《微机原理及应用》实验指导书.doc

1 课程编号课程编号 02300220 课程名称课程名称 微机原理及应用 英文名称英文名称 Microcomputer Principle and Application 微机原理及应用微机原理及应用微机原理及应用微机原理及应用 实实实实 验验验验 指指指指 导导导导 书书书书 杨鼎来杨鼎来 合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥工业大学机械与汽车工程学院 计计计计 算算算算 机机机机 控控控控 制制制制 基基基基 础础础础 实实实实 验验验验 室室室室 2 前前 言言 本实验室的 DICE 598K 十六位微机教学实验系统主要用于我学院各专业 微机原 理及应用 微机接口技术 微机控制技术 以及 MCS 51 系列单片机原理及 应用 MCS 96 系列单片机原理及应用 等课程的本科实验教学 也可供研究生或从 事微机 单片机应用的教职工进行相关的软 硬件设计实验 该系统可与一般终端以 及 PC 机连接使用 是一种比较实用的实验开发工具 本教学实验系统组成独立的实验系统 也可利用系统自身的功能和硬件资源 具 有易编程 易调试 内存容量大 功能强 容易扩展等特点 学生在实验时 可以通 过键盘直接输入 8086 8088 MCS 51 系列 MCS 96 系列汇编语言源程序 并可根据需 要选择程序的运行方式 单步跟踪 断点 连续等 简化了操作过程 提高了实验效 率 使实验者在有限的实验教学课时内能学到更多 更实用的计算机软 硬件知识 本指导手册的内容是根据学校设备实验室处 实验教学大纲汇编 为指导 2002 年 9 月出版 实验教学大纲编号 020302 以本实验室的 DICE 598K 十六位微机 教学实验机的系统用户手册为基础 以教学中选用的教材 微型计算机原理与接口技 术 MCS 51 系列单片机原理及应用 等书的相关内容为参考 根据本实验室多年来 微机原理的实验教学经验而重新编写的 以更加适应实验教学的要求 在本指导手册每个实验约为 4 学时 由授课教师和实验指导教师根据实际教学需 要来选择 本实验指导手册在编写及试用过程中 得到了机械电子工程教研室的领导和全体 授课教师的大力支持和帮助 并特别是宋守许和陈甦欣两位老师对本实验指导手册中 的内容取舍提出了许多宝贵的指导性意见 在此表示衷心的感谢 因编者水平及时间所限 错误和不当之处在所难免 敬请批评指正 计算机控制基础实验室 杨鼎来 二二 O O O O 六六年年五月月 3 实验教学大纲实验教学大纲 课程编号课程编号 02300220 课程名称课程名称 微机原理及应用 英文名称英文名称 Microcomputer Principle and Application 实验指导书名称实验指导书名称 DICE 598K 微机原理及应用实验指导书 一 学时学分一 学时学分 总学时 48 学分 3 实验学时 16 二 实验目的二 实验目的 本课程实验目的是让学生在深入掌握该课程教学内容 具备利用 8086CPU 的 指令系统 伪指令系统进行宏汇编语言程序设计和调试的能力 培养学生软件综合调 试的基本实验技能 三 实验基本原理三 实验基本原理 运用 8086 汇编语言实现算术运算 数据转换 分支程序设计 子程序设计 用调试工具 DEBUG 进行反汇编 单步 断点 跟踪等方法调试和查看内存单元 四 实验基本要求四 实验基本要求 1 掌握微型计算机实验系统操作使用的基本技能 能正确制定各种实验方案 设计实验程序 2 学会解决实验过程中产生的软件故障的基本技能 3 学会分析与总结 写出符合要求的实验报告 五 考核与报告五 考核与报告 实验完成情况及动手能力 60 实验报告 20 实验态度及实验结果 20 上 述分数以 20 计入该门课总成绩 六 主要仪器设备六 主要仪器设备 DICE 598K 微机教学实验系统 一套 PC 机一台等 4 七 实验项目与内容提要七 实验项目与内容提要 八 适用专业八 适用专业 机械设计制造及其自动化 