微机计算机原理与接口技术实验日志

1、.微型计算机原理与接口技术 实验日志指导教师 祝家钰 实验时间： 2011 年 11 月 9 日学院 计算机科学与技术 专业 计算机科学与技术（计算机网络方向） 班级 3110905 学号 2009214922 姓名 郑啟平 实验室 S318 实验题目：认识tddebug集成操作软件实验目的：1. 熟悉汇编程序的开发过程。2. 认识Tddebug集成操作软件。3. 掌握在Tddebug集成环境中编辑、编译、连接汇编语言程序方法。4. 掌握INT 21H软件中断来调用DOS内部子程序的方法实验要求：PC微机一台实验主要步骤：1、 认识Tddebug编译环境汇编语言程序的开发过程如图1.1所示，这

2、个过程主要有编辑、编译、链接几个步骤构成。汇编源程序调用编辑程序edit.exe调用编译程序tasm.exe或masm.exe调用链接程序tlink.exe或link.exe编辑.asm汇编.obj链接.编辑编译链接图1.1 汇编语言程序开发过程A、源程序的编辑E: > EDIT TEST.ASM编辑过程就是将源程序输入内存，生成一个扩展名为ASM的文本文件并存入硬盘。B、源程序的编译E:>TASM TEST.ASM编译也称为汇编，就是利用汇编器（如TASM或MASM）对源程序进行编译，生成扩展名为OBJ的目标文件。在编译过程中，检查语法错误，若有错，则不生成目标代码

3、文件，并给出错误信息。根据错误信息应返回到编辑状态，修改源程序。C、目标程序的链接E:> TLINK TEST.OBJ链接过程是利用链接程序（如TLINK或LINK）将用户目标程序和库文件链接、定位，生成扩展名为EXE的可执行文件。链接时，如果链接文件找不到所需要的链接信息，则发出错误信息，不生成可执行文件。D、调试可执行程序E:>TD TEST.EXE；数据传送实验，采用相对寻址方式DDATASEGMENT ；定义源数据段MSRDB "HELLO,WORLD!$"LENEQU $- MSRDDATAENDSEXDA SEGMENT ；定义附加数据段MSDDB

4、LEN DUP(?)EXDA ENDSMYSTACK SEGMENT STACK ；定义堆栈段DW 20 DUP(?)MYSTACK ENDSCODE SEGMENT ；定义代码段ASSUME CS:CODE,DS:DDATA,ES:EXDASTART:MOV AX,DDATAMOV DS,AX ；装载数据段寄存器MOV AX,EXDAMOV ES,AX ；装载附加数据段寄存器MOV SI,OFFSET MSRMOV DI,OFFSET MSD MOV CX,LENMOV BX,0NEXT: MOV AL,MSRBX ；开始传输数据 MOV ES:MSDBX,ALINCBXLOOP NEXTP

5、USH ESPOP DS ；将附加段寄存器指向的段值赋给数据段寄存器 MOV DX,OFFSET MSDMOV AH,9 INT 21H ；显示字符串MOV AX,4C00H INT 21H ；返回DOS状态CODE ENDS END START2、 运行Tddebug软件，选择Edit菜单编写实验程序3、 使用Compile菜单中的Compile和Link对实验程序进行汇编、连接，生成执行文件。4、 使用Rmrun菜单中的Run运行程序，观察运行结果。5、 使用Rmrun菜单中的Debug调试程序，查看程序段、数据段、附加段装入内存后的分配情况。TDDBLUG退出了单步执行数据传送指令后，观

6、察各寄存器及数据区的内容。过程如下：1) 按F7单步执行，在代码区中有一个三角，表示正在执行的指令。每一条指令的执行一定会使目标寄存器和状态寄存器发生变化，从相关窗口看结果。2) 检查内存数据区的内容，关键是找出用户程序的数据段和附加段：l 方法1：在CPU窗口按Tab键使内存数据显示区成为活动区，按Ctrl+G键，输入：“DS或ES寄存器的值：偏移地址”，即可显示用户指定的数据区l 方法2：选择菜单View| Dump，弹出内存数据显示窗口。3) 查看执行结果：按Alt+F5，切换到用户窗口。6、 更改数据区中的数据，考察、调试程序的正确性。实验结果：心得体会：通过这次实验，让我清楚的了解了

