微机原理与接口技术实验报告.doc

目 录实验一 数据传送2实验二 算术运算8实验三 代码转换14实验四 程序的基本结构练习20实验五 存储器（ram 6264）扩展25实验六 可编程并行接口（8255）扩展28实验七 可编程计数/定时器（8253）扩展34实验八 a/d、d/a转换45实验九 可编程串行通信接口（8251）扩展53 22实验一：数据传送实验学时：2实验类型：验证实验要求：必修一实验目的1学习程序设计的基本方法和技能，掌握用汇编语言设计、编写、调试和运行程序的方法；学习用全屏幕编辑软件qedit.exe建立源程序（.asm文件）；学习用汇编软件masm.exe对源文件汇编产生目标文件（.obj文件）；学习用连接程序link.exe对目标文件产生可执行文件（.exe文件）；学习用调试软件td.exe调试可执行文件；2掌握各种寻址方法以及简单指令的执行过程。二实验器材pc机三实验组织运行要求1利用堆栈实现ax的内容与bx的内容进行交换。堆栈指针sp=2000h，ax=3000h，bx=5000h；2汇编、调试、观察、记录结果；用qedit.exe软件输入汇编语言源程序，以.asm格式文件存盘；用masm对源程序进行汇编产生二进制目标文件（.obj文件），再用连接程序link产生可执行文件（.exe文件）；用调试软件td调试、运行程序，观察、记录结果。四实验步骤1进入子目录e:sy86后，利用qedit.exe（简称q）送入以下汇编语言源程序，并以 m1.asm文件存盘汇编语言程序的上机过程进入sy86子目录e：cdsy868 e：sy86进入qedit.exe 编辑界面e：sy86 q8 输入文件名*.asm（如m1.asm）后，输入源程序源程序datasegmentparapublicdata ；数据段定义db512dup(0) dataends stack segment parastackstack ；堆栈段定义db512dup(?)stackends codesegmentparapubliccode ；代码段定义assumecs:code,ds:data,es:data,ss:stackmainproc far ；定义过程程序push dsmov ax,0push axmov ax,datamov ds,axmov es,ax movsp,2000hmovax,3000hmovbx,5000hpushaxpushbxpopaxpopbxretmain endp ；结束主要部分程序code ends ；结束代码段end main ；结束汇编用masm程序产生.obj文件操作如下：e:sy86 masm m1.asm m1.obj8microsoft（r）macro assembler version 5.00copyright（c）microsoft corp 1981-1985，1987. all rights reserved.object filenamehexasc.obj：8source listingnul.lst：8cross-reference nul.crf：851576+385928 bytes symbol space free0 warning errors0 severe errors以上说明汇编过程已经完成。用link程序产生exe文件操作如下：e：sy86link m1.obj8microsoft（r）overlay linker version 3.60copyright（c）microsoft corp 1983-1987. all rights reserved. run file m1.exe：8list file nul.map：8libraries .lib：8e：sy86link程序输出3个文件：.exe文件；.lib库文件；.map列表文件。连接过程全部完成，可以执行程序；在td状态下用单步运行f8对m1.exe文件进行调试，观察、记录结果。e：sy86td8进入td调试软件后用单步执行f8命令从首地址开始执行指令并观察相应变化。运行结果如下：f88 ax=0000 bx=0000 cx=000d dx=0000 sp=2000 bp=0000 si=0000 di=0000 ds=17f7 es=17f7 ss=17f7 cs=17f7 ip=0103 nv up di pl nz na po nc 17f7:0103 b80030movax,3000f88 ax=3000 bx=0000 cx=000d dx=0000 sp=2000 bp=0000 si=0000 di=0000 ds=17f7 es=17f7 ss=17f7 cs=17f7 ip=0106 nv up di pl nz na po nc 17f7:0106 bb0050movbx,5000f88 ax=3000 bx=5000 cx=000d dx=0000 sp=2000 bp=0000 si=0000 di=0000 ds=17f7 es=17f7 ss=17f7 cs=17f7 ip=0109 nv up di pl nz na po nc 17f7:0109 50pushaxf88ax=3000 bx=5000 cx=000d dx=0000 sp=1ffe bp=0000 si=0000 di=0000 ds=17f7 es=17f7 