过程装备与控制工程 交通工程 车辆工程 热 能与动力工程 工业工程 九 实验地点九 实验地点 机械与汽车工程学院实验中心 十 开课学期十 开课学期 第 5 学期 序序 号号 实实 验验 名名 称称 内内 容容 提提 要要 每组每组 人数人数 实验实验 时数时数 实验实验 要求要求 实验实验 类别类别 备注备注 01 8086 系统配 置 最小模式系统结构与配置 主要管脚硬件连接方法 22 必开验证 实 验 一 02 实验系统操 作 系统操作方法 显示和修改 寄存器 存储器内容 22 必开验证 实 验 一 03 算术运算实 验 编程求出加 减 乘 除等 运算结果 24 必开设计 实 验 二 04 数据排序实 验 采用冒泡排序算法进行数据 排序 22 必开设计 实 验 三 05 分支程序设 计 用多个条件转移指令实现分 支结构程序 22 必开设计 实 验 三 06 步进电机控 制实验 结合接口技术和电机控制技 术实现步进电机控制 24 选开综合 07 子程序设计 通过堆栈传递参数 实现十 进制数组求和 24 选开设计 08 递归调用求 N 的程序设计与验证 24 选开设计 09 循环程序设 计 利用串操作指令对带符号的 16 进制的字节数进行比较 把最大值在屏幕上显示出来 22 选开设计 5 实验守则实验守则 1 实验者应按照课程教学计划 准时上实验课 不得迟到早退 2 实验前认真阅读实验指导书 明确实验目的 步骤 原理 预习有关的理论 知识 并接受实验教师的提问和检查 3 进入实验室必须遵守实验室的规章制度 不得高声喧哗和打闹 不准抽烟 随 地吐痰和乱丢杂物 有净化要求的实验室 进入必须换拖鞋 4 做实验时必须严格遵守仪器设备的操作规程 爱护仪器设备 节约使用材料 服从实验教师和技术人员指导 未经许可不得动用与本实验无关的仪器设备及其它物 品 5 实验中要细心观察 认真记录各种实验数据 不准敷衍 不准抄袭别组数据 不得擅自离开操作岗位 6 实验时必须注意安全 防止人身和设备事故的发生 若出现事故 应立即切断 电源 及时向指导教师报告 并保护现场 不得自行处理 7 实验完毕 应主动清理实验现场 经指导教师检查仪器设备 工具 材料和实 验记录后方可离开 8 实验后要认真完成实验报告 包括分析结果 处理数据 绘制曲线及图表 在 规定时间内交指导教师批改 9 在实验过程中 由于不慎造成仪器设备 器皿 工具损坏者 应写出损坏情况 报告 并接受检查 由领导根据情况进行处理 10 凡违反操作规程 擅自动用与本实验无关的仪器设备 私自拆卸而事故和损 失的 肇事者必须写出书面检查 视情节轻重和认识程度 按章程予以赔偿 6 实验一实验一 DICE 598KDICE 598K系统配置系统配置 一一 实验目的实验目的 1 熟悉和了解 DICE 598KDICE 598K 实验系统的最小模式结构与配置 主要 IC 管脚连接方 法 2 熟悉和了解DICE 598KDICE 598K 实验系统硬件的性能 二二 实验内容实验内容 1 实验系统的硬件结构及主要性能特点 2 实验学时数 2H 三三 实验设备与工具实验设备与工具 DICE 598KDICE 598K 实验系统 四四 实验方法和步骤实验方法和步骤 一 系统 一 系统硬件结构硬件结构 DICE 598KDICE 598K 实验系统由8088控制单元 实验单元 电子实验演示装置 开关电源 等部分组成 8088控制单元由8088CPU 复杂可编程逻辑器件CPLD iSPL1032及iSPL 1016 监控EP1 27512 内存RAM1 2和键盘显示电路组成 实验单元采用一体 化 分模块设计 结构合理清晰 电子实验演示装置由单片机 USB接口和16个I O扩 展接口 IN0 15 OUT0 15 组成 1 采用主频为14 77MHZ的8088CPU为主CPU 并以最小工作方式构成系统 2 配有二片61C256静态RAM构成系统的64K基本内存 地址范围为 00000H 0FFFFH 其中00000H 00FFFH监控占用 另配一片W27C512 