7、在Tddebug集成环境中编辑、编译、连接汇编语言程序方法过程，和INT 21H软件中断来调用DOS内部子程序的方法。*;微型计算机原理与接口技术 实验日志指导教师 实验时间： 2011 年 11 月 9 日学院 计算机科学与技术 专业 计算机科学与技术（计算机网络方向） 班级 3110905 学号 2009214922 姓名 郑啟平 实验室 S318 实验题目：I/O程序设计实验目的：1. 理解软中断的调用方法及中断过程。2. 掌握INT 21H软件中断来调用DOS系统I/O子程序的方法。3. 掌握将存储在内存单元中的数据在屏幕上显示的方法。4. 掌握从键盘输入信息到内存的方法。实验要求：1

8、.习DOS功能调用（INT 21H）中用于字符输入（功能号为01H）、字符输出（功能号为02H）、字符串输入（功能号为0AH）以及字符串输出（功能号为09H）的调用方法。参见教材32位微型计算机原理与接口技术89页。2阅读示例程序，掌握输入/输出方法。3从实验内容中任选一道题目，仔细阅读相关的实验要求及说明，编写程序，以便上机调试。实验主要步骤：1. 画出实验流程图。2. 运行Tddebug软件，选择Edit菜单编写实验程序3. 使用Compile菜单中的Compile和Link对实验程序进行汇编、连接，生成执行文件。4. 使用Rmrun菜单中的Run运行程序，观察运行结果。5. 使用Rmru

9、n菜单中的Debug调试程序。单步执行指令，观察各寄存器及数据区的内容。6. 更改数据区中的数据，考察程序的正确性。；将指定数据区SD的数据以十六进制数形式显示在屏幕上图2-1 一个字节数以十六进制数形式显示处理流程DATASEGMENTUSE16MESDB'Show a as hex:',0AH,0DH,'$'SDDB'a'DATAENDSCODESEGMENTUSE16ASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOV AX,DATAMOVDS,AXMOVDX,OFFSET MES；显示提示信息MOVAH,09HINT 21HMOV

10、SI,OFFSET SDMOVAL,DS:SIANDAL,0F0H;取高4位SHRAL,4CMPAL,0AH;是否是A以上的数JBC2ADDAL,07HC2:ADDAL,30HMOVDL,AL;显示字符 MOVAH,02HINT21HMOVAL,DS:SIANDAL,0FH;取低4位CMPAL,0AHJBC3ADD AL,07HC3:ADDAL,30HMOVDL,AL;显示字符 MOVAH,02HINT21HMOVAX,4C00H;返回DOSINT21HCODEENDSENDSTART编译：连接：运行：实验心得：通过本次实验课，让我掌握INT 21H软件中断来调用DOS系统I/O子程序的方法，

11、理解了软中断的调用方法及中断过程，将存储在内存单元中的数据在屏幕上显示的方法，总之收益匪浅，同时也加强了自我动手和思考能力，最重要的是感谢老师课后讲解，让我印象深刻！ 微型计算机原理与接口技术 实验日志指导教师 实验时间： 2011 年 11 月 9 日学院 计算机科学与技术 专业 计算机科学与技术（计算机网络方向） 班级 3110905 学号 2009214922 姓名 郑啟平 实验室 S318 实验题目：循环程序设计实验目的：1. 掌握比较指令、转移指令和循环指令的使用方法2掌握循环结构程序的组成3掌握循环程序的设计、调试方法实验要求：1复习比较指令、条件转移指令和循环指令。2阅读示例程序

12、，掌握循环程序的结构、循环控制方法及相关技巧。3从实验内容中任选一道题目，仔细阅读相关的实验要求及说明，编写程序，以便上机调试。实验主要步骤：实验题目：确定数据区NUMB中负数的个数（存放于BL中）DDATASEGMENTNUMBDB12H,88H,82H,89H,33H,90H,01H,10H,0BDH,01HMESDB'The number of negative is:$'DDATAENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DDATASTART:MOVAX,DDATAMOVDS,AXMOVDI,OFFSET NUMBXORBH,BHMOVCX,1