ss=17f7 cs=17f7 ip=010a nv up di pl nz na po nc 17f7:010a 53pushbxf88 ax=3000 bx=5000 cx=000d dx=0000 sp=1ffc bp=0000 si=0000 di=0000 ds=17f7 es=17f7 ss=17f7 cs=17f7 ip=010b nv up di pl nz na po nc 17f7:010b 58popaxf88 ax=5000 bx=5000 cx=000d dx=0000 sp=1ffe bp=0000 si=0000 di=0000 ds=17f7 es=17f7 ss=17f7 cs=17f7 ip=010c nv up di pl nz na po nc 17f7:010c 5bpopbxf88 ax=5000 bx=3000 cx=000d dx=0000 sp=2000 bp=0000 si=0000 di=0000 ds=17f7 es=17f7 ss=17f7 cs=17f7 ip=010d nv up di pl nz na po nc17f7:010d f4hlt2用以上同样的方法，完成下列程序的调试：编辑、汇编、连接、运行程序，观察、记录结果。输入以下汇编程序（分号 “；” 后面内容不需输入）用单步运行执行程序，按分号后的要求记录结果。源程序datasegment para public datadataendsstacksegment para stack stackdb512 dup (?)stack endscodesegment para public codeassumecs:code,ds:data,es:data,ss:stackstartproc farpushdsmovax,0pushaxmovax,datamov ds,axmov es,ax movax,2000h;ah=20hmovds,ax ;al=00hds=2000hmovss,ax;ss=2000hax=2000hmovbx,2030h;bh=20hbl=30hmovsi,bx;si=2030hmovdi,3040h;di=3040hmovsi,di;si=3040hmovsp,50ffh;sp=50ffhmovdx,sp;dh=50hdl=0ffhmovcl,25;cl=25(19h)movbl,cl;cl=19hbl=19hmovah,0f0h;ah=0f0hmovch,ah;ch=0f0hmovbyte ptrdi,64;(di)=40hmovword ptrsi,256;(si)=00h (si+1)=01hmovdl,si+1;dl=01hmovdh,1+si;dh=01hmoval,1si;al=01hmovword ptrbxsi,34;(bx+si)=22h(bx+si+1)=00hmovbx+si+4,bl;(bx+si+4)=19hmovbp,2bx+di;bp=0100hmovbp,al;(bp)=01hmovax,bpdi;ax=8b00hmovbl,al;bl=00hmoves,bx;es=2000hpushbx;sp=50fdh(sp,sp+1)=2000hpushdi;sp=50fbh(sp,sp+1)=3040hpopcx;sp=50fdhcx=3040hpopdx;sp=50ffhdx=2000hxchgax,bp;ax=0101hbp=8b00hxchgdh,bl;dh=00hbl=20hlahf;flag=nv up di pl nz na po nc;flag=00000000;ah=02hsahf;flag=nv up di pl nz na po nc;flag=00000000;ah=02hpushf;sp=50fdh(sp,sp+1)=3102hpopf;sp=50fdh;flag= nv up di pl nz na po nc;flag=00000000nopstartendpcodeendsendstart以文件名“e2”存盘；单步运行程序，每运行一条指令即检查相应结果并予以记录；利用断点运行、跟踪运行和全速运行等功能调试程序、运行程序并检查结果。运行结果：各寄存器及内存变化如上。五思考题常用的数据传送指令有几种类型？试归纳并举例说明。答：常用的数据传送指令有四种类型：1.通用数据传送指令mov oprd1，oprd2例：mov ax，2000h;ax=2000h压栈指令 push oprd出栈指令 pop oprd例：push ax;sp=sp-2，(sp,sp+1)=ax pop ax;ax=(sp,sp+1)，sp=sp+2交换指令 xchg pord1，oprd2例：mov ax,02ffh mov bp,0001hxchg ax,bp;ax=0001h，bp=02ffh2.累加器专用传送指令输入、输出指令 in、out例：in ax，dx;ax=( dx+1, dx) out dx，ax;( dx+1, dx) =ax换码指令 xlat例：xlat;al=(bx+al)3.地址传送指令有效地址送寄存器 lea reg，src例：lea si，dat1;si=addr(dat1)指针送ds和寄存器 lds reg，src例：lds di，bx;di=(ds16+bx)，ds=(ds16+bx+2)指针送es和寄存器 les reg，src例：les di，bx;di=(ds16+bx)，es=(ds16+bx+2)4.