64K EP1存放监 控程序 地址范围F0000H FFFFFH 还配有一片W27C512 EP2存放实验程序 为实验系统独立运行时下载实验程序提 供方便 3 自带键盘 显示器 能独立运行 为实验程序调试带来方便 4 配备Windows仿真调试软件 支持机器码 汇编 C等三种语言的开发和调试 5 提供标准RS232异步通讯口 以连接IBM PC机 7 6 配有各种微机常用I O接口芯片 定时 计数接口芯片8253 A D转换接口芯片 0809 D A转换接口芯片0832 中断控制器8259 键盘显示接口8279 并行I O接口芯 片8255 通讯接口芯片8250 8251 485和DMA控制器8237等 7 配备键盘 数码显示 发光二极管显示 开关量 LED16 16 LCD128 64 温度压力 步进电机 直流电机 扬声器等输入输出设备 8 带有脉冲发生器 计数器电路 单脉冲发生器等常用电路 9 可以单步 断点 全速调试各实验程序 10 内置开关电源 为实验提供 5V 3A l2V 0 5A直流稳压电源 11 使用环境 环境温度0 40 无明显潮湿 无明显振动碰撞 12 配备USB接口的电子实验演示装置 通过编制程序 对模拟控制对象进行实 时控制 整机图片如下 8 二 系统资源分配 二 系统资源分配 8088有1兆存储空间 系统提供用户使用的空间为00000H 0FFFFH 用于存放 调试实验程序 具体分配如下 1 存贮器地址分配 9 CPUROMRAM1RAM2 I O扩展 51 0000H 0FFFFH 用户实验程序 0000H 7FFFH 用户数据 8000H FF7FH 用户数据 除 FF20H FF2FH FF80H FFFFH 96 0000H 7FFFH 用户实验程序 不用 8000H FF7FH 用户数据 除 FF20H FF2FH FF80H FFFFH 88F0000H 0FFFFFH 系统监控 00000H 07FFFH 用户程序 数据 080000H 0FFFFH 用户程序 数据 0000H FFFFH 2 I O地址分配 地 址扩 展 名 称用 途 0FF80H 自 定 义实 验 用 口 地 址 0FF90H 自 定 义实 验 用 口 地 址 0FFA0H 自 定 义实 验 用 口 地 址 0FFB0H 自 定 义实 验 用 口 地 址 0FFC0H 自 定 义实 验 用 口 地 址 0FFD0H 自 定 义实 验 用 口 地 址 0FF20H 系 统 8255PA 口键 扫 字 位 口 0FF21H 系 统 8255PB 口 字 形 口 0FF22H 系 统 8255PC 口键 入 口 0FF23H 系 统 8255控 制 口 控 制 口 0FF28H 扩 展 8255PA 口 扩 展 用 0FF29H 扩 展 8255PB 口扩 展 用 0FF2AH 扩 展 8255PC 口扩 展 用 0FF2BH 扩 展 8255 控 制 口控 制 口 10 60H E X 1 实 验 用 监控占用00004H 0000FH作为单步 T 断点 INT3 无条件暂停 NM1 中断矢量区 用户也可以更改这些矢量 指向用户的处理 但失去了相应的单步 断点 暂停等监控功能 F0000H FFFFFH监控程序区系统占用 三 实验系统配置 三 实验系统配置 系统内含串行通讯和键盘显示监控的全部软硬件设施 典型配置如下 1 598K主机 PC机 2 598K主机 二种配置的使用特点如下 配置一 主机板和PC机通过RS232串口相连 这种配置形式可以充分利用 IBM PC机的软硬件资源 实现源程序的编辑 汇编和链接和调试 可以利用PC机 的键盘显示等输入输出设备完成各种软硬件实验 配置二 为最经济型配置 它不需要和IBM PC机联机 自成一体 通过一组键盘 命令完成所有软硬件实验 每个实验程序固化在实验监控中 这种配置为没有PC机的 用户带来极大方便 四 四 DICE 598KDICE 598K系统接口定义系统接口定义 1 CZ1 MAIN COM 通讯接口 