微机原理实验指导书.docx
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微机原理实验指导书
淮北煤炭师范学院计算机系
DepartmentofComputerScience&Technology,HuaiBeiCoalIndustryTeachersCollege
汇编语言与微机原理实验指导书
ZY15MicInt12BB
DepartmentofComputerScience&Technology
计算机体系结构教研室编写
目录
第一章系统概述2
1.1系统组成2
1.2系统功能与特点2
1.3系统资源分配2
第二章系统的安装3
1.1硬件的安装及使用3
1.2软件的安装及使用3
第三章8088/8086系列微机实验指导书7
1、产品特点7
2、键盘监控使用简介7
3、硬件实验7
实验一字符串传送实验7
实验二顺序结构程序设计实验8
实验三分支结构程序设计实验12
实验四循环结构程序设计16
实验五串行通讯实验18
实验六交通灯控制实验20
实验七中断控制实验22
实验八可编程定时器/计数器实验24
第一章系统概述
1.1系统组成
A.CPU
8088CPU。
B.系统存储器
FLASHROM、SRAM。
C.接口芯片及实验单元
8250、8251、8253、8255、8259、8279、ADC0809、DAC0832、RAM6116、电机控制单元、LED及键盘组、电子发声单元、继电器单元、开关量输出及0-1指示电路、单脉冲触发器等。
D.外设接口
外接实验扩展板接口。
E.系统电源
带双重保护功能的开关电源。
1.2系统功能与特点
A.该系统是基于DOS系统的，具有DOS操作系统内核；
B.该系统能使用通用键盘作为基本的输入工具；
C.该系统可以进行联机调试；也可单独处于脱机状态调试；脱机状态时可以进行类似DOS的DEBUG调试，以方便用户的使用；
D.该系统可以在源程序级进行调试；
E.该系统功能齐全，既可进行上位机单独的软件仿真调试，也可进行下位机的脱机调试，也可联机进行通信调试；
F.该系统的调试命令与DOS下的DEBUG调试器的命令相同，没有额外的调试命令，用户无需学习机器独特的命令。
1.3系统资源分配
系统监控区：
0C0000H-0FFFFFH；程序调试区：
10FB0H-20FAFH；中断向量区：
00000H-0003FFH；BIOS数据区：
00400H-005FFH；系统RAM扩展：
80000H-80800H。
注意：
编程前请先阅读第五章。
第二章系统的安装
1.1硬件的安装及使用
硬件只需要按实验的要求使用即可。
1.2软件的安装及使用
1使用前须知
通电后，显示屏上稳定显示时应显示信息“Connectornot（Y/N）?
”，接键盘时这时按下‘Y’键即进入联机模式，显示“NOWCOMISSTANDBY！
”，按下‘N’键即进入单机模式，单机模式的操作及显示类似于在计算机上运行DEBUG时的情况。
如果不按键，那么在延时约5秒后自动进入联机模式。
联机模式：
该模式下实验箱通过串口和PC机相连，不需要配标准键盘；该模式下INT21H的显示和键盘功能调用无效，显示时直接将要显示的ASCII字符往88H地址端口送就可以了。
单机模式：
该模式下的操作与在PC机上操作DEBUG时的用法是一样的，不同的是我们的程序在执行时如果碰到段地址改变的，会连续执行两条指令。
由于显示屏大小有限，所以在操作时，如果操作的指令要显示的东西太长，最好指定范围。
特别说明：
在全速运行程序后，要再次下载程序或调试程序，必须重新启动系统。
1.1软件说明
本系统软件应该运行在Win98以及Win98以上操作系统。
本系统软件是通过PC机串行口向微机接口实验箱上的8250串口通信芯片发送控制指令，从而控制该芯片直接对该实验箱执行一系列的操作。
如：
下载执行文件、断点设置、单步执行、全速运行、运行到指定地址、运行到光标处、设置PC值等。