标志寄存器传送指令标志传送指令 例：lahf;ahpsw的低字节 sahf;psw的低字节ah标志进、出栈 例：pushf;spsp-2，(sp+1,sp)psw popf;psw(sp+1,sp)，spsp+2实验二：算术运算实验学时：2实验类型：设计实验要求：必修一实验目的1验证算术运算基本指令；2正确使用加、减、乘、除程序，为设计综合算术运算程序打好基础；3学习独立编程；4深入学习、掌握td调试软件的使用方法。二实验器材pc机三实验内容及步骤1加、减法运算要求调试以下程序源程序datasegment para public datadataendsstacksegment para stack stackdb512 dup (?)stack endscodesegment para public codeassumecs:code,ds:data,es:data,ss:stackstartproc farpushdsmovax,0pushaxmovax,datamov ds,axmov es,ax mov ax,2040h;ah=20h，al=40h，cf=0addal,ah;ah=20h，al=60h，cf=0movcx,257;cx=0101h，cf=0mov si,ax;si=2060h，subsi,cx;si=1f5fh，cx=010h，cf=0subch,cl;ch=00h，cl=01h，cf=0adcax,cx;ax=2061h，cx=0001h， cf=0movword ptr si,513;(si,si+1)=0201hadc si,al ;(si,si+1)=0262h，cf=0sbbax,si;ax=1dffh，cf=0incbyte ptr si+1 ;(si,si+1)=0362hdecbyte ptr si;(si,si+1)=0361hdaa;ah=1dh， al=65h， af=1，cf=1aaa;ah=1eh， al=0bh， af=1，cf=1retstart endpcode endsend start运行结果：各寄存器及内存数据如上。2加、减法程序设计要求试设计、编写程序，计算(up1)+(up2)-(up3)，结果存放在dx中。如25+48-19=？其中up1、up2、up3的内容均为二位十进制数，并以非压缩bcd码格式存入存储器：(up1)= 0205h，(up2)= 0408h，(up3)= 0109hup1 = 2050h， up2 = 2150h， up3 =2250h源程序datasegment para public datadataendsstacksegment para stack stackdb512 dup (?)stack endscodesegment para public codeassumecs:code,ds:data,es:data,ss:stackstartproc farpushdsmovax,0pushaxmovax,datamov ds,axmov es,ax mov ax,0000mov dx,0000mov si,2050hmov di,2150hmov bp,2250hmov word ptrsi,0205hmov word ptrdi,0408hmov word ptrbp,0109hmov al,si;送被加数低8位add al,di;低8位相加aaa;加法ascii调整mov dl,al;暂存mov al,si+1;送被加数高8位adc al,di+1;带进位加aaa;加法ascii调整xchg al,dl;al与dl交换sub al,bp;和的低8位减减数的低8位aas;减法ascii调整xchg al,dl;al与dl交换，存低8位结果sbb al,bp+1;高8位带进位减aas;减法ascii调整mov dh,al;存高8位结果retstartendpcodeendsendstart运行结果：dx=0504h3乘法程序设计要求：试设计、编写程序，计算(a)(b)。a、b表示内存单元，分别存放着二个用非压缩bcd码表示的十进制数(如34、56)。内存单元(a)=04h，(a1)=03h，内存单元(b)=06h，(b1)=05h，计算结果应为非压缩的bcd码表示的十进制数，存放在以c为首地址的4个连续内存字节单元中。设内存单元a=2200h、b=2220h、c=2240h；源程序datasegment para public datadataendsstacksegment para stack stackdb512 dup (?)stack endscodesegment para public codeassumecs:code,ds:data,es:data,ss:stackstartproc farpushdsmovax,0pushaxmovax,datamov ds,axmov es,ax mov ax,0mov bx,0mov di,223ahmov si,2230hmov al,04h;被乘数低8位送almov bl,06h;乘数低8位送blmul bl;相乘，al=18h，cf=0aam;调整，ah=02h，al=04hmov word ptr