电科08级微机原理与接口试验自编教材.docx

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电科08级微机原理与接口试验自编教材

《微机原理与接口技术实验》教学大纲

课程名称：

微机原理与接口技术实验课程编号：

实验学时：

16实验学分：

1

一、本实验课的性质、任务与目的

《微机原理与接口技术实验》是电子信息科学与技术专业必修的专业基础课，是一门重要的实践环节课程。

本实验安排学生上机实践及实验箱的实际动手操作。

将使学生理解汇编语言的基本概念和主要功能，掌握常用的汇编语言程序设计方法，掌握常用的接口的工作原理和编程控制方法，学会利用软硬件方法使用各种常用的可编程接口芯片，为开发不同用途的微型计算机应用系统打下良好的基础。

二、实验项目的设置与内容提要

序号

实验项目

实验学时

实验类型

实验要求

内容提要

1

调试程序debug的使用

2

验证

必做

熟悉debug常用命令的使用方法，利用debug运行简单的汇编程序。

2

汇编语言程序的编辑、汇编、链接、调试、运行

2

验证

必做

熟悉edit编辑程序的方法，利用edit编辑简单的汇编程序。

3

顺序机构程序设计

2

设计

必做

应用顺序结构程序设计方法，上机编程调试汇编语言程序。

4

分支机构程序设计

2

设计

必做

应用分支机构程序设计方法，上机编程调试汇编语言程序。

5

循环结构程序设计

2

设计

必做

应用循环结构程序设计方法，上机编程调试汇编语言程序。

6

系统功能调用

2

设计

必做

应用系统功能调用程序设计方法，上机编程调试汇编语言程序。

7

基于实验箱的硬件实验

2

设计

必做

16×16点阵显示实验、音频驱动实验、控制交通灯实验。

8

上机考试

2

设计

必做

按题目所要求上机编程调试汇编语言程序，程序及答案填在试卷中，运行后，内存中的结果让老师检查后方可离开。

考试时间共90分钟。

三、考核方式与评分办法：

1．每次实验必须有指导教师点名，不得无故缺席或迟到；

2．实验结束后，学生向指导教师上交实验报告；

3．平时成绩占50％，上机考核占50％。

四、本实验课教材或实验指导参考书

[1]李东《微机原理与接口实验自编教材》

[2]《微机接口实验系统8086/8088实验指导书》启东达爱思计算机有限公司出品

[3]王智文、蔡启先等《微机原理及汇编语言程序设计》2005年10月

《微机原理与接口实验自编教材》

信息与计算科学系电科教研室李东

前言：

汇编语言程序设计是电子信息科学与技术专业的一门重要的计算机技术基础课程和必修的专业基础课，是操作系统、计算机接口技术、计算机系统结构、单片机原理、计算机控制技术等课程的先修课。

在众多的程序设计语言中，汇编语言是面向机器的低级语言。

由于汇编语言可以直接对硬件资源进行编程，因而汇编语言具有更高的执行效率。

与高级与语言相比，它更适合于对执行速度和代码长度要求较高的场合。

可见，汇编语言一方面可以帮助学生理解计算机工作原理，为后续课程的学习打下基础，同时也可以直接应用于实时控制及与硬件资源京密结合的其它领域。

汇编语言程序设计是一门实践性很强的课程，程序设计如何，是否达到要求，必须通过上机运行和调试。

在具体学习实践中，很多人普遍感到汇编语言程序改错、上机调试使学生操作上的难点，应此，我们编写了本实验教材，具有通俗易懂的特点，希望对大家的学习有所帮助。

《微机原理与接口技术实验》实验报告

系：

；班级：

；姓名：

；

学号：

；指导教师：

李东；

实验时间：

；实验成绩：

；

实验一调试程序DEBUG的使用

DEBUG.EXE是DOS提供的用于调试可执行程序的工具软件，是汇编语言程序设计中常用的调试工具。

在DEBUG环境下，不但可以调试经汇编、连接后生成的可执行程序，也可以编写简单的程序。

一、实验目的

1.熟悉debug常用命令的使用方法

2.了解上机操作环境

二、实验内容

1.按照提供的《debug》电子版补充教材进行学习训练

2.用汇编语言编写一个计算“3+5”的加法程序

3.利用debug运行简单的汇编程序。

4.熟悉debug常用命令的使用方法

三、实验实现的程序及上机操作步骤

MOVAL,33H;将3的ASCII码送入AL寄存器中

MOVDL,35H;将5的ASCII码送入DL寄存器中

ADDDL,AL;做“3+5”，结果送DL寄存器

SUBDL,30H;将“3+5”的结果进行调整，得到8的ASCII码，送DL寄存器

MOVAH,2;

INT21H;输出DL寄存器中的字符

INT20H;中断当前执行的程序

该程序是将两个十进制数3和5的ASCII码送入寄存器AL和DL，当ASCII码进行相加时必须通过条调整后才能得到其结果。

如例中，33H+35H等于68H,68H-30H=38H,38H才是十进制8的ASCII码，再将结果在显示器上显示DL寄存器中的字符，该字符应该是将字符的ASCII码放在DL寄存器中。

INT20H是中断正常结束程序。

运行步骤如下：

1.进入DEBUG状态

点击“开始”→“程序”→“附件”→“命令提示符”，进入DOS操作环境。

然后运行DEBUG程序：

（说明：

本课程实验假设是在c盘上建立了masm子目录，且masm.exe、link.exe、debug.exe、cref.exe、lib.exe都在该目录中。

）

C:

\﹍\﹍>CD\↙

C:

\>CDMASM↙

C:

\>MASM>DEBUG↙

屏幕显示：

_

“_”为已进入DEBUG状态，在该提示符下可键入DEBUG命令。

（下划线部分表示用户键入的字符或命令，↙为回车符号）

2.键入程序并汇编

用DEBUG的A命令送入程序：

_A100↙

0A47:

0100MOVAL,33↙

0A47:

0102MOVDL,35↙

0A47:

0104ADDDL,AL↙

0A47:

0106SUBDL,30↙

0A47:

0109MOVAH,2↙

0A47:

010BINT21↙

0A47:

010DINT20↙

0A47:

010F↙

_

当键入A命令时，自动产生程序所送内存单元的段地址和偏移地址。

通过偏移地址可以看到每条指令占内存单元多少字节。

如“MOVAL,33”占两个字节，···当程序送完时，只键入回车键↙，就退出汇编状态（A状态）回到DEBUG状态“-”。

其中送入的数据为十六进制数，DEBUG状态下程序中的数据均按十六进制处理，不需要键入H来表示数据为十六进制数。

3.执行程序

用DEBUG的G命令执行刚刚汇编的程序：

-G↙

8

programterminatednormally

4.反汇编

可以用反汇编U命令将键入的程序调出，并且可以得到每条汇编指令的机器码。

-U10010D↙

0A47:

0100BO33MOVAL,33

0A47:

0102B235MOVDL,35

0A47:

010400C2ADDDL,AL

0A47:

010680EA30SUBDL,30

0A47:

0109B402MOVAH,2

0A47:

010BCD21INT21

0A47:

010DCD20INT20

四、熟悉：

E、D、R等其它debug常用命令

例：

利用DEBUG的E命令向内存中写入机器码，D命令察看内存中的数据，用U命令查看内存中机器码的含义，用T命令执行内存中的机器码。

如何向内存中写入机器码呢？

我们知道，机器码也是数据，当然也可以用E命令将机器码写入内存。

比如要从内存1000：

0单元开始写入这样一段机器码：

机器码对应的汇编指令

b80100movax,0001

b90200movcx,0002

01c2addax,cx

可以用下述的方法进行实验：

C:

\>DEBUG↙

-E1000:

0B80100B9020001C8↙

-

如何查看我们写入的或内存中原有的汇编指令呢？

我们用D命令察看1000:

0～1000:

1F中的数据（从数据的角度看一下我们写入的内容）；最后用U命令查看从1000:

0开始的内存单元中的机器指令和他们所对应的汇编指令。

-D1000:

01F↙

1000:

0000B80100MOVAX,0001

1000:

0003B90200MOVCX,0002

1000:

000601C8ADDAX,CX

1000:

0008···

由此，我们可以再一次看到内存中的数据和代码没有任何区别，关键在于如何解释。

如何执行我们写入的机器指令呢？

使用DEBUG的T命令可以执行一条或多条指令，简单的使用T命令，可以执行CS:

IP指向的指令：

接前面实验：

-R↙

···

-RCS↙

CSXXXX

:

1000↙

-RIP↙

IPXXXX

:

0↙

-R↙

-T↙

···

-P↙

这个例子中，我们先用E命令向1000:

0开始的内存单元中写入了8个字节的机器码，然后用R命令查看CPU中寄存器的状态，可以看到，CS=XXXX,IP=YYYY,指向内存XXXX:

YYYY；若要用T命令控制CPU执行我们写到1000:

0的指令，必须先让CS:

IP指向1000:

0；接着用R命令修改CS、IP中的内容，使CS:

IP指向1000:

0

完成上面的步骤后，我们就可以使用T命令来执行我们写入的指令了（此时CS:

IP指向我们的指令所在的内存单元）。

执行T命令后，CPU执行CS:

IP指向的指令，则1000:

0处的指令B80100（MOVAX,0001）得到执行。

指令执行后，DEBUG显示输出CPU中寄存器的状态。

注意：

指令执行后，AX中的内容改写为1，IP改写为IP+3（因为（MOVAX,0001的指令长度为3个字节），CS:

IP指向下一条指令。

接着我们可以继续使用T命令执行下面的指令，注意每条指令执行后，CPU相关寄存器内容的变化。

五、实验运行结果及实验后的心得体会

实验二汇编语言程序的编辑、汇编、链接、调试、运行

一、实验目的

1.了解上机操作环境；

2.了解上机操作流程；

3.熟悉EDIT编辑程序的使用方法，利用EDIT编辑简单的汇编程序；

4.熟悉汇编语言程序的编辑、汇编、链接、调试、运行

二、本实验上机操作环境：

这里列出了本实验的上机操作环境。

包括：

操作系统：

Window9x的MS-DOS方式，MSDOS6.22、MSDOS7.0，Window2000及以上“命令提示符”的运行等。

文本编辑器：

记事本，EDIT.COM等

汇编程序：

MASM.EXE、ASM.EXE等

连接程序：

LINK.EXE

调试程序：

DEBUG.EXE

此外还有：

索引程序：

CREF.EXE

库管理程序：

LIB.EXE

假定在C盘上建立了MASM子目录，且上述程序都在该目录中。

三、上机操作流程

整个上机过程包括：

①建立与编辑源程序；②原程序汇编产生目标文件；③连接目标程序产生可执行程序；④调试运行可执行程序这么四个步骤。

①进入MS-DOS，建立与编辑源程序

点击“开始”→“程序”→“附件”→“命令提示符”，进入DOS操作环境：

C:

\﹍\﹍>CD\MASM↙

C:

\>MASM>DIR↙

C:

\>MASM的目录

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