微机原理实验指导书.ppt
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实验一初级程序的编写与调试一、实验目的1、熟练掌握的DEBUG常用命令,学会用DEBUG调试程序;2、深入了解数据在存储器中的存取方法,及堆栈中数据的压入与弹出;3、掌握各种寻址方法以及简单指令的执行过程。
二、实验内容1、设堆栈指针SP=2000H,AX=3000H,BX=5000H,请编一程序段将AX的内容和BX的内容进行交换。
请用堆栈作为两寄存器交换内容的中间单元,用DEBUG调试程序进行汇编与调试。
2、设DS=当前段地址,BX=0300H,SI=0002H,请用DEBUG的命令将存储器偏移地址300H—304H连续单元顺序装入0AH、OBH、0CH、0DH、0EH。
在DEBUG状态下送入下面程序,并用单步执行的方法,分析每条指令源地址的形成过程。
当每条数据传送完毕时,AX中的内容是什么。
程序清单如下:MOV AX,BXMOV AX,0304HMOV AX,[0304H]MOV AX,[BX]MOV AX,0001[BX]MOV AX,[BX][SI]MOV AX,0001[BX][SI]HLT3、设AX=0002H,编一个程序段将AX的内容乘10,要求用移位的方法完成。
三、实验要求1、实验前要做好充分准备,包括汇编程序清单、调试步骤、调试方法,对程序结果的分析等。
2、本实验要求在PC机上完成。
3、本实验只要求在DEBUG调试程序状态下进行,包括汇编程序,调试程序,执行程序。
4、编程提示:(1)、实验内容1将两个寄存器内容进行交换时,必须有一个中间寄存器才能进行内容的交换。
如果用堆栈作为中间存储单元,必须遵循先进后出的原则。
(2)、实验内容2[1] 其中数据段寄存器中的段地址为进入DEBUG状态后系统自动分配的段地址。
[2] SI和BX的初值可在DEBUG的状态下,用R命令装入,也可以在程序中用指令来完成。
[3] 用T命令执行程序,可进行单步跟踪执行,每执行一条指令就可以看到各寄存器的状态,也可用R命令直接调出寄存器,来检查各寄存器内容是否正确。
微机原理与接口技术实验指导书主编:王青岳陈超波张晓倩许韫韬西安工业大学电信学院软件实验部分 (1)1 汇编基本原理 (2)1.1 程序,可直接运行的程序,汇编源程序,汇编 (2)1.2 CPU取指令、执行指令的过程 (3)2汇编工具MASM5.0使用方法 (3)2.1汇编源程序文件的建立方法 (3)2.2编译阶段 (5)2.3链接阶段 (6)2.4 程序调试阶段 (7)3软件实验项目 (9)软件实验一清零实验 (9)软件实验二码制转换实验 (11)软件实验三数据区移动实验 (13)软件实验四冒泡法排序实验 (16)软件实验五存储器校验实验 (18)软件实验六实时时钟显示实验 (19)硬件实验部分 (21)1 微机实验系统简介 (22)2 实验系统上位机软件使用方法 (23)2.1 软件启动 (23)2.2 如何使用星研集成环境软件 (23)3 硬件实验项目 (32)硬件实验一8255 PA口控制PB口实验 (32)硬件实验二8255控制交通灯实验 (34)硬件实验三74HC138译码器实验 (37)硬件实验四8253方波实验 (39)硬件实验五8259A中断控制器实验 (41)硬件实验六8250可编程通信实验(与微机) (44)硬件实验七简易电子琴实验 (49)硬件实验八LED8 * 8点阵实验 (58)软件实验部分1 汇编基本原理1.1 程序,可直接运行的程序,汇编源程序,汇编程序程序以文件的形式存在,它是由若干条“指令”顺序排列存储构成的。
指令是对符合CPU指令集的所有信息的统称,“指令”在程序中以两种形式存在,一种是以“指令代码”的形式(在可直接运行的程序文件中),另一种是以“助记符”的形式(在汇编源程序文件中)。
无论“可直接运行的程序”还是“汇编源程序”,其中的指令都是以顺序排列的方式存储的,只是指令存在的方式不同。
可直接运行的程序当程序中的指令是以可执行的“指令代码”的形式存在时,该程序即为可直接运行的程序,该程序所在的文件即为“可执行程序文件”。
前言《微型计算机原理及应用》是一门实践性很强的专业技术基础课,因此,必须在课堂教学的基础上配以足够的实验或实践性教学环节,以便理论联系实际,使学生能深入理解课堂教学内容,加强学生动手能力,以加深对理论学习的理解和掌握,提高学生分析问题﹑解决问题的能力。
本实验指导书是《微型计算机原理及应用》一书的配套教材。