13、0DA1:MOV AL,DITEST AL,80HJE A2INC BLA2:INC DILOOP A1MOVDX,OFFSET MES;show mesMOVAH,09HINT 21HMOVAL,BL;show the number of negativeANDAL,0F0H;get the highest 4 bitsSHRAL,4CMPAL,0AHJBC2ADDAL,07HC2:ADDAL,30HMOVDL,AL;show character MOVAH,02HINT21HMOVAL,BLANDAL,0FH;get the lowest 4 bitsCMPAL,0AHJBC3ADD AL

14、,07HC3:ADDAL,30HMOVDL,AL;show character MOVAH,02HINT21HMOVAX,4C00H;go back to dosINT21HCODE ENDS END START1. 运行Tddebug软件，选择Edit菜单编写实验程序2. 使用Compile菜单中的Compile和Link对实验程序进行汇编、连接，生成执行文件。 3. 使用Rmrun菜单中的Run运行程序，观察运行结果。 4. 使用Rmrun菜单中的Debug调试程序。观察构成分支、循环条件的各标志的变化情况及相关寄存器内容。5. 更改数据区中的数据，考察程序的正确性。实验结果：屏幕输出：0

15、5心得体会：通过本节课的循环程序设计练习，让我了解和掌握了部分调整指令的用法，同时也熟悉了部分指令的运用，弥补了课堂纸上谈兵之不足，增强了动手能力！ 微型计算机原理与接口技术 实验日志指导教师 祝家钰 实验时间： 2011 年 11 月 9 日学院 计算机科学与技术 专业 计算机科学与技术（计算机网络方向） 班级 3110905 学号 2009214922 姓名 郑啟平 实验室 S318 实验题目：代码转换程序设计实验目的：1. 了解微机中所使用的各类数制及编码方法。2. 掌握不同进制数及编码相互转换的程序设计方法，加深对数码转换的理解。3. 掌握将存储在内存单元中的数据以十六进制数形式、十进

16、制数形式和二进制数形式显示在屏幕上的方法。实验要求：1复习运算类指令的用法。2复习子程序设计及调用方法。3阅读示例程序，掌握子程序的编程方法及相关技巧。4从实验内容中任选一道题目，仔细阅读相关的实验要求及说明，用子程序处理方式编写程序，以便上机调试实验主要步骤：7. 画出实验流程图。图6-3 将十进制数的数字串转换为BCD码参考流程图6-2 将5位十进制数的数字串转换为二进制数参考流程 8. 运行Tddebug软件，选择Edit菜单编写实验程序打开TddebugàAlt+Eà命名一个zh.asm文件àok,然后编辑下列代码入内，并保存将十进制数的数字串转换为数DD

17、ATASEGMENTMESDB'The ascii code of decimal code are:$'BUFDB30H,30H,30H,31H,32H ；十进制数00012的ASCII码DB10H DUP(0)DDATAENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DDATASTART:MOVAX,DDATAMOVDS,AXMOV SI,OFFSET BUFMOV BX,000AH ；送被乘数10MOV CX,0004H ；送转换的位数 控制循环次数MOV AH,00H ；清零MOV AL,SI ；取第一位的ASCII码SUB AL,30H ;获取数字

18、0A1:IMUL BX ；乘10（dx, ax）ß(ax)*bxADD AL,SI+01 SUB AL,30HINC SI ;si+1LOOP A1MOV SI,AXMOVDX,OFFSET MES ；显示提示信息MOVAH,09HINT21HINCSI ;显示高字节CALLSHOWDECSI ;显示低字节CALLSHOWMOVAX,4C00H ；返回DOSINT21HSHOWPROCNEAR ；显示内存中一个字节字符的程序MOVAL,DS:SIANDAL,0F0H ;取高4位SHRAL,4CMPAL,0AH ;是否是A以上的数JBC2ADDAL,07HC2:ADDAL,30HMOV