图2 1 11 2 CZ4 打印接口 图2 2 3 JX0 JX17为系统提供的数据总线接口 图2 3 4 CZ7 系统提供的扩展接口 图2 4 5 JX12 JX14 液晶显示接口 图2 5 12 五 五 DICE 598KDICE 598K 系统部分电路介绍系统部分电路介绍 1 LED发光二极管指示电路 包括16只发光二极管及相应驱动电路 见图2 6 Ll L16为相应发光二极管驱动信号输入端 该输入端为低电平 0 时发光二 极管亮 图2 6 2 逻辑电平开关电路 见图2 7 实验台上有8只开关Kl K8 与之相对应 K1 K8各引线孔为逻辑电平输出端 开关向上拨相应插孔输出高电平 l 向下拨 相应插孔输出低电平 0 图2 7 3 单脉冲电路 实验台上单脉冲产生电路如图2 8 标有 和 的两个引线插孔为正负单脉冲输出端 AN为单脉冲产生开关 每拨动一次产生一个单脉冲 13 图2 8 4 分频电路 该电路由一片74LS393组成 见图2 9 T0 T7为分频输出插孔 该计数器在加电时由RESET信号清零 当脉冲输入为8 0MHZ时 T0 T7输出脉冲 频率依次为 4 0MHZ 2 0MHZ 1 0MHZ 500KHZ 250KHZ 125KHZ 62500HZ 31250HZ 图2 9 5 脉冲发生电路 实验台上提供8MHZ的脉冲源 见图2 10 实验台上标有 8MHZ的插孔 即为脉冲的输出端 图2 10 14 6 485接口电路 图2 11 7 通讯接口电路 图2 12 8 数码管显示电路 15 图2 13 9 键盘电路 图2 14 16 五五 实验报告主要内容及要求实验报告主要内容及要求 1 按教科书中相关内容对照DICE 598KDICE 598K实验系统的硬件部分 了解主要IC芯片的型 号 功用 2 理解所介绍的电路的工作原理 六六 注意事项注意事项 1 在实验过程中未经允许不要随意接通实验系统的电源 更不允许带电插拔实 验设备的连接插头 以免引起实验设备的损坏 2 在进行实验系统与PC机的连接时一定要在断电的状态下进行 否则将可能引 起实验设备的损坏 3 通电顺序为 先启动PC机 待PC机启动完成后再接通DICE 598KDICE 598K电源 4 实验过程中不要带电插拔实验设备的连接插头 以免引起实验设备的损坏 5 实验结束后应先关断DICE 598KDICE 598K电源 再关闭PC机 17 实验二实验二 DICE 598KDICE 598K 系统操作实验系统操作实验 一一 实验目的实验目的 熟悉和了解 DICE 598KDICE 598K 键盘操作命令的使用和集成调试软件的使用操作方法 二二 实验内容实验内容 1 键盘功能键操作命令的使用 2 DICE 598KDICE 598K 集成调试软件的安装与使用方法 3 实验学时数 2H 三三 实验设备与工具实验设备与工具 DICE 598KDICE 598K 实验系统十 PC机 四四 实验方法和步骤实验方法和步骤 一 一 键盘监控程序的功能和操作方法键盘监控程序的功能和操作方法 系统一经接通电源 数码管上显示监控提示符 P 1 键盘显示 系统配备6位LED显示器 左边4位显示地址 右边2位显示该地址内容 系统具有24个注塑键盘 左边l6个是数字键 右边8个是功能键 在键盘监控状态下用户可以通过一组键命令完成下列操作 读写寄存器内容 读写存储器内容 EPROM传送 断点设置 清除 通过单步 断点 连续等功能来调试运行实验程序 2 键盘说明一览表 18 3 总操作过程 8088十六位微机实验系统上电总清以后 显示器上显示监控提示符 P 各 寄存器的初始化值如下 SP 0683H CS 0000H DS 0000H SS 0000H ES 0000H IP l000H FL 0000H 注意 1 所有命令均在提示符 P 状态输入 2 在键盘监控状态 段地址缺省值为0000H 二 监控程序命令及操作 二 监控程序命令及操作 1 存贮器单元内容显示与修改 操作 MEME 即在提示符 P 下 先输入四位存贮单元地址 