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1、 微机原理实验报告 学 院：专业班级：姓 名 学 号 实验一 汇编语言编程基础 1.3 汇编语言程序上机操作和调试训练 一功能说明 运用 8086 汇编语言，编辑多字节非压缩型 BCD数除法的简单程序，文件名取为*.ASM。运用 MASM EXE文件进行汇编，修改程序中的各种语法错误，直至正确，形成*.OBJ 文件。运用 LINK.EXE文件进行连接，形成*.EXE文件。仔细阅读和体会 DEBUG 调试方法，掌握各种命令的使用方法。运用 DEBUG。EXE文件进行调试，使用单步执行命令T 两次，观察寄存器中内容的变化，使用察看存储器数据段命令D，观察存储器数据段内数值。再使用连续执行命令G，执
2、行程序，检查结果是否正确，若不正确可使用DEBUG 的设置断点，单步执行等功能发现错误所在并加以改正。二程序流程图 设置被除数、商的地址指针 设置单位除法次数计数器 取被除数一位作十进制调整 作字节除法、存商 N 被除数各位已除完？Y 显示运算结果 结束 三程序代码 修改后的程序代码如下：DATA SEGMENT A DB 9,6,8,7,5 B DB 5 C DB 5 DUP(0)N EQU 5 DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA START:MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV ES,AX CLD LEA
3、 SI,A LEA DI,C MOV CX,N MOV AH,0 LP1:LODSB AAD DIV B STOSB LOOP LP1 MOV CX,N LEA DI,C LP2:MOV DL,DI ADD DL,30H MOV AH,2 INT 21H INC DI LOOP LP2 MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START 四实验感想和收获 通过这次试验，我对微机原理上级试验环境有了初步的认识，可以较为熟练地对汇编语言进行编译，汇编及连接，同时也学会了用 DEBUG 调试程序，收获很大。在这次试验中我也遇到了一些困难。在刚开始我发现自己无法打开MASM.
4、EXE，计算机提示是由于版本不兼容。我这才想起来我的操作系统是 64 位的，和该软件版本不兼容。不过我并没有放弃，经过我的摸索之后，我发现用DOSBOX 这个程序可以解决我的电脑运行不了该程序的问题。在解决了第一个难题后，我开始着手改正试验 1.3 中的语法错误和逻辑错误，但是无论我怎么修改却始终都无法通过编译，并且基本上每句话都有编译错误。根据我多年编程的经验来看，这应该是中文输入法在搞鬼，之后我耐心地把程序重新输了一遍，果然通过了编译，并且之后的连接也进行的很顺利。在用 DEBUG 调试时发现得出的结果也很正确。尽管这次的实验内容非常简单，仅仅是教会我们一些基本的操作，但我却明显感觉到了汇
5、编语言和 C语言等高级语言所不同的地方。越是底层，基础的东西就越不人性化，用 C语言一行代码就能实验的功能在汇编语言中可能要花上数十行。看来汇编语言的学习不是几周就能速成的，必须要有长年累月的积淀才能掌握。实验二 设计汇编语言程序 一功能说明 练习 1.实验题目：编程计算下列表达式：A=90，B=-70，C=5，Y均为有符号数，计算 Y=2（A+B）+(AC)5 要编写一些稍微复杂的程序，我们会遇到一段程序被反复执行，这样，我们会用到 LOOP指令。使用该指令时，需在 CX中装入循环次数。练习 2.码转换程序设计 编制程序，把十进制数 15786 转化成二进制数。提示：15786=110101
6、010+510+710+810+6，循环 CX=5 练习 3.编制程序，从键盘输入最多 5 个数，求他们的和，存入 SUM。练习 4.用“冒泡“法对一组数 300，250，280，240，260，按从小到大的顺序排列。提示：用冒泡的方法对一组数据元素排序，它的基本方法是：将相邻的两个元素通过比较进行排序，通过多次，多遍的邻元素排序，实现整个一组数的排序。对于 5（N）个元素，整个排序通过 4 遍（=N-1）邻元素排序完成。每一遍的排序由若干次邻元素的排序组成。4 遍排序中，邻元素的排序依次为 4，3，2，1 遍。完成第一遍排序后，最大数沉底，已经到达它应占据的位置，不需要参加下一遍的排序。外循