19、DL,AL ;显示字符 MOVAH,02HINT21HMOVAL,DS:SIANDAL,0FH ;取低4位CMPAL,0AHJBC3ADD AL,07HC3:ADDAL,30HMOVDL,AL ;显示字符MOVAH,02HINT21HRETENDPCODE ENDS END START9. 使用Compile菜单中的Compile和Link对实验程序进行汇编、连接，生成执行文件。 点击Alt+Fàexit;返回Tddebug初始界面在点击Alt+Càcompileàok 点击enter键返回àAlt+c>linkàok 10. 使用Rmr

20、un菜单中的Run运行程序，观察运行结果。在3的基础上点击enter键返回Tddebug界面，Alt+RàRun 11. 使用Rmrun菜单中的Debug调试程序。单步执行指令，观察各寄存器及数据区的内容。12. 更改数据区中的数据，考察程序的正确性。实验结果：屏幕输出：000c心得体会：通过微机原理与接口技术的初步学习知道，计算机输入设备输入的信息一般是由ASCII码或BCD码表示的数据或字符，CPU一般均用二进制数进行计算或用其他信息进行处理，处理的结果又必须依照外设的要求变为ASCII码、或BCD码或七段显示码等。因此，在应用软件中，各类数制的转换和代码的转换是必不可少的。通过

21、本次实验，加深了对十进制数的数字串转换为二进制数、内存中一个字的数转换为十进制数的数字串、十进制数的数字串转换为BCD码、BCD码转换为二进制数的了解，对于循环和加减运算的运用更加深刻 微型计算机原理与接口技术 实验日志指导教师 祝家钰 实验时间： 2011 年 11 月 9 日学院 计算机科学与技术 专业 计算机科学与技术（计算机网络方向） 班级 3110905 学号 2009214922 姓名 郑啟平 实验室 S318 实验题目：子程序及中断程序设计实验目的：1. 掌握子程序的定义和调用方法2. 掌握系统功能调用程序（软中断程序）的使用和编写方法3. 了解子程序与软中断之间的差异。4. 认

22、识和理解中断特性。实验要求：1. 复习子程序的定义与调用方法。2复习中断的概念，了解PC机系统中断向量表的占用情况（见表10-1）。3复习子程序的调用过程与软中断调用过程之间异同。4阅读示例程序，掌握编写软中断程序的方法及相关技巧。5从实验内容中任选一道题目，仔细阅读相关的实验要求及说明，编写程序，以便上机调试。实验主要步骤：1. 打开tddebug编写运行下列程序：数码转换及显示：实验利用47H号中断将一组字符转换成16进制数码，并在屏幕上显示出来DDATASEGMENTCSBAK DW ?IPBAK DW ?MKBAK DB ?SW DW ?MES DB 'The data in

23、buf1 are:',0AH,0DH,'$'BUF1DB11H,22H,33H,44H,55H,66H,77H,88H,99H,0AAH,0BBH,0CCH,0DDH,0EEH,0FFH,00HDDATAENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DDATASTART PROC FAR MOV AX,DDATA MOV DS,AX MOV AX,0;修改47H号中断的中断矢量 MOV ES,AX MOV DI,4*47H MOV AX,ES:DI MOV IPBAK,AX;保存原有IP MOV AX,OFFSET MYINT;修改为用户自定义中

24、断入口 CLD STOSW MOV AX,ES:DI;保存原有CS MOV CSBAK,AX MOV AX,SEG MYINT STOSWMOV DX,OFFSET MES;显示提示信息MOV AH,09HINT 21H ;显示BUF1中的内容MOV SI,OFFSET BUF1MOV CX,10HINT 47H ;调用中断服务程序 MOV AX,0;恢复系统中断矢量 MOV ES,AX MOV DI,4*47H MOV AX,IPBAK CLD STOSW MOV AX,CSBAK STOSW MOV AX,4C00H; 返回dos INT 21H RET ENDP MYINT PROC F

25、AR;自定义显示中断，入口参数为SI,CX PUSHAXPUSHDXC1:MOVAL,SIANDAL,0F0H;取高4位SHRAL,4CMPAL,0AH;是否是A以上的数JBC2ADDAL,07HC2:ADDAL,30HMOVDL,AL;显示字符MOVAH,02HINT21HMOVAL,SIANDAL,0FH;取低4位CMPAL,0AHJBC3ADD AL,07HC3:ADDAL,30HMOVDL,AL;显示字符MOVAH,02HINT21HINCSILOOPC1POPDXPOPAX IRET;中断返回 ENDPCODE ENDS END START编译：连接：运行：实验结果：屏幕上显示一串1