再按 MEME 键 显示器左边4位显示地址 右边2位显示该单元的内容 此时 19 按 NXNX 键使地址加1再显示 按 LSLS 键使地址减l再显示 键入十六进制数据 则将改写现行地址单元的内容 按 MONMON 键则返回监控 显示提示符 P 2 寄存器内容显示与修改 操作 RGRG 即在 P 提示符下 先输入寄存器代号 再按 RGRG 键 显示器右 边4位显示寄存器中内容 左1 2位显示寄存器名 此时 按 NXNX 键 则依次循环显示下一个寄存器中的内容 按 LSLS 键 则依次显示上一个寄存器中的内容 输入十六进制数字 则该寄存器中的内容被修改 按 MONMON 键则返回监控 显示提示符 P 寄存器代号与寄存器关系如下 代 号 0 123456789ABCD 寄 存 器 AXBXCXDXSPBPSIDICSDSSSESIPFL 3 EPROM传送 操作 在提示符 P 状态下 按 SCALSCAL 键 开始EPROM传送 把EPROM中 1000H FFFFH内容传送到相应的内存中 传送时数码管 显示闪动的 传送完 毕返回监控 显示提示符 P 4 单步运行 操作 有三种状态都可以进入单步操作 段地址固定为0000H 在监控提示符 P 状态下 按 STEPSTEP 键 从默认的起始地址IP 1000H单元 开始单步运行一条指令语句 20 在存贮器单元读写状态 即左边4位显示存贮器地址 右边2位显示存贮器单元内 容 下 从当前存贮器地址开始单步运行一条指令语句 先输入四位起始地址 再按 STEPSTEP 键 则从输入的起始地址开始运行一条指令 语句 每运行一条语句 显示器显示下一条指令语句的地址及其内容 5 连续运行 操作 有三种状态可以进入连续运行 在监控提示符 P 状态下 按 EXECEXEC 键 从默认起始地址 CS 0000H IP 1000H开始连续运行用户程序 在存贮器读写状态下 按 EXECEXEC 键 从现行存贮器地址开始 CS 0000H 连续 运行用户程序 先输入4位起始地址 再按 EXECEXEC 键 则从输入的起始地址开始连续运行用户程 序 CS 0000H 要想从运行用户程序返回监控 可以按主机 RSTRST 键 则重新进入监控状态 初始 化部分寄存器 6 断点运行 默认段地址CS 0000H 操作 F1F1 EXECEXEC 即在提示符 P 状态下 输入4位断点地址 按F1键 再输入4位起始地址 按 EXECEXEC 键 程序从起始地址开始运行 显示器显示 执行符 当程序运行到断点地址处会自动停下来 并显示断点地址和内容 同 时保护所有寄存器的值 三 三 DICE 598KDICE 598K 实验系统与实验系统与PCPC机联机操作机联机操作 1 DICE 598K598K 集成调试软件概述 DICE 598KDICE 598K 实验系统一共配置了三套调试软件 DICE 8086KDICE 8086K 软件 DICE 51DICE 51仿 真开发系统和 DICE 96DICE 96 仿真开发系统 名称为 DICE 8086KDICE 8086K 集成调试软件 适用于以 8088CPU构成实验系统时使用 软件运行环境 该软件适宜在安装Windows98 2000 XPWindows98 2000 XP操作系统的PC机上运行 21 2 DICE 8086k 软件的安装 运行随机光盘上 DICE 8086k EXEDICE 8086k EXE 安装文件 根据提示完成软件安装 然后双 击桌面上 DICE 8086kDICE 8086k 快捷图标 即可运行DICE 8086kDICE 8086k软件 3 DICE 8086kDICE 8086k 软件启动和联机 双击桌面上 DICE 8086kDICE 8086k 快捷图标 即可运行DICE 8086kDICE 8086k软件 屏幕显示 DICE 8086kDICE 8086k软件的工作窗口 底边状态栏底边状态栏由 下位机没有连接下位机没有连接 变成 连接上连接上 下位机下位机 说明联机成功 否则会弹出对话框提示 