微机原理考试编程.docx
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微机原理考试编程
第6章16位微机原理及其程序设计实验
本章主要介绍汇编语言程序设计，通过实验来学习80X86的指令系统、寻址方式以及程序的设计方法，同时掌握联机软件的使用。
6.1系统认识实验
6.1.1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。
6.1.2实验设备
PC机一台，TD-PITE实验装置一套。
6.1.3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。
图6.4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6.5所示的输出信息。
图6.5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6.7所示。
存储器在初始状态时，默认数据为CC。
图6.7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6.8所示。
图6.8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6.9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6.10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6.9断点设置显示图6.10修改内存单元数据显示界面
实验例程文件名为Wmd861.asm。
6.1.5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。
6.2运算类编程实验
6.2.1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。
6.2.2实验设备
PC机一台，TD-PITE实验装置一套。
6.2.3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6.2所示的数据类型进行算术运算。
表6.2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6.13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，观察实验结果，反复测试几组数据，验证程序的功能。
图6.13变量监视窗口
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
MOVCX,0003H
MOVAX,0EEEEH
A4:
MOV[SI],AX
INCSI
INCSI
LOOPA4
JMPA2
CODEENDS
ENDSTART
实验步骤
（1）编写程序，编译、链接无误后装入系统。
（2）查看寄存器窗口获得CS的值，使用U命令可得到数据段段地址DS，然后通过E命令为被乘数及乘数赋值，如被乘数：
0102030405，乘数：
01，方法同实验内容1。
（3）运行程序，待程序运行停止。
（4）通过D命令查看计算结果，应为：
000102030405；当在为被乘数和乘数赋值时，如果一个数的低4位大于9，则查看计算结果将全部显示为E。
（5）反复测试几组数据，验证程序的正确性。
6.3循环程序设计实验
6.3.1实验目的
1.加深对循环结构的理解。
2.掌握循环结构程序设计的方法以及调试方法。
6.3.2实验设备
PC机一台，TD-PITE实验装置一套。
6.3.3实验内容及步骤
1.计算S＝1＋2×3＋3×4＋4×5＋…＋N（N＋1），直到N（N＋1）项大于200为止。
编写实验程序，计算上式的结果，参考流程图如图6.16所示。
实验程序清单（例程文件名为：
A5-1.ASM）
SSTACKSEGMENTSTACK
DW64DUP（?
）
SSTACKENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
START:
MOVDX,0001H
MOVBL,02H
A1:
MOVAL,BL
INCBL
MULBL
ADDDX,AX;结果存于DX中
CMPAX,00C8H;判断N（N+1）与200的大小
JNAA1
MOVAX,4C00H
INT21H;程序终止
CODEENDS
ENDSTART
实验步骤
（1）编写实验程序，编译、链接无误后装入系统。
图6.16程序流程图
（2）运行程序，待程序运行停止。
（3）运算结果存储在寄存器DX中，查看结果是否正确。
（4）可以改变N（N＋1）的条件来验证程序功能是否正确，但要注意，结果若大于0FFFFH将产生数据溢出。
2.求某数据区内负数的个数
设数据区的第一单元存放区内单元数据的个数，从第二单元开始存放数据，在区内最后一个单元存放结果。
为统计数据区内负数的个数，需要逐个判断区内的每一个数据，然后将所有数据中凡是符号位为1的数据的个数累加起来，即得到区内所包含负数的个数。
实验程序流程图如图6.17所示。
实验程序清单（例程文件名为：
A5-2.ASM）
SSTACKSEGMENTSTACK
DW64DUP（?