7、环的次数为 CX=4次(N-1)，内循环的次数为 4，3，2，1(DEC CX)排序遍数 本遍排序前 第 一 次 排 序后 第 二 次 排 序后 第 三 次 排 序后 第 四 次 排 序后 1 300，250，280，240，260 250，300，280，240，260 250，280，300，240，260 250，280，240，300，260 250，280，240，260，300 2 250，280，240，260，300 250，280，240，260，300 250，240，280，260，300 250，240，260，280，300 3 250，240，260，280，300
8、 250，240，260，280，300 240，250，260，280，300 4 240，250，260，280，300 240，250，260，280，300 实验要求：1.编制程序，从键盘输入 300，250，280，240，260 这五个数，并思考如何输入任意五个数，五个数可以有一位数，二位数，三位数，四位数，五位数，混合输入比较大小；2.对这组数用冒泡法进行排序，并输出原始数据及排序后数据，两两数据之间用空格分隔；3.利用 DEBUG 调试工具，用 D0命令，查看排序前后，内存数据的变化，以及会用调试命令查看程序运算中寄存器中的值；4.去掉最大和最小的两个值，求出其余值的平均值，并
9、输出最大值，最小值和平均值；5.用压栈 PUSH和出栈 POP指令“先进后出”的特点，设计算法将平均值按位逐个输出(即输出 263)；6.用移位指令将平均值以二进制串的形式输出。7.设计程序要有模块化的思想，用子程序实现不同的功能；所有数据输出前要用字符串的输出指令，进行输出提示（如：zui da zhi shi:300等），所有数据结果能清晰地显示在电脑屏幕上。二程序流程图 开始输出 QING SHU RU 5 GE SHU JU提示输入数据输入 5个待排序的数据输出 PAI XU HOU DE SHU JU SHUN XU SHI:CX=4（外循环）CX入栈指针指向第一个数比较相邻两数大小
10、，前一个数比后一个小？CX减 1，指针指向下一个数Y将这两个数交换位置NCX=0？N外循环 CX出桟并减 1YCX=0？N输出排序后的五个数据Y 输出ZUI DA ZHI SHI:输出第5个数即最大值输出ZUI XIAO ZHI SHI:输出第1个数即最小值输出PING JUN ZHI SHI:CX=3指针指向第二个数将其由ASCII 码转换成2进制数HE=0HE=HE+该二进制数CX=0？指针指向下一个数NHE 除以3得到平均值YCX 减1将平均值按位转换为 ASCII码逐个输出输出 PING JUN ZHI DE ER JIN ZHI CHUAN SHU CHU:设置 CX=16，SI=0
11、，数据段设置变量 STR1 DB 16 DUP(30H)将平均值（二进制）带进位左移一位CF=0？将 STR+SI对应的字符输出Y将 STR+SI加 1NSI 加 1CX 减 1CX=0？结束YN 三程序代码 练习一：DATA SEGMENT A DB 90 B DB-70 C DB 5 Y DW?DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START:MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV BL,A MOV CL,B ADD BL,CL ；A+B MOV AL,02H IMUL BL ;2*(A+B)MOV BX,AX MOV AL
12、,A MOV CL,C IMUL CL ;A*C IDIV CL ;A*C/5 ADD AX,BX MOV Y,AX MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START 练习二：DATA SEGMENT A DW 15786 DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START:MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV BX,A MOV CX,16 LEFT:TEST BX,8000H JNZ L1 ；当首位为 1，执行 L1 MOV DL,0 ；输出0 MOV AH,02H INT 21H SHL:SHL