下位机没有连接下位机没有连接 此时单 击 OK 实验系统和PC机处于脱机状态 然后用户根据连接硬件实际情况来设定 COMl或COM2 设定方法如下 依次单击菜单栏 设置 设置 X X 通讯口设置 通讯口设置 Z Z COM1COM1或或COM2 COM2 确定 波特率设为确定 波特率设为96009600 然后点击 然后点击 保存设置退出保存设置退出 状态设定后 系 统会自动检测连接 如果此时确定端口和波特率设置正确 但系统仍然没有连接 可 按以下两种方法解决 1 单击工具栏上的 重新连接重新连接 按钮 即可联机 2 复位实验系统 使得数码管上显示监控提示符 P 然后关闭DICE DICE 8086k8086k软件 重新运行 故障即可排除 4 联机失败原因及解决办法 实验系统与PC机没有连接 实验系统电源没有打开 串口实际位置与软件设置不一致 通讯开关位置不正确 检查实验系统各状态设置开关是否确认为出厂模式 软件有病毒 实验系统或PC机处于非正常状态 对于 的错误 只要在硬件上检查一下 或用杀毒软件清毒一下即可 如文件已被破坏或需软件升级 可到制造厂网站下载 网址 WWWWWW DICEDICE COMCOM CN对 于第 种错误 重复 3 操作 对第 种错误 联机之前先按一下实验系统RSTRST复位按 钮 使实验系统处于 P 状态 否则说明实验系统不正常 应立即关闭电源并报告 22 实验室工作人员维修更换 如PC机工作失常也会引起联机失败 可关闭DICE 8086kDICE 8086k软 件 重新运行或调换PC机试一下 四 四 DICE 8086kDICE 8086k软件主窗口软件主窗口 1 顶部为菜单栏和工具栏 提供调试全部命令和功能 2 中间部分为工作窗口区 提供软件调试 寄存器 标志位 存储器 汇编代码 对照 编译信息显示等窗口 3 底部为状态栏 提示软件联机状态等信息 DICE 8086KDICE 8086K 软件主窗口如下图所示 菜单栏工具栏 工作窗口区工作窗口区 工作窗口区工作窗口区 状态栏 工作窗口区 23 1 顶部为菜单栏和工具栏 提供调试全部命令和功能 2 中间部分为工作窗口区 提供软件调试 寄存器 标志位 存储器 汇编代码 对照 编译信息显示等窗口 3 底部为状态栏 提示软件联机状态等信息 五 菜单栏和工具栏命令简介 五 菜单栏和工具栏命令简介 工具栏使用 移动鼠标 指向工具栏中选定的图标 即会提示该图标所执行的命 令 1 文件菜单栏 1 新建文件 单击菜单栏 文件文件 或工具栏 新建新建 图标 即会建立一个新的源程序编辑 窗口 编辑窗口显示Editor 此时可在此编辑 输入源程序 2 F3 打开文件 单击菜单栏 文件文件 或工具栏 打开打开 图标 弹出 打开文件打开文件 的对话框 然后 选择要装入的源文件 单击 确定确定 即可装入源文件 3 关闭 单击菜单栏 文件文件 下的 关闭关闭 即可关闭源程序编辑窗口 4 保存 单击菜单栏 文件文件 下的 保存保存 或按CTRL S 即可保存文件 5 N 建立新文件 分别单击 F F文件文件 建立新文件建立新文件 即可创建新文件 再选择 换名存盘换名存盘 填入 所存文件名即可 6 另存为 单击菜单栏 文件文件 下的 另存为另存为 可弹出另存为对话框 在此可选择新 的文件名和保存文件夹 单击 保存保存 完成保存操作 24 7 退出 依次单击 文件文件 退出退出 或单击菜单栏上的最后一个门形按钮 关闭按钮关闭按钮 即可退出DICE 8086kDICE 8086k软件调试环境 2 编辑菜单栏 剪贴CTRL X删除程序中选定的正文 同时将它复制到剪贴板中 复制CTRL C保留选定的正文 同时将它复制到剪贴板中 粘贴CTRL V将剪贴板中内容复制在光标处 删除DEL删除选中的正文 全选CTRL A选中源程序编辑窗口中所有的正文 ALT BackSpace可恢复上几次误操作 3 调试菜单栏 1 编译装载 F9 打开源文件 依次单击 调试调试 编译装载编译装载F9F9 或工具栏上的编译装载图 标 几秒钟后便会弹出 