该实验指导书紧密结合教材内容,使用复旦大学科教仪器厂生产的FD-SJ8088A微机实验系统,合理安排了微机实验。
全书共分二部分。
第一部分汇编语言上机操作及程序调试方法及软件部分实验第二部分FD-SJ8088A微机实验系统介绍及硬件部分实验对于每一个实验都给出了实验目的﹑实验内容﹑预习要求﹑报告要求﹑实验提示﹑思考题。
实验提示部分我们仅给出部分文字提示和参考流程图,以作为学生自己编程时的参考。
我们主张学生在做实验前,必须要充分预习,充分准备,要依靠自己在实验前编出的程序,经过实验调试改正程序,得出正确的结果。
这样做实验,才能真正有收获,才能真正提高分析问题和解决问题的能力。
本实验指导书在编写的过程中,得到了本系的领导和老师的支持﹑指导和帮助,在此表示衷心的谢意。
由于编者水平有限,书中不妥或错误之处在所难免,欢迎大家在使用中提出宝贵意见。
编者2005年8月目录实验须知 (3)第一部分汇编语言上机操作及软件部分实验实验一汇编语言上机环境的熟悉和命令使用 (4)实验二利用D E B U G命令调试程序 (7)实验三利用中断指令进行输入输出程序设计 (9)实验四汇编语言综合编程实验 (11)第二部分硬件部分实验FD88调试软件 (12)实验五简单I/O接口控制实验 (21)实验六 8255 接口控制实验 (21)实验须知一、预习要求1.实验前认真阅读实验教程中有关内容,明确实验目的、内容和实验任务。
2.每次实验前做好充分的预习,对所需预备知识做到心中有数。
3.实验前应编好源程序,并对调试过程、实验结果进行预测。
微机原理实验指导书华中科技大学计算机学院武汉豪申光电新技术有限公司目录微机原理实验 (3)第一章16位汇编语言编程验 (3)实验一系统认识实验 (3)实验二分支程序设计实验 (6)实验三循环程序设计实验 (9)实验四排序程序设计实验 (12)实验五子程序设计实验 (15)微机接口实验 (19)第一节并行接口实验(8255芯片实验) (19)实验一8255并行接口实验 (19)第二节定时/计数实验(8253芯片实验) (26)实验二音乐发声器接口实验 (26)第三节串行通信接口实验(8251芯片实验) (33)实验三 RS-232标准全双工查询方式异步串行通信实验 (34)第四节A/D D/A转换器接口实验 (42)实验四查询方式A/D转换器接口实验(ADC0809) (42)实验五 D/A函数波形发生器接口实验(DAC0832) (49)微机原理实验第一章16位汇编语言编程验实验一系统认识实验⑴实验目的掌握在MF平台中汇编程序的编写、调试方法。
⑵实验内容基本实验将存储区BUF1中的内容复制到BUF2中。
⑶实验步骤(一)方式1(Debug方式)1.在MF2KP环境下输入汇编程序,编译、连接,生成.exe文件。
2.启动调试程序(Debug)。
3.在程序的退出处设置断点,利用Add Watch命令查看BUF2中的内容是否正确。
(二)方式2(人-机交互方式)1.在MF2KP环境下输入汇编程序,编译、连接、运行。
2.按提示输入数据,在屏幕显示的结果中查看BUF1,2中的内容是否正确。
3.输入不同的字符串,可得到不同的结果。
⑷实验资源配置IBMPC微机,Win2000操作系统,MF2KP微机原理实验集成开发环境。
⑸实验软件的编程◇实验流程图如图1.1.1所示将存储区BUF1中的内容复制到BUF2中的程序主功能模块如图1.1.1中的虚线框中所示。
◇实验参考程序如下所示;*--------------------------------------------------* ;* Aexp1.asm(汇编语言编程认识实验) * ;* Copyright (c) 2002 by HUST * ;* 程序调试:在EXIT处设置断点,利用Add Watch命令 * ;* 查看BUF1和BUF2的内容是否正确 * ;*-------------------------------------------------* DATA SEGMENTBUF1 DB 'MASM HELLO WORLD'COUNT EQU $-BUF1BUF2 DB20DUP(?)DATA ENDSSTACK1 SEGMENT STACKDB20DUP(?)STACK1 ENDSCODE SEGMENTASSUME DS:DATA,SS:STACK1,CS:CODESTART:MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV SI,OFFSET BUF1 ;建立源地址指针MOV DI,OFFSET BUF2 ;建立目标地址指针MOV CX,COUNT ;字节数送入CX寄存器L1: MOV AL,[SI] ; 取源数据一个字节送入AL中MOV [DI],AL;将源数据送入目标地址单元中INC SIINC DIDEC CXJNZ L1 ;判断是否传送完毕EXIT: MOV AH,4CHINT21HCODE ENDSEND START⑹实验要求◇按要求完成实验得出正确结果.◇试着自己写出人机对话方式的汇编程序.◇完成实验报告实验二分支程序设计实验⑴实验目的掌握分支程序的结构。