13、BX,1 LOOP LEFT MOV AX,4CH INT 21H L1：MOV DL,1 ；输出1 MOV AH,02H INT 21H JMP SHL CODE ENDS END START 运行结果：练习三：DATA SEGMENT SUM DW?HEHE DB?,?,?,?,?DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START:MOV AX,DATA MOV DS,AX LEA SI,HEHE MOV BL,0 MOV CX,5 LOOP1:MOV AH,01H INT 21H SUB AL,30H MOV SI,AL INC SI
14、LOOP LOOP1 MOV CX,5 MOV AX,0 SUB SI,5 LOOP2:ADD AL,SI AAA INC SI LOOP LOOP2 MOV BX,AX MOV SUM,AX MOV DL,BH ADD DL,30H MOV AH,2 INT 21H MOV DL,BL ADD DL,30H MOV AH,2 INT 21H MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START 运行结果：冒泡排序法程序：DATAS SEGMENT SHURU DB QING SHU RU 5 GE SHU JU,13,10,$SHU1 DB 4,?,3 DUP(?)S
15、HU2 DB 4,?,3 DUP(?)SHU3 DB 4,?,3 DUP(?)SHU4 DB 4,?,3 DUP(?)SHU5 DB 4,?,3 DUP(?)AVER DB 3 DUP(?)SHUCHU DB PAI XU HOU DE SHU JU SHUN XU SHI,:,$MAX DB ZUI DA ZHI SHI,:,$MIN DB ZUI XIAO ZHI SHI,:,$AVERAGE DB PING JUN ZHI SHI,:,$CHUSHU DB 100,10 HE DW?STR1 DB 16 DUP(30H)STR2 DB PING JUN ZHI DE ER JIN ZHI
16、 CHUAN SHU CHU,:,$DATAS ENDS CODES SEGMENT ASSUME CS:CODES,DS:DATAS START:MOV AX,DATAS MOV DS,AX MOV ES,AX LEA DX,SHURU;显示 QING SHU RU 5 GE SHU JU：MOV AH,9 INT 21H MOV CX,5;输入五个数字 MOV SI,0 INPUT:LEA DX,SHU1+SI;输入要排序的原始数据 MOV AH,10 INT 21H MOV DL,10;输入后换行 MOV AH,2 INT 21H ADD SI,5;指针加 5，指向下一个变量 LOOP
17、INPUT CLD MOV CX,4;设定排序外循环次数 A:MOV BP,0 PUSH CX;外循环次数入栈 PX:PUSH CX MOV CX,3 LEA SI,SHU1+BP+2;逐位比较两个数大小 LEA DI,SHU1+BP+7 REPZ CMPSB JB B;如果小于直接比较下一个数，否则两个数对换位置 MOV CX,3 Jh:MOV AL,SHU1BP+2 XCHG AL,SHU1BP+7;将两个字节对换位置，循环 3 次即完成这两个数的交换 XCHG AL,SHU1BP+2 INC BP LOOP Jh SUB BP,3 B:ADD BP,5;指向后面两个数字 POP CX L
18、OOP PX POP CX;外循环次数出栈 LOOP A LEA DX,SHUCHU;输出字符串PAI XU HOU DE SHU JU SHUN XU SHI：MOV AH,9 INT 21H MOV CX,5 MOV SI,2 OUTPUT:PUSH CX;计数器入栈实现循环嵌套 MOV CX,3 L:MOV AL,SHU1+SI;输出排序后的 5 个数字 MOV DL,AL MOV AH,2 INT 21H INC SI LOOP L MOV DL,2CH MOV AH,2 INT 21H ADD SI,2 POP CX;计数器出栈 LOOP OUTPUT MOV DL,10 MOV A