如果要和下位机进行通讯，则在使用本软件之前，用户应该将本实验系统配套的串行通讯电缆分别插在该实验箱以及PC微机的串口上，这样才可以实现PC与实验箱之间的串口通讯。
如果没有连接下位机则只能进行上位机的软件仿真。
1.2软件安装
在使用软件前，用户按照安装普通软件的步骤，将微机接口实验箱的软件安装在PC机上。
2进入系统
打开PC机运行该软件。
首先会弹出如下图2-1所示的联机界面：
图2-1
如果本实验系统配套的串行通讯电缆已经连在该实验箱与PC微机的串口上，并且实验箱的电源已经打开。
当检查到通信端口正确时，则进入到联机状态，端口选择为2-1中所示。
如果检查串口没有连通，系统提示用户是否进行连接。
当点击取消按钮或者是ESC键时，系统则进入到上位机软件仿真状态。
3主要功能
进入到系统的主界面如图2-1所示：
图2-2
3.1文本编辑
●新建/打开（Ctrl+N/Ctrl+O）点击主菜单上的[文件]/[新建]（或者[文件]/[打开]），便可以打开一个空白文档或者存在的文档（.asm为扩展名的文件）。
用户可以在文档区中进行文件的编辑。
●剪切（Ctrl+X）要剪切文本以便可以将它移动到其他位置，请选定文本，然后单击主菜单上的[编辑]/[剪切]或者工具栏上的剪切按钮。
●复制（Ctrl+C）要复制文本以便可以将它粘贴到其他位置，请选定文本，然后单击主菜单上的[编辑]/[复制]（或者工具栏上的复制按钮）。
●粘贴（Ctrl+V）要粘贴剪切或复制的文本，请将光标置于要粘贴文本的位置，然后单击主菜单上的[编辑]/[粘贴]或者工具栏上的粘贴按钮。
●删除（Delete）要删除文字，请先选定它，然后单击主菜单上的[编辑]/[删除]（或者工具栏上的删除按钮）。
●保存/另存为（Ctrl+S）点击主菜单上的[文件]/[保存]（或者[文件]/[另存为]），打开了文件保存对话框，将文件保存为以.asm为扩展名的文件。
3.2编译连接装载文件
文件进行调试之前，首先进行装载，其中装载的是一个可执行文件（.exe）文件，所以在文件装载之前先进行编译连接。
●编译连接选项编译连接选项是一个可选的选择项，它用来选择所使用的编译器、连接器、调试器。
在这里，采用的是系统默认的值，用户可以根据情况来选择相应的编译连接器。
建议用户把编译器、连接器和调试器放到“C：
\masm50”目录下面。
●编译/编译连接根据用户选择的编译连接器对用户编写的程序进行编译连接，如果用户没有对文件进行存储，系统提示用户首先进行存储。
如果用户程序是正确的，则生成相应的程序文件（.exe为后缀），如果用户程序中有错误，则在信息框中显示错误信息。
●编译、连接、装载（Ctrl+F9）根据用户选择的编译连接器对用户编写的程序进行编译连接，如果用户没有对文件进行存储，系统提示用户首先进行存储。
如果用户程序是正确的，则生成相应的程序文件（.exe为后缀），并把该文件下载到下位机，如果用户程序中有错误，则在信息框中显示错误信息。
●加载可执行文件（F3）要把执行文件下载到下位机，单击主菜单上的[编译]/[加载可执行文件]（或者工具栏上的加载可执行文件按钮）。
如果加载不成功，则进入到上位机软件仿真。
3.3调试
点击主菜单上的“调试”进入程序调试。
主要有以下几种方法：
●全速运行（F9）
●运行到指定地址
●运行至光标处（F4）
●T单步（F10）
●T跟踪（F11）
●P单步（Ctrl＋F10）
●P跟踪（Ctrl＋F11）
●复位（Ctrl＋F2）
●设置PC
●设置取消断点
3.4视图
程序在调试的过程中，我们可以通过查看寄存器中的内容、程序数据区中的内容，并且可以读写I\O端口。
●寄存器窗口单击主菜单上的[视图]/[寄存器窗口]，显示寄存器中的内容的变化，如下图2-3所示：
图2-3
●程序数据区单击主菜单上的[视图]/[程序数据区]，则显示下载执行文件的执行代码，以二进制形式表示，如下图2-4所示：
图2-4
●I/O端口控制单击主菜单上的[视图]/[I/O端口控制]，则弹出图2-5所示的界面：
图2-5
我们可以选择读端口或者写端口，在端口地址中输入想要读写的端口地址。