26、6进制数：112233445566778899AABBCCDDEEFF00心得体会： 本节课通过对子程序及软中段程序设计的学习，让我对子程序中断调用call有了初步的认识用户可自己开发中断服务程序，用它取代系统原有的服务程序，过程如下：l 编写中断服务子程序，用IRET指令返回（清理现场后才返回dos系统）l 确定使用的中断号n，修改中断向量表中4×n4×n+3单元的对应中断服务程序入口l INT n指令调用中断，此时CPU保护现场：将F、CS、IP寄存器入栈，然后从中断向量表中4×n4×n+3单元取出n型中断向量写入IP，CS中，CPU根据CS：IP的

27、值转向服务子程序。l 当执行IRET时，恢复现场：从堆栈中弹出6个字节传送给IP、CS、F寄存器，回到断点继续执行。l 程序结束返回DOS之前，要恢复系统的中断向量设置。本次实验超于课堂进度，让我对中断的重要性有了一定的认识，同时也让我对中断子程序调用过程有了初步的认识，相信本次实验为我课堂学习减轻了难度！微型计算机原理与接口技术 实验日志指导教师 实验时间： 2011 年 11 月 15 日学院 计算机科学与技术 专业 计算机科学与技术（计算机网络方向） 班级 3110905 学号 2009214922 姓名 郑啟平 实验室 S318 实验题目：PC机内部8259中断应用实验目的：1. 进一

28、步认识和理解中断特性。2. 掌握8259中断控制器的工作原理、编程方法以及PC机如何通过8259A实现对外部可屏蔽硬件中断源的管理。3. 熟悉实验中涉及到的中断屏蔽寄存器IMR和中断服务寄存器ISR等的使用方法。4. 进一步掌握中断服务程序的设计方法。实验要求：PC微机一台1复习中断的概念，了解PC机系统中断向量表的占用情况（见表10-1）。2复习8259中断控制器的工作原理，了解PC机中外部可屏蔽硬件中断的处理过程。实验原理硬件中断是由CPU以外的器件发出的中断请求信号而引发的中断。80x86CPU只有两个引脚（INTR和NMI）可以接受外部的中断脉冲，为了管理众多的外部中断源，INTER公

29、司设计了专用的配套芯片8259A中断控制器3复习PC机如何通过8259A实现对外部可屏蔽硬件中断源的管理。8259A的中断过程，即微机系统响应可屏蔽中断的过程（1）将加到引脚IR0IR7上的中断请求寄存到中断请求寄存器中。（2）在中断屏蔽寄存器的管理下，没有被屏蔽的中断请求被送到优先权电路判优。（3）选中当前级别最高的中断源，然后从引脚INT向CPU发出中断请求信号。（4）CPU满足一定的条件后，向8259A发出两个中断响应信号（负脉冲）：1）8259A从引脚INTA收到第1个中断响应信号之后，立即使中断服务寄存器中与被选中的中断源对应的那一位置1，同时把中断请求寄存器中的相应位清0。2）从引

30、脚INTA收到第2个中断响应信号之后，8259A把选中的中断源类型码n通过数据线送往CPU。（5）在实模式下，CPU从4×n4×n+3单元取出该中断源的中断向量IP，CS，从而引导CPU执行该中断源的中断服务程序。4仔细阅读实验原理、示例程序，掌握中断服务程序的编写方法及相关技巧。5从实验内容中任选一道题目，仔细阅读相关的实验要求及说明，编写程序，以便上机调试。8259：选择优先级别高的指令进行运行！实验主要步骤：1、 运行示例程序，按键8次，观察运行结果：；按键8次，响应16次中断DATA SEGMENTCSBAK DW ?IPBAK DW ?MKBAK DB ?DATA