19、H,2 INT 21H MOV DL,0DH MOV AH,2 INT 21H LEA DX,MAX;输出字符串ZUI DA ZHI SHI：MOV AH,9 INT 21H MOV CX,3 MOV SI,2 D:MOV DL,SHU5+SI;输出最大值 MOV AH,2 INT 21H INC SI LOOP D MOV DL,10;换行 MOV AH,2 INT 21H MOV DL,0DH MOV AH,2 INT 21H LEA DX,MIN;输出字符串ZUI XIAO ZHI SHI：MOV AH,9 INT 21H MOV CX,3 MOV SI,2 E:MOV DL,SHU1+
20、SI;输出最小值 MOV AH,2 INT 21H INC SI LOOP E MOV DL,10 MOV AH,2 INT 21H MOV DL,0DH MOV AH,2 INT 21H LEA DX,AVERAGE;输出字符串PING JUN ZHI SHI：MOV AH,9 INT 21H MOV CX,3 MOV BX,10;除数 10 MOV SI,2 AD:MOV DX,0 MOV AH,0 PUSH CX MOV CX,3 ZH:MOV AL,SHU2+SI;将十进制数转换为二进制数，为后面求平均值做准备 SUB AL,30H PUSH AX MOV AX,DX MUL BX M
21、OV DX,AX POP AX ADD DX,AX INC SI LOOP ZH;执行 3 次完成 3 个十进制数的转换 ADD SI,2 POP CX ADD HE,DX;将 DX的数放在 HE中 LOOP AD;循环后得到三个十进制数转换为二进制数之后的相加和 MOV DX,HE;MOV AX,DX XOR DX,DX MOV BX,3 DIV BX;除 3 取平均值,结果将商放在 AX中，余数放在 DX中 MOV BX,AX;给 BX赋值平均数，然后将 BX中表示的十进制数转换为对应的字符串 DIV CHUSHU;除 100 取最高位 ADD AL,30H;转换为 ASCII 码 MOV
22、 AVER,AL MOV AL,AH XOR AH,AH DIV CHUSHU+1;除 10 取十位 ADD AL,30H ADD AH,30H;余数就是个位 MOV AVER+1,AL MOV AVER+2,AH MOV CX,3 MOV SI,0 F:MOV DL,AVER+SI;输出平均值 MOV AH,2 INT 21H INC SI LOOP F MOV DL,10 MOV AH,2 INT 21H MOV DL,0DH MOV AH,2 INT 21H LEA DX,STR2;输出字符串PING JUN ZHI DE ER JIN ZHI CHUAN SHU CHU：MOV AH,
23、9 INT 21H MOV CX,16 MOV SI,0 G:RCL BX,1;将平均数转换为二进制串 JNC H ADD STR1+SI,1;如果不为 0 就将其加 1 变成 1 的 ASCII 码值 H:MOV DL,STR1+SI;将二进制串逐个输出 MOV AH,2 INT 21H INC SI LOOP G MOV AH,4CH INT 21H CODES ENDS END START 运行结果：四实验感想和收获 本次实验相较于第一次难度增大了很多，本人花了大约12 个小时才做完。第一个练习很简单，从编译到连接都是一次通过，在用 DEBUG 调试发现结果却实正确。不过在做第二个练习时
24、我遇到了困难，完全没有思路。当时不知道怎么对一位一位的数据进行操作，在看书的过程中无意中发现了循环指令，我才意识到用 SHL 指令可以实现这个功能。第三个联系主要考查我们对中断指令的了解程度，我实现地是一位数的加法，不过后来老师发给了我们他自己编的版本，我感慨道编程真是一门大学问，要考虑到各种各样的功能，人机互动，可能出错的地方。这都是需要大量的实践积累才行。在编写冒泡排序法这个程序时我遇到了很多困难。起初在编写一段循环指令时，未把寄存器 CX入宅，所以影响了其他部分的循环次数，导致结果出错。所以今后编程时一定要把有用的信息入宅，防止被其他指令所改变。在输出字符时，必须记得把要输出字符的值转变