当用户进行读端口时，在端口值框中显示该端口地址对应的端口值，如果进行写端口，那么把端口值的内容写入到该端口地址中。
3.5浏览
浏览选项下面包括了三部分的内容。
●查看调试信息
当用户选中了记录调试信息选项时，每次的调试信息都会相应的保存在同名的以.txt为后缀的文件中。
供用户查看调试的信息。
●删除调试信息
用户可以把所选中的调试信息删除掉，当用户选中删除调试信息选项时，系统弹出一个文件打开对话框，用户选择所要删除的文件，系统把该文件删除掉。
●记录调试信息
这是一个可选的选项。
系统默认的是被选择的，当记录调试信息被选择时，系统把调试的信息保存在相应的文件中，供用户进行信息的查看；当记录调试信息没有选中时，调试信息则不进行保存。
3.6MS_DOS
当用户点击MS_DOS菜单选项时，弹出如图2-6所示的界面：
图2-6
用户在点击MS－DOS时，首先要确定程序已经装载到下位机中。
用户在命令参数编辑框中输入用户命令，则执行结果显示到上面的屏幕中。
3.7逻辑示波器
点击主菜单上的[视图]/[示波器功能]，系统开始对通道1和通道2进行波形采样。
弹出波形界面如图2-7所示。
图2-7波形设置对话框
当用户进行示波器功能时，点击开始按钮，系统弹出对话框如下图2-8所示：
图2-8
用户可选择所要打开的通道，但两个通道不能同时打开。
在此用户可以进行X轴、Y轴调节波形。
1、产品特点
1、既可独立使用，又可与PC机联机使用的完整微机系统。
2、全面支持“微机原理及接口”、“微机控制及应用”等课程的开放式实验教学。
3、实验项目完整丰富，与课堂教学紧密结合，同时配有电机等实验对象，可支持大型复杂实验和控制应用类实验。
4、具有开放式微机接口实验平台，实验效率和实验成功率极高。
2、键盘监控使用简介
键盘用的是通用键盘，类似于PC机的键盘功能，支持热插拔。
该系统实现了BIOS的底层键盘驱动，同时也提供了系统服务级的功能调用，用户既可以直接调用BIOS级的服务功能，亦可使用DOS提供的系统服务功能，我们在此推荐用户使用DOS提供的系统服务功能。
3、硬件实验
实验一字符串传送实验
一、实验目的与要求
1、学习字符串传送指令的用法。
2、学习程序设计的基本方法和技能。
3、熟练掌握用汇编语言编写、调试和运行程序的方法。
二、实验内容
把某内存区的字符串传送到另一内存区。
三、程序清单
DATASEGMENT
STR1DB'HELLO'
DATAENDS
EXTRASEGMENT
STR2DB5DUP（?
）
EXTRAENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA,ES:
EXTRA
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
MOVAX,EXTRA
MOVES,AX
LEASI,STR1
LEADI,STR2
CLD
MOVCX,5
REPMOVSB
MOVAH,4CH
INT21H
CODEENDS
ENDSTART
实验二顺序结构程序设计实验
一、实验目的与要求
1、熟悉8086的指令书写格式，功能。
2、熟悉DEBUG调试工具的功能，通过调试掌握其常用命令。
加深对顺序结构程序的理解，掌握顺序程序的结构。
3、掌握字符串的显示输出方法。
4、进一步加深并掌握汇编语言程序设计思想和调试方法。
二、实验内容
先显示“WHATISTHEDATE（MM/DD/YY）”，并响铃一次，然后可由键盘输入月/日/年信息，屏幕将屏幕显示出年-月-日，输入非数字键时显示输入错误。
三、程序流程图
图3-36
四、程序清单
程序名：
NIANYR.ASM
CRLFMACRO
MOVDL,0DH
MOVAH,02H
INT21H
MOVDL,0AH
MOVAH,02H
INT21H
ENDM
DATASEGMENT
MESSDB'WHATISTHEDATE（MM/DD/YY）',0DH,0AH,'$'
ERRORDB0DH,0AH,'INPUTERROR!