）
SSTACKENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
START:
MOVDI,3000H;数据区首地址
MOVCL,[DI];取数据个数
XORCH,CH
MOVBL,CH
INCDI;指向第一个数据
A1:
MOVAL,[DI]
TESTAL,80H;检查数据首位是否为1
JEA2
INCBL;负数个数加1
A2:
INCDI
LOOPA1
MOV[DI],BL;保存结果
MOVAX,4C00H
INT21H;程序终止
CODEENDS
ENDSTART
实验步骤
（1）按实验流程编写实验程序。
（2）编译、链接无误后装入系统。
（3）键入E3000，输入数据如下：
3000＝06（数据个数）
3001＝12
3002＝88
3003＝82
3004＝90
3005＝22
3006＝33图6.17程序流程图
（4）先运行程序，待程序运行停止。
（5）查看3007内存单元或寄存器BL中的内容，结果应为03。
（6）可以进行反复测试来验证程序的正确性。
6.4静态存储器扩展实验
6.4.1实验目的
1.了解存储器扩展的方法和存储器的读/写。
2.掌握CPU对16位存储器的访问方法。
6.4.2实验设备
PC机一台，TD-PITE实验装置一套，示波器一台。
6.4.3实验内容
编写实验程序，将0000H～000FH共16个数写入SRAM的从0000H起始的一段空间中，然后通过系统命令查看该存储空间，检测写入数据是否正确。
6.4.4实验原理
存储器是用来存储信息的部件，是计算机的重要组成部分，静态RAM是由MOS管组成的触发器电路，每个触发器可以存放1位信息。
只要不掉电，所储存的信息就不会丢失。
因此，静态RAM工作稳定，不要外加刷新电路，使用方便。
但一般图8.162256引脚图
SRAM的每一个触发器是由6个晶体管组成，SRAM芯片的集成度不会太高，目前较常用的有6116（2K×8位），6264（8K×8位）和62256（32K×8位）。
本实验平台上选用的是62256，两片组成32K×16位的形式，共64K字节。
62256的外部引脚图如图8.1所示。
本系统采用准32位CPU，具有16位外部数据总线，即D0、D1、…、D15，地址总线为BHE＃（＃表示该信号低电平有效）、BLE＃、A1、A2、…、A20。
存储器分为奇体和偶体，分别由字节允许线BHE＃和BLE＃选通。
存储器中，从偶地址开始存放的字称为规则字，从奇地址开始存放的字称为非规则字。
处理器访问规则字只需要一个时钟周期，BHE＃和BLE＃同时有效，从而同时选通存储器奇体和偶体。
处理器访问非规则字却需要两个时钟周期，第一个时钟周期BHE＃有效，访问奇字节；第二个时钟周期BLE＃有效，访问偶字节。
处理器访问字节只需要一个时钟周期，视其存放单元为奇或偶，而BHE＃或BLE＃有效，从而选通奇体或偶体。
写规则字和非规则字的简单时序图如图8.2所示。
图8.2写规则字（左）和非规则字（右）简单时序图
实验单元电路图
图8.3SRAM单元电路图
图8.4SRAM实验接线图
实验程序清单（MEM1.ASM）
SSTACKSEGMENTSTACK
DW32DUP（?
）
SSTACKENDS
CODESEGMENT
STARTPROCFAR
ASSUMECS:
CODE
MOVAX,8000H;存储器扩展空间段地址
MOVDS,AX
AA0:
MOVSI,0000H;数据首地址
MOVCX,0010H
MOVAX,0000H
AA1:
MOV[SI],AX
INCAX
INCSI
INCSI
LOOPAA1
MOVAX,4C00H
INT21H;程序终止
STARTENDP
CODEENDS
ENDSTART
6.4.5实验步骤
（注：
本章实验选择16位寄存器）
1.实验接线图如图8.4所示，按图接线。
2.编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。
3.先运行程序，待程序运行停止。
8.通过D命令查看写入存储器中的数据：
D8000：
0000回车，即可看到存储器中的数据，应为0000、0001、0002、…、000F共16个字。
5.改变实验程序，按非规则字写存储器，观察实验结果。
6.改变实验程序，按字节方式写存储器，观察实验现象。
7.将实验程序改为死循环程序，分别按规则字与非规则字的方式写存储器，并使用示波器观察WR＃信号的波形，分析实验现象，掌握16位外部数据总线的操作方法。
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