25、成 ASCI 码，我期初输出数字时就忘记了这一步导致出了很多差错。同时在将二进制数转变成 BCD吗输出时可以通过除 10 来实现,将得到的商继续除 10，而得到的余数就是个位的值，同理，再次除 10 得到的余数就是 10 位。所以通过适当此处的出发可以将二进制数转变为 BCD码。通过亲身实践这次试验，对汇编语言编程有了初步的认识，也体会到了编程的整个过程。从读题，设计程序框架到写代码，步步承接，同时将课堂上所学的知识运用起来，在加深理解的同时也发现了自己很多不懂的地方，于是通过自己查资料，问老师终于将程序一步步地调试正确得出期望的结果，那种自豪和满足感油然而生。第三次实验 8253 定时器/计
26、数器与接口实验 乐曲程序 一功能说明 计算机是如何产生音乐和声响的呢？原来在计算机中有一个可编程时间间隔定时器 8253，它能根据程序提供的计数值和工作模式，产生各种形状和各种频率的计数/定时脉冲，提供给系统的各个部件使用。它还可以产生不同频率的脉冲作为扬声器的声源。在 8253 定时器内部有 3 个独立工作的计数器：Counter0,Counter1,Countre2，每个计数器都分配有一个端口地址,分别是 40H，41H，42H。8253 内部还有一个公用的控制寄存器，端口地址为43H，端口地址输入到 8253 的 CS，A1，A0端，分别对三个计数器和控制器寻址。对 8253 编程时，先
27、要设定控制字，以选择计数器，确定工作模式和计数值的格式，每个计数器由三个引脚与外部联系，CLK为时钟输入端，GATA 为门控制信号输入端，OUT为计数/定时信号输入端。每个计数器是以倒计数的方式计数，也就是说，从计数初值开始逐次减 1，直到减为 0 为止。端口地址与计数器的关系：40H 选中计数器 0：作为定时器为系统日时钟提供计时基准 41H 选中计数器 1：作为定时器使用 42H 选中计数器 2：用来控制扬声器发声 43H 公用的控制器：分别对三个寄存器和控制器寻址 那么，如何触动扬声器发出声音呢？原来 PC机的主音箱上装有一只小喇叭，由定时器 8253 和并行接口芯片 8255（可编程外
28、围接口芯片）控制其发声，8255 包括三个 8 位寄存器，两个用于输入功能，一个用于输出功能。输入寄存器分配的I/O 端口地址为 60H和 62H，输出寄存器分配的 I/O 端口地址为 61H。8253 定时器计数器 2 连接到扬声器，其电路如下：8253 DRIVER 1.9318MHZ CLK 喇叭 OUT2 8255 PB0 GATE2 PB1 装入计数器 2 的计数初值为 533H（1.19318MHz/896Hz=1331=533H）,这样，得到的控制字为 10110110B=0B6H，即选中计数器 2，读/写，工作方式三（方波发声器），二进制。计数器 2 的初始化程序为：MOV A
29、L,0B6H OUT 43H,AL 1）计算计数值程序段：MOV DI，给定频率 MOV DX，12H MOV AX，34DCH DIV DI AX中即为计数值。2）打开扬声器发声，8255PB0，PBI 送出高电平：IN AL，61H OR AL，3 OUT 61H，AL 3)关闭扬声器，停止发声：IN AL，61H AND AL，0FCH OUT 61H，AL 与 门 两只老虎的音频表定义在数据段中，如下：STACK SEGMENT DW 100 DUP(?)STACK ENDS DATA SEGMENT MUSIC DW 2 DUP(262,294,330,262);频率表,1231;1
30、231 DW 2 DUP(330,349,392);345;345;DW 2 DUP(392,440,392,349,330,262);565431;565431 dw 2 dup(294,196,262),0 ;251;251,0表示结束 TIME DW 10 DUP(250*50),500*50,250*50,250*50,500*50 ;节拍表 DW 2 DUP(120*50,120*50,120*50,120*50,250*50,250*50)DW 2 DUP(250*50,250*50,500*50)N EQU 32 ;32个音符 DATA ENDS 二实验目的：学习 8253 计数
31、器 2 输出方波信号用以驱动扬声器发声的原理，通过程序设置计数器 2 的输出波形的频率和延续时间，控制扬声器的音调和发生长短。三.实验内容：1.设计程序让微机演奏一段两只老虎的乐曲。2.思考如何让 PC机演奏一遍，两遍以及数遍这段两只老虎的乐曲，并修改程序实现。四.实验报告：整理出运行正确的源程序清单（加以中文注释），并给出详细程序流程图。三程序代码 DATAS SEGMENT BG DB 0AH,0DH,”TWO TIGER:$”FREQ DW 2 DUP(262,294,330,262)DW 2 DUP(330,349,392)DW 2 DUP(392,440,392,349,330,26