31、 ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATASTART PROC FAR MOV AX,DATA MOV DS,AX IN AL,21H;保留8259初始屏蔽字的状态 MOV MKBAK,AL CLI;关中断 ANDAL,11111101B;打开键盘屏蔽 OUT 21h,AL MOV AX,0;修改键盘中断的中断矢量 MOV ES,AX MOV DI,24H ;IRQ1,09H,24H=09H*4 键盘中断是09H，09H*4四个字节 MOV AX,ES:DI MOV IPBAK,AX;写入IP MOV AX,OFFSET MYINT CLD STOSW M

32、OV AX,ES:DI;写入CS MOV CSBAK,AX MOV AX,SEG MYINT STOSW XOR DX,DX ;清计数器A1: STI ;开中断 CMP DX,10H ;是否按了8次键 JZ A2 ;是，结束程序运行 JMP A1 ;否则继续等待键盘中断A2: PUSH DX ;保存计数值 CLI ;关中断 MOV AX,0;恢复系统中断矢量 MOV ES,AX MOV DI,24H ;IRQ1,09H MOV AX,IPBAK CLD STOSW MOV AX,CSBAK STOSW MOV AL,MKBAK;恢复系统8259屏蔽字 OUT 21h,AL STI ;开中断 P

33、OP DX ;显示计数值 CALL SHWORD MOV AX,4C00H INT 21H RETSTART ENDPMYINT PROC FAR;自定义键盘中断处理程序 STI ;开中断 INC DX ;计数加一 IN AL,60H;读入扫描码（用户可对此键值进行处理） IN AL,61H;读入控制字节 MOV AH,AL OR AL,80H OUT 61H,AL;复位键盘 CLI ;关中断 MOV AL,61H;中断结束命令送中断控制器OUT20H,AL IRET ;中断返回MYINT ENDPSHWORDPROCNEAR;216进制显示 MOV CX,4AGA: ROL DX,4 MOV

34、 AL,DL AND AL,0FH CMP AL,10 JC NEXT2 ADD AL,7NEXT2: ADD AL,30H MOV AH,0EH INT 10H LOOP AGARETSHWORD ENDP CODE ENDS END START实验结果：输入01010101按键输入8次，屏幕输入是0010心得体会：通过本次实验，让我进一步对子程序的定义和调用方法有了进一步的了解，同时也对系统功能调用程序的使用有了初步的了解，第一次真正感觉区分中断和子程序之间的差异，让我受益良多！微型计算机原理与接口技术 实验日志指导教师 祝家钰 实验时间： 2011 年 11 月 9 日学院 计算机科学与

35、技术 专业 计算机科学与技术（计算机网络方向） 班级 3110905 学号 2009214922 姓名 郑啟平 实验室 S318 实验题目：PCI总线中断应用实验目的：1. 掌握使用PCI中断的方法。2. 了解操作PCI设备I/O端口的方法。3. 进一步掌握8259中断控制器的工作原理、编程方法以及PC机如何通过8259A实现对外部可屏蔽硬件中断源的管理。4. 进一步掌握中断服务程序的设计方法。实验要求：1复习中断的概念，了解PC机系统中断向量表的占用情况。2复习8259中断控制器的工作原理，了解PC机中外部可屏蔽硬件中断的处理过程。3复习PC机如何通过8259A实现对外部可屏蔽硬件中断源的管

36、理。4仔细阅读实验说明、示例程序，掌握PCI总线中断服务程序的编写方法。5根据实验内容，仔细阅读相关的实验要求及说明，编写程序，以便上机调试。实验主要步骤：1. 分析程序，画出实验流程图。2. 用排线将KK UNIT中的KK1脉冲开关与仿真ISA总线中的IRQ信号连接。打开实验箱电源。3. 运行程序，按动KK1，观察运行结果。INTCSR_BYTE0 EQU 9038H ；修改PCI操作寄存器的端口地址INTCSR_BYTE1 EQU 9039HINTCSR_BYTE2 EQU 903AHINTCSR_BYTE3 EQU 903BHIMB4_BYTE3 EQU 901FHDATA SEGMENTCSBAK DW ? IPBAK DW ?MKBAK DB ?DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATASTART: CLI MOV AX,DATA MOV DS,AX ；初始化PCI寄存器 MOV DX,INTCSR_BYTE0 MOV AL,00H OUT DX,AL MOV DX,INTCSR_BYTE1 MOV AL,1FH OUT DX,AL MOV