）
SSTACKSEGMENTSTACK
DW64DUP（?
）
SSTACKENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
START:
XORAX,AX
MOVCX,0004H
MOVSI,3500H
MOVDI,3510H
A1:
MOVAL,[SI]
ADDAL,AL
MOVBL,AL
ADDAL,AL
ADDAL,AL
ADDAL,BL
INCSI
ADDAL,[SI]
MOV[DI],AL
INCSI
INCDI
LOOPA1
MOVAX,4C00H
INT21H;程序终止
CODEENDS
ENDSTART
实验步骤
（1）编写程序，经编译、链接无误后装入系统。
（2）将四个二位十进制数的BCD码存入3500H～3507H中，即：
先键入E3500，然后输入0102030405060708。
（3）先运行程序，待程序运行停止。
（4）键入D3510显示转换结果，应为：
0C22384E。
（5）反复输入几组数据，验证程序功能。
2.2.4思考题
1.实验内容1中将一个五位十进制数转换为二进制数（十六位）时，这个十进制数最小可为多少，最大可为多少？
为什么？
2.将一个十六位二进制数转换为ASCII码十进制数时，如何确定Di的值？
3.在十六进制转换为ASCII码时，存转换结果后，为什么要把DX向右移四次？
4.自编ASCII码转换十六进制、十六进制小数转换二进制、二进制转换BCD码的程序，并调试运行。
运算类编程实验
2.3.1实验目的
1.掌握使用运算类指令编程及调试方法。
2.掌握运算类指令对各状态标志位的影响及其测试方法。
3.学习使用软件监视变量的方法。
2.3.2实验设备
PC机一台，TD-PITE实验装置或TD-PITC实验装置一套。
2.3.3实验内容及步骤
80X86指令系统提供了实现加、减、乘、除运算的基本指令，可对表2.2所示的数据类型进行算术运算。
表2.2数据类型算术运算表
数制
二进制
BCD码
带符号
无符号
组合
非组合
运算符
＋、－、×、÷
＋、－
＋、－、×、÷
操作数
字节、字、多精度
字节（二位数字）
字节（一位数字）
1.二进制双精度加法运算
计算X＋Y＝Z，将结果Z存入某存储单元。
实验程序参考如下。
本实验是双精度（2个16位，即32位）加法运算，编程时可利用累加器AX，先求低16位的和，并将运算结果存入低地址存储单元，然后求高16位的和，将结果存入高地址存储单元中。
由于低16运算后可能向高位产生进位，因此高16位运算时使用ADC指令，这样在低16位相加运算有进位时，高位相加会加上CF中的1。
实验程序清单（例程文件名为：
A3-1.ASM）
SSTACKSEGMENTSTACK
DW64DUP（?
）
SSTACKENDS
PUBLICXH,XL,YH,YL,ZH,ZL;设置全局变量
DATASEGMENT
XLDW?
;X低位
XHDW?
;X高位
YLDW?
;Y低位
YHDW?
;Y高位
ZLDW?
;Z低位
ZHDW?
;Z高位
DATAENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
MOVAX,XL
ADDAX,YL;X低位加Y低位
MOVZL,AX;低位和存到Z的低位
MOVAX,XH
ADCAX,YH;高位带进位加
MOVZH,AX;存高位结果
JMPSTART;在此行设置断点，以观察变量值
CODEENDS
ENDSTART
实验步骤
（1）编写程序，经编译、链接无误后装入系统。
（2）程序装载完成后，点击‘变量区’标签将观察窗切换到变量监视窗口。
（3）点击
，将变量XH，XL，YH，YL，ZH，ZL添加到变量监视窗中，然后修改XH，XL，YH，YL的值，如图2.13所示，修改XH为0015，XL为65A0，YH为0021，YL为B79E。
（4）在JMPSTART语句行设置断点，然后运行程序。
（5）当程序遇到断点后停止运行，查看变量监视窗口，计算结果ZH为0037，ZL为1D3E。
（6）修改XH，XL，YH和YL的值，再次运行程序，观察实图2.13变量监视窗口
验结果，反复测试几组数据，验证程序的功能。
2.十进制的BCD码减法运算
计算X－Y＝Z，其中X、Y、Z为BCD码。
实验程序参考例程。
实验程序清单（例程文件名为A3-2.ASM）
SSTACKSEGMENTSTACK
DW64DUP（?
）
SSTACKENDS
PUBLICX,Y,Z;定义全局变量
DATASEGMENT
XDW?
YDW?
ZDW?
DATAENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
MOVAH,00H
SAHF
MOVCX,0002H
MOVSI,OFFSETX
MOVDI,OFFSETZ
A1:
MOVAL,[SI]
SBBAL,[SI+02H]
DAS
PUSHF
ANDAL,0FH
POPF
MOV[DI],AL
INCDI
INCSI
LOOPA1
JMPSTART;设置断点，以方便观察变量。
CODEENDS
ENDSTART
实验步骤
（1）输入程序，编译、链接无误后装入系统。
（2）点击
将变量X，Y，Z添加到变量监视窗中，并为X，Y赋值，假定存入40与12的BCD码，即X为0400，Y为0102。
（3）在JMPSTART语句行设置断点，然后运行程序。
（4）程序遇到断点后停止运行，观察变量监视窗，Z应为0208。
（5）重新修改X与Y的值，运行程序，观察结果，反复测试几次，验证程序正确性。
3.乘法运算
实现十进制数的乘法运算，被乘数与乘数均以BCD码的形式存放在内存中，乘数为1位，被乘数为5位，结果为6位。
实验程序参考例程。
实验程序清单（例程文件名为A3-3.ASM）
SSTACKSEGMENTSTACK
DW64DUP（?
）
SSTACKENDS
DATASEGMENT
DATA1DB5DUP（?
）;被乘数
DATA2DB?
;乘数
RESULTDB6DUP（?
）;计算结果
DATAENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
CALLINIT;初始化目标地址单元为0
MOVSI,OFFSETDATA2
MOVBL,[SI]
ANDBL,0FH;得到乘数
CMPBL,09H
JNCERROR
MOVSI,OFFSETDATA1
MOVDI,OFFSETRESULT
MOVCX,0005H
A1:
MOVAL,[SI+04H]
ANDAL,0FH
CMPAL,09H
JNCERROR
DECSI
MULBL
AAM;乘法调整指令
ADDAL,[DI+05H]
AAA
MOV[DI+05H],AL
DECDI
MOV[DI+05H],AH
LOOPA1
A2:
MOVAX,4C00H
INT21H;程序终止
;===将RESULT所指内存单元清零===
INIT:
MOVSI,OFFSETRESULT
MOVCX,0003H
MOVAX,0000H
A3:
MOV[SI],AX
INCSI
INCSI
LOOPA3
RET
;===错误处理===
ERROR:
MOVSI,OFFSETRESULT;若输入数据不符合要求则RESULT所指向内存单元全部写入E
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