',0DH,0AH,'$'
DATAENDS
STACKSEGMENT
STADW32DUP（?
）
TOPDW?
STACKENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA,ES:
DATA,SS:
STACK
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
MOVES,AX
MOVAX,STACK
MOVSS,AX
MOVSP,TOP
MOVAH,09H
MOVDX,OFFSETMESS
INT21H
MOVAH,02H
MOVDL,07H
INT21H
SSS:
CALLGETNUM
PUSHDX
CALLGETNUM
PUSHDX
CALLGETNUM
MOVAX,DX
CALLDISP
MOVAH,02H
MOVDL,'-'
INT21H
POPDX
POPAX
PUSHDX
CALLDISPP
MOVAH,02H
MOVDL,'-'
INT21H
POPDX
MOVAX,DX
CALLDISPP
MOVAX,4C00H
INT21H
DISPPPROCNEAR
MOVBL,AL
MOVDL,BL
MOVCL,04H
ROLDL,CL
ANDDL,0FH
CALLDISPL
MOVDL,BL
ANDDL,0FH
CALLDISPL
RET
DISPPENDP
DISPLPROCNEAR
ADDDL,30H
MOVAH,02H
INT21H
RET
DISPLENDP
DISPPROCNEAR
PUSHAX
MOVAL,AH
CALLDISPP
POPAX
CALLDISPP
RET
DISPENDP
GETNUMPROCNEAR
PUSHCX
XORDX,DX
GGG:
MOVAH,01H
INT21H
CMPAL,0DH
JZPPP
CMPAL,20H
JZPPP
SUBAL,30H
JBKKK
CMPAL,0AH
JAEKKK
MOVCL,04
SHLDX,CL
XORAH,AH
ADDDX,AX
JMPGGG
KKK:
MOVAH,09H
MOVDX,OFFSETERROR
INT21H
JMPSSS
PPP:
PUSHDX
CRLF
POPDX
POPCX
RET
GETNUMENDP
CODEENDS
ENDSTART
实验三分支结构程序设计实验
一、实验目的与要求
1、加深对分支程序的理解，掌握分支程序的结构。
2、掌握分支程序的设计、调试方法。
二、实验内容
将输入的数据（最多为4位数）按从大到小的顺序排列，输入数据以‘＃’结束。
三、程序流程图
图3-39
四、程序清单
程序名：
PAIX.ASM
CRLFMACRO
MOVAH,02H
MOVDL,0DH
INT21H
MOVAH,02H
MOVDL,0AH
INT21H
ENDM
DATASEGMENT
MESSDB'PLEASEINPUTNUMBERS:
',0DH,0AH,'$'
ERRORDB'INPUTERROR',0DH,0AH,'$'
ENTERDB0DH,0AH,'$'
NUMDW?
ADDRDW100DUP（?
）
DATAENDS
STACKSEGMENT
STADW32DUP（?
）
TOPDW?
STACKENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA,ES:
DATA,SS:
STACK
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
MOVES,AX
MOVSP,TOP
MOVAH,09H
MOVDX,OFFSETMESS
INT21H
CALLGETNUM
MOVNUM,CX
DECCX
LOOP1:
MOVDI,CX
MOVBX,0
LOOP2:
MOVAX,WORDPTRADDR[BX]
CMPAX,WORDPTRADDR[BX+2]
JGECCC
XCHGAX,WORDPTRADDR[BX+2]
MOVWORDPTRADDR[BX],AX
CCC:
ADDBX,2
LOOPLOOP2
MOVCX,DI
LOOPLOOP1
MOVSI,OFFSETADDR
MOVCX,NUM
WWW:
MOVAX,WORDPTR[SI]
XCHGAH,AL
CALLDISP1
XCHGAH,AL
CALLDISP1
CRLF
INCSI
INCSI
LOOPWWW
EXIT:
MOVAX,4C00H
INT21H
DISP1PROCNEAR
PUSHCX
MOVBL,AL
MOVDL,BL
MOVCL,04H
ROLDL,CL
ANDDL,0FH
CALLDISPL
MOVDL,BL
ANDDL,0FH
CALLDISPL
POPCX
RET
DISP1ENDP
DISPLPROCNEAR
PUSHAX
ADDDL,30H
MOVAH,02H
INT21H
POPAX
RET
DISPLENDP
GETNUMPROCNEAR
XORCX,CX
XORDX,DX
MOVSI,OFFSETADDR
GGG:
MOVAH,01H
INT21H
CMPAL,0DH
JZBBB
CMPAL,20H
JZBBB
CMPAL,'#'
JZPPP
SUBAL,30H
JBKKK
CMPAL,0AH
JAEKKK
GETS:
PUSHCX
MOVCL,04H
SHLDX,CL
XORAH,AH
ADDDX,AX
POPCX
JMPGGG
BBB:
MOV[SI],DX
INCSI
INCSI
INCCX
MOVAH,09H
MOVDX,OFFSETENTER
INT21H
XORDX,DX
JMPGGG
KKK:
MOVAH,09H
MOVDX,OFFSETERROR
INT21H
JMPEXIT
PPP:
PUSHDX
CRLF
POPDX
RET
GETNUMENDP
CODEENDS
ENDSTART
实验四循环结构程序设计
一、实验目的与要求
1、加深对循环程序的理解
2、能构造出正确的循环结构并能实现较复杂的算法
二、实验内容
将两个多位十进制数相加，要求被加数均以ASCII码形式各自顺序存放在以DATA1、DATA2为首的5个内存单元中（低位在前），结果送回DATA1处。
三、程序框图
图3-37
四、程序清单
程序名：
XIANGJ.ASM
CRLFMACRO
MOVAH,02H
MOVDL,0DH
INT21H
MOVAH,02H
MOVDL,0AH
INT21H
ENDM
DATASEGMENT
DATAENDS
STACKSEGMENT
STADB50DUP（?
）
TOPEQULENGTHSTA
STACKENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA,ES:
DATA,SS:
STACK
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
MOVES,AX
MOVAX,STACK
MOVSS,AX
MOVSP,TOP
KKK:
MOVAH,01H
INT21H
CMPAL,03H
JZPPP
CMPAL,30H
JBETTT
CMPAL,39H
JATTT
SUBAL,30H
XORAH,AH
MOVBP,AX
GGG:
MOVAH,02H
MOVDL,07H
INT21H
MOVCX,6000H
UU:
MOVBX,6000H
UUU:
DECBX
JNZUUU
LOOPUU
DECBP
MOVAH,02H
MOVDL,0
INT21H
JNZGGG
TTT:
JMPKKK
PPP:
MOVAX,4C00H
INT21H
CODEENDS
ENDSTART
实验五串行通讯实验
一、实验目的与要求
1、掌握串口通信的基本原理；
2、了解8251A的工作方式及工作原理；
3、掌握8251A的串行通信的编程方法。
二、预备知识
8251A是可编程的串行通信接口，它可以管理信号变化范围很大的串行数据通信。
使用8251A的时候，有一点需要注意，就是8251A尽管提供了EIARS-232-C规定的基本控制信号，但并全部信号，比如，8251A并没有提供载波检测信号、音响指示信号，因此，如果要用到这些信号，就必须增加端口来提供。
同时，8251A的接口电平和EIARS-232-C所要求的电平是不同的，所以互相连接时，必须增加驱动级或者接收级。
三、实验原理说明及连线
1、本实验的位置在实验箱的“8251模块”；
2、实验用的串口芯片8251A的地址是0E0H，实验中译码地址已经连好；
3、8251A的输入时钟CLK选2MHz的信号，发送接收时钟TXCLK/RXCLK选择500KHz的信号，这两个信号均由实验箱上“信号源模块”引入；
4、用排线将“系统数据总线输出单元”中的任意一组数据线和本实验模块的“8251：
XD0-XD7”连接起来。
5、将P0307短接。
图1
四、实验内容
1、连续发送数字7到TXD，用示波器观察TXD处的波形。
2、从键盘输入一个字符，将其ASCⅡ码加1后发
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