di,ax;存结果，(di，di +1)= 04h，02hmov al,03h;被乘数高8位送almul bl;被乘数高8位乘以乘数低8位，al=12h，cf=0aam;调整，ah=01h，al=08hadd al,di+1;部分积相加，al=0ahaaa;调整，ah=02h，al=00h，af=1，cf=1mov word ptr di+1,ax;存结果，(di +1，di +2)= 00h，02hmov al,04h;被乘数低8位送almov bl,05h;乘数高8位送blmul bl;相乘，al=14haam;调整，ah=02h，al=00hmov word ptrsi,ax;存结果，(si，si +1)= 00h，02hmov al, 03h;被乘数高8位送almul bl;被乘数高8位乘以乘数高8位，al=0fhaam;调整，ah=01h，al=05hadd al,si+1;部分积相加，al=07haaa;调整，ah=01h，al=07h，af=0，cf=0mov word ptr si+1,ax;存结果，(si+1，si +2)= 07h，01hmov al,di;al=04hmov bp,2240h;乘积首址2240hmov bp,al ;存积低位，(2240h)=04hmov al,di+1add al.si+1aaa;调整，ah=01h，al=00h，af=0，cf=0mov bp+1,al;存积低位加1，(2241h)=00hmov al,di+2 ;al=02hadc al,si+1 ;al=09h，af=0，cf=0aaa;调整，ah=01h，al=09hmov bp+2,al;存积低位加2，(2242h)=09hmov al,0adc al,si+2 ;al=01h，af=0，cf=0aaa;调整，ah=01h，al=01hmov bp+3,al;存积高位，(2243h)=01hretstartendpcodeendsendstart运行结果：(2243h)=01h,(2242h)=09h,(2241h)=00h,(2240h)=04h；积=1904h4除法程序设计（选做）要求试设计、编写程序，计算(a)(b)，a、b表示内存单元，数据自定。其中除数(b)是16位十六进制数，存放在bx中；被除数(a)是32位十六进制数，高16位存放在dx，低16位存放在ax中；结果为32位十六进制数的商存放在bx：ax中；16位十六进制余数存放在dx中。设置数据时如果除数等于零或者商大于16位，则应考虑溢出处理。源程序（避免溢出的除法程序）stack segment para stack stack dw32 dup(0)stackendsdata segment para datadata endscode segment para code assume cs:code,ds:data,ss:stackdivuo proc far push ds mov ax,0 push ax mov ax,data mov ds,ax mov ax,1fcdh;被除数低16位 mov dx,3b78h;被除数高16位 mov bx,7c9ah;16位除数 cmp bx,0;除数=0? jnz dvrok;不为零，转 div bx;为零，除 jmp short go_dosdvrok:push es push di push cx mov di,0;取出当前的int 0向量并保存之 mov es,di push es:di push es:di+2 lea cx,ovr_int;获得int 0向量 mov es:di,cxmov cx,seg ovr_int mov es:di+2,cx div bx;做除法 sub bx,bxrestore:pop es:di+2;恢复 int 0 向量 pop es:di pop cx pop di pop esgo_dos:retovr_int:pop cx lea cx,restore push cx push ax mov ax,dx sub dx,dx div bx pop cx push ax mov ax,cx div bx pop bxiretdivuoendpcodeendsenddivuo运行结果：商bx:ax=7a2eh，余数dx=5821h程序流程框图开始y除数为0？int0 中断做除法ny有溢出？int0 中断转ovr-int处理放除数、被除数n结束四思考题1若对两个带符号的双精度数作加、减法运算，该怎样处理。 答：如果对两个带符号的双精度数作加、减法运算，则运算应按照带符号的加、减法考虑。2在编写乘法程序时，若(b)是一个带符号非压缩的bcd码，则程序应该怎样编写。答：如果乘数是一个带符号非压缩的bcd码，则运算应按照带符号的乘法考虑。首先保存被乘数和乘数的符号位，正常运算后，在结果加上符号位。实验三：代码转换实验学时：2实验类型：设计实验要求：必修一实验目的1设计常见的代码转换程序，通过实际操作，调试并检验所设计程序的正确性；2提高独立编程的能力。二实验器材pc机三实验内容1十六进制数ascii码要求：试设计、编写程序，将一个十六进制数0fbe9h转换为ascii码并在屏幕上显示出来。