第一章实验装置一.伟福开发环境的使用1.菜单文件菜单选项●文件 | 打开文件打开用户程序,进行编辑。
如果文件已经在项目中,可以在项目窗口中双击相应文件名打开文件。
●文件 | 保存文件保存用户程序。
用户在修改程序后,如果进行编译,则在编译前,系统会自动将修改过的文件存盘。
●文件 | 新建文件建立一个新的用户程序,在存盘的时候,系统会要求用户输入文件名。
●文件 | 另存为将用户程序存成另外一个文件,原来的文件内容不会改变●文件 | 重新打开在重新打开的下拉菜单中有最近打开过的文件及项目,选择相应的文件名或项目名就可以重新打开文件或项目。
●文件 | 打开项目打开一个用户项目,在项目中,用户可以设置仿真类型。
加入用户程序,进行编译,调试。
系统中只允许打开一个项目,打开一个项目或新建一个项目时,前一项目将自动关闭。
伟福开发环境的项目文件包括仿真器设置,模块文件,包含文件。
仿真器设置包括仿真器类型,仿真头(POD)类型,CPU类型,显示格式和产生的目标文件类型可以用以下几种方法设置仿真器。
✧在项目窗口中双击第一行,将打开仿真器设置窗口,对仿真器进行设置。
✧按鼠标右键,在弹出菜单中选择[仿真器设置]。
✧主菜单| 仿真器| 仿真器设置。
加入模块文件✧按鼠标右键,在弹出菜单中选择[加入模块文件]✧主菜单| 项目| 加入模块文件加入包含文件✧按鼠标右键,在弹出菜单中选择[加入包含文件]✧主菜单项目|加入包含文件用户可以将以前单文件方式仿真转为WINDOWS下的项目方式进行仿真✧主菜单文件|新建项目,在新建项目时,前一个项目自动关闭。
✧加入模块文件时,选择要调试的程序文件名,将文件加入项目。
✧将项目存盘。
✧编译,运行,调试项目。
●文件 | 保存项目将用户项目存盘。
用户在编译项目时,自动存盘。
注意:当用项目仿真时,系统要求项目文件,模块文件,包含文件在同一个目录(文件夹)下。
●文件 | 新建项目当用户开始新的任务时,应新建一个项目,在项目中,设置所用仿真器类型,POD类型,加入用户程序(模块)。
实验一数据传送实验目的:1.熟悉8086指令系统的数据传送指令及8086的寻址方式。
2.利用TurboDebugger调试工具来调试汇编语言程序。
实验任务:1.通过下述程序段的输入和执行来熟悉TurboDebugger的使用,并通过显示器屏幕观察程序的执行情况。
练习程序段如下:MOVBL,08HMOVCL,BLMOVAX,03FFHMOVBX,AXMOVDS:[0020H],BX2.用以下程序段将一组数据压入(PUSH)堆栈区,然后通过不同的出栈顺序出栈,观察出栈后数据的变化情况。
压栈程序段如下:MOVAX,0102HMOVBX,0304HMOVCX,0506HMOVDX,0708HPUSHAXPUSHBXPUSHCXPUSHDX出栈程序段请自行编写(用不同的出栈顺序)。
3.指出下列指令的错误并加以改正,上机验证之。
(1)MOV[BX],[SI](2)MOVAH,BX(3)MOVAX,[SI][DI](4)MOVBYTEPTR[BX],2000H(5)MOVCS,AX(6)MOVDS,2000H4.设置各寄存器及存储单元的内容如下:(BX)=0010H,(SI)=0001H(10010H)=12H,(10011H)=34H,(10012H)=56H,(10013H)=78H(10120H)=0ABH,(10121H)=0CDH,(10122H)=0EFH说明下列各条指令执行完后AX寄存器中的内容,并上机验证。
(1)MOVAX,1200H(2)MOVAX,BX(3)MOVAX,[0120H](4)MOVAX,[BX](5)MOVAX,0110H[BX](6)MOVAX,[BX][SI](7)MOVAX,0110H[BX][SI]5.将DS:1000H字节存储单元中的内容送到DS:2020H单元中存放。
试分别用8086的直接寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、寄存器相对寻址传送指令编写程序段,并上机验证结果。