32、2)DW 2 DUP(294,196,262),0 ；频率表 TIME DW 10 DUP(250*50),500*50,250*50,250*50,500*50 DW 2 DUP(120*50,120*50,120*50,120*50,250*50,250*50)DW 2 DUP(250*50,250*50,500*50)NUM DB 3 DATAS ENDS STACK SEGMENT PARA STACK STACK DB 200 DUP(?)；堆栈段定义并分配存储空间 STACK ENDS ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK STAT PROC FAR PU
33、SH DS ；DS中包含的是程序段前缀的起始地址 MOV AX,0 PUSH AX MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,OFFSET BG MOV AH,09 INT 21H ；输出字符串“TWO TIGER”LP0：MOV SI,OFFSET FREQ MOV BP,OFFSET TIME CALL SING ；调用子程序，开始演奏 DEC NUM CMP NUM,0 JNZ LP0 RET STAT ENDP SING PROC NEAR ；演奏子程序 PUSH DI PUSH SI PUSH BP PUSH BX REPTO:MOV DI,SI ；DI 指向频率表首
34、地址 CMP DI,0 JE END_SING 若 DI=0，则演奏结束 MOV BX,DS:BP CALL SOUND ADD SI,2 ADD BP,2 JMP REPTO END_SING:POP BX ；扬声器发声子程序 POP BP POP SI POP DI RET SING ENDP SOUND PROC NEAR PUSH AX PUSH BX PUSH CX PUSH DX PUSH DI MOV AL,0B6H ；开始计算计数值 OUT 43H,AL MOV DX,12H MOV AX 34DCH DIV DI OUT 42H,AL MOV AL,AH OUT 42H,AL
35、 IN AL,61H ；打开扬声器发声 MOV AH,AL OR AL,3 OUT 61H,AL DELAY:MOV CX,20000 ；延时 10MS DL 10MS:LOOP DL10MS DEC BX JNZ DELAY MOV AL,AH OUT 61H,AL ；关闭扬声器 POP DI POP DX POP CX POP BX POP AX RET SOUND ENDP CODE ENDS END STAT 四实验感想和收获 这个程序最初一直存在输出乱码的情况，后来经过单步调试，发现是通用子程序时没有进行现场的保护，几个存储器被多次赋值，导致最后不能输出正确的结果。因此我之后增加了堆
36、栈段的定义，对几个寄存器进行了入栈保护，对子程序的调用进行了现场保护。计数器 2 的计数初值为 533H，控制字为10110110B=0B6H，这个控制字切记不能搞错，同时也要清楚地区分各个计数器的端口地址以及控制口的端口地址。在播放音乐的子程序中，应当将数值传到端口42H，打开扬声器，延时，关闭扬声器的顺序执行，最初我在编程时漏掉了延时的过程，导致无法得到正确的结果。另外，在 SOUND 子程序末尾一定要记住返回中断点，因为这是一个循环，不是只出现一个音符，而是要一直播放整个音乐。通过这个试验，我对子程序调用，堆栈段使用有了更深的理解，通过自己编译，调试，一步步找到自己的不足，这是一个学习的过程，也是对知识的探求。这次试验老师给了我们很多的资料和一些源代码，我要做的不仅是将他们拼接起来，是要根据自己的设计对他们加以运用，并补充很多的子程序，现场保护代码等，将其完善，变为自己的程序。子程序调用必须先进行现场保护，这是非常重要的，也是汇编语言和高级语言一大不同所决定的。编程需要耐心和决心，只有一步步检查，才能使程序正确，达到想要的结果，正因为这样，当程序编译成功，电脑开始播放音乐时，那种成功地满足感不是用语言形容的，这让我对这门课程有了更多地兴趣。