源程序 name hexascdata segment para public datahex dw 0ebf9hasc db 20 dup(0)data endsstack segment para stack stackdb 512 dup (?)stack endscode segment para public code assume cs:code,ds:data,es:data,ss:stackstart proc far push ds mov ax,0 push ax mov ax,data mov ds,ax mov es,ax mov cx,0004hmov ax, hex;取十六进制数0ebf9h lea bx,asc aa: push cxmov cl,04h;给循环计数器赋转换代码长度 rol ax,cl;十六进制数循环左移 push ax and ax,000fh cmp al,0ah;判别是否为“09” jb ascii;是“09”转ascii add al,07hascii:add al,30h mov dh,al mov cl,04h;给循环计数器赋转换代码长度 shr dh,cl;逻辑右移 mov dl,al and dx,0f0fh or dx,3030h mov bx,dh;(bx)=46h,(bx)=42h,(bx)=45h, (bx)=39h, inc bx mov bx,dl inc bx pop ax pop cx loop aa mov al,$ mov bx,al mov ah,09h lea dx,asc int 21h retstart endp code ends end start在td状态下分别用单步执行、全速运行对hexasc.exe文件进行调试、运行，结果正确；在dos状态下运行可执行文件hexasc.exe，结果正确。屏幕显示：45424639。2ascii码bcd码要求：试设计、编写程序，完成以下功能。设有一组ascii码数据：3332h，3537h，3946h，3239h，3642h，存放在起始地址为ds:150h的连续内存单元内，数组长度存入cx 。经过转换后的bcd码存放在起始地址为ds:160h的连续内存续单元内，如果待转换的数据不是十进制数的ascii码，则对应的结果单元存放“0ffh”。源程序name ascbcddata segment para publicdataorg 0150hdata1 dw 3332h,3537h,3946h,3239h,3642horg 0160hdb 10 dup(?)data endsstack segment para stackstackdb 512 dup(?)stack endscode segment para publiccodeassume cs:code,ds:data,es:data,ss:stackstart proc farpush dsmov ax,0push axmov ax,datamov ds,axmov es,ax mov cx,0ah;循环计数器赋转换代码数组长度lea di,data1;ascii首址送dilea si,data2;bcd首址送sibb: mov bl,0ffh;错误标志blmov al,di;ascii码送alcmp al,3ah;检查是否为大于9的ascii码jnb done;是转donesub al,30h;不是，取ascii码低4位jb done;小于0的十进制数，转donemov bl,al;bcd码送bldone:mov al,bl;错误标志或结果送almov si,al;转换结果送bcd数据区inc diinc siloop bb;(cx)不为0，转bbretstart endpcode endsend start运行结果：从ds:160h开始的连续内存单元的bcd码数据为： 02，03，07，05，0ff，09，09，02，0ff，06，。程序流程框图开始ascii首址送dibcd首址送si数组长度送cx取待转换数y待转换数39h？ncx-1=0？y结束sisi+1didi+1置错误标志0ffhn待转换数减30h存转换结果3bcd码二进制要求：试设计、编写程序，完成以下功能。有一组非压缩的bcd码数据存放在起始地址为ds:180h的连续内存单元内，数组长度存入cx。经过转换后的二进制数存放在起始地址为ds:190h的连续内存单元内。非压缩的bcd码数据如下：0802，0103，0009，0706，0407，。源程序name bcd2data segmentorg 0180hdat1 dw 0802h,0103h,0009h,0706h,0407horg 0190hdat2 db 10 dup(?)data endsstack segment para stackstackdb 512 dup(?)stack endscode segmentassume cs:code,ds:data,es:data,ss:stackstart proc far push ds mov ax,0 push ax mov ax,datamov ds,ax mov es,ax mov cx,05h;循环计数器赋转换代码长度lea di,dat1;bcd码首址送di lea si,dat2;二进制首址送sixl:mov al,di+1;bcd码十位数值赋al mov bl,0ah mul bl;乘10 inc di mov ah,00h add ax,di;bcd码十位