微机原理实验指导书目录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1 Wmd86 V5.2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。
实验四:分支、循环程序设计一、实验目得1、学习分支程序、循环结构程序得设计与调试方法;2. 学习子程序得定义与调试方法;3. 掌握分支、循环、子程序等程序得基本结构。
二、实验设备ﻫTDN86/51或TDN 86/88教学实验系统一台三、实验内容、步骤及要求ﻫ1。
设计一数据块间得搬移程序数据块搬移得基本原则为:ﻫ对于两个分离得数据块,从首地址或从末地址开始传送均可。
ﻫ对于有部分重叠得情况则:ﻫ当源数据块首地址>目得数据块首地址时,从数据块首地址开始传送数据、当源数据块首地址<目得数据块首地址时,从数据块末地址开始传送数据。
2.求某数据区内负数得个数ﻫ设数据区得第一单元存放区内单元数据得个数,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得个数,需要逐个判断区内得每一个数据,然后将所有数据中凡就是符号位为1得数据得个数累加起来,即得区内所包含负数得个数。
3.学生成绩名次表将分数为1~100之间得10个成绩存入首址为3000H得单元中,3000H+I表示学号为I得学生成绩。
编写程序能在3100H开始得区域排出名次表,3100H+I为学号I得学生名次。
4. 求无符号字节序列中得最大值与最小值设有一字节序列,其存储首地址为3000H,字节数为08H、利用子程序得方法编程求出该序列中得最大值与最小值。
四。
编程练习ﻫ(A) 在3500H单元开始中输入数据:09H(数据个数)12H、80H、78H、C8H、00H、00H、FEH、99H、34H,编写程序使其能分别求出数据区中得正数与负数以及零得个数,正数得个数放在3510H单元中,负数得个数放在3511H单元中,零得个数放在3512H单元中.(B)有三个8位二进制数连续存放在03200H开始得内存单元中,设它们之中至少有两个数就是相同得。
编写程序找出与另外两数不同得数,把该数所在得地址(段内偏移地址)送到03204H单元,若三个数都相同则送0FFFFH到03204H单元。
微机原理实验指导书实验一数据传送实验目的 :1. 熟悉 8086 指令系统的数据传送指令及 8086 的寻址方式。
2. 利用 Turbo Debugger 调试工具来调试汇编语言程序。
实验任务 :1.通过下述程序段的输入和执行来熟悉Turbo Debugger 的使用,并通过显示器屏幕观察程序的执行情况。
练习程序段如下:MOV BL , 08HMOV CL , BLMOV AX , 03FFHMOV BX , AXMOV DS : [0020H] , BX2.用以下程序段将一组数据压入( PUSH )堆栈区,然后通过不同的出栈顺序出栈,观察出栈后数据的变化情况。
压栈程序段如下:MOV AX , 0102HMOV BX , 0304HMOV CX , 0506HMOV DX , 0708HPUSH AXPUSH BXPUSH CXPUSH DX出栈程序段请自行编写(用不同的出栈顺序)。
.3. 指出下列指令的错误并加以改正,上机验证之。
(1) MOV [BX] , [SI](2) MOV AH , BX(3) MOV AX , [SI][DI](4) MOV BYTE PTR[BX] , 2000H(5) MOV CS , AX(6) MOV DS , 2000H4. 设置各寄存器及存储单元的内容如下:(BX) = 0010H , (SI) = 0001H(10010H) = 12H , (10011H) = 34H , (10012H) = 56H ,(10013H) =78H (10120H) =0ABH ,(10121H) =0CDH ,(10122H) = 0EFH说明下列各条指令执行完后 AX 寄存器中的内容,并上机验证。
(1) MOV AX , 1200H(2) MOV AX , BX(3) MOV AX , [0120H](4) MOV AX , [BX](5) MOV AX , 0110H[BX](6) MOV AX , [BX][SI](7) MOV AX , 0110H[BX][SI]5. 将 DS : 1000H 字节存储单元中的内容送到 DS : 2020H 单元中存放。