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 学习参考实验一：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码十位和个位相加，转换结束 MOV SI,AL;转换结果存二进制起始地址 INC DI INC DI INC SI;(CX)不为0转AA LOOP XL RETSTART ENDPCODE ENDS END START运行结果：从DS:190H开始的连续内存单元的二进制数据为： 52H，0DH，09H，4CH，2FH，。程序流程框图开始二进制数首址送SIBCD首址送DICX数据长度ALBCD码十位数AL乘以10后与BCD码个位数相加存结果SISI+1DIDI+1NCX-1=0？Y结束四思考题1对以上几种代码转换的方法，除了你已调试通过的程序外，还有没有其它的方法实现转换？至少再列举一种程序。答：对B