编译成功编译成功 对话框 单击 OKOK 再等待几秒钟后又会 弹出 装载成功装载成功 对话框 单击 OKOK 即编译装载完毕 如编译出错 会提示 错误信息 待修改源文件正确后 重新编译装载即可 2 连续运行 单击菜单栏 调试调试 下的 连续运行连续运行 或单击工具栏的连续运行图标 即可 快速连续运行程序 3 程序单步 单击菜单栏 调试调试 下的 程序单步程序单步 或单击工具栏的程序单步图标 即可 25 单步运行程序 4 重新连接 可单击菜单栏中 重新连接重新连接 也可单击工具栏的 重新连接 图标 即可 重新连接上下位机 5 复位 菜单栏中 复位复位 无效 可单击工具栏的 复位复位 图标 即可复位软件 寄 存器置初值 指令指针返回到程序首地址 598K设备本身的系统复位则应按下 598K设备上的复位键 RSTRST 位置在598K中部可编程逻辑器件iSPL 1032下方 4 设置 单击 设置设置 下的 通讯口设置通讯口设置 或工具栏上的 通讯口设置通讯口设置 即可打开 通讯设置通讯设置 对话框 在此可设置端口和波特率 5 窗口 在此菜单可设置窗口的排列顺序 可打开相应的工作窗口 具体详见中文菜 单 六 实验 六 实验系统系统与与PCPC机的连接机的连接 连接好 DICE 598KDICE 598K 电源 打开PC机电源 待PC机启动完成后 再打开DICE 598KDICE 598K 电源 当显示器上显示监控提示符 P 后 鼠标双击桌面上 DICE 8086kDICE 8086k 快捷图 标 即可运行DICE 8086kDICE 8086k软件 屏幕显示DICE 8086kDICE 8086k软件的工作窗口 底边状态栏底边状态栏由 下位机没有连接下位机没有连接 变成 连接上下位机连接上下位机 说明联机成功 否则应按本节4中所述 步骤仔细检查串口的连接及波特率设置是否正确 完成DICE 598KDICE 598K实验系统与PCPC机的连 接 26 1 1 寄存器内容的读出与修改寄存器内容的读出与修改 窗口左侧 CPU 内部寄存器状态窗口显示 598K 8088CPU 内部各寄存器当前内容 用 鼠标左键选中 CPU 内部寄存器状态窗口栏中的任一寄存器 输入新的数据 再单击鼠 标右键选中 更新更新 后 即可实现对 598K 8088CPU 内部该寄存器内容的修改 2 2 数据存储器数据存储器内容的读出与修改内容的读出与修改 窗口右下侧数据存储器状态窗口显示 598K 数据存储器中的内容 单击鼠标右键选 中 存储器起始地址存储器起始地址 输入要显示内存单元首地址后 按回车键 即可显示 598K 数 据存储器中指定地址单元的内容 每行显示 16 个存储单元的内容 用鼠标左键选中 任一地址单元 输入单个或连续新的数据 再单击鼠标右键选中 更新更新 后 即可实 现对 598K 数据存储器指定地址单元的读出与修改 3 3 程序的装载与程序的装载与运行运行 1 用鼠标左键单击菜单栏 文件文件 或工具栏 打开打开 图标 弹出 打开文件打开文件 的对话框 在 查找范围查找范围 对话框中 选择 D 实验指导电子文档 8088实验 8086k Asm文件夹 点击选中的后缀为ASM文件的实验程序后 再单击 确定确定 即可 装入源文件 2 单击工具栏中 调试调试 选择 编译装载编译装载 或单击鼠标右键选择 编译装载编译装载 即可完成源文件自动编译 装载目标代码功能 3 单击 调试调试 中 连续运行连续运行 或工具图标 运行运行 即开始运行程序 此时 598K上的LED数码管显示 4 程序运行结束后 按下598K上的复位按键RST使其系统复位 位置在598K中部 CPU 内部寄存 器状态窗口 598K 数据存储 器器状态窗口 27 可编程逻辑阵列器件iSPL 1032下方 复位后598K的LED数码管显示由 变为 P 状态 此时光标移至DICE 8086KDICE 8086K软件中存贮器RAM窗口 先单击鼠标右键选中 更改存储器起始地址 输入程序运行结果在RAM中存放的起始地址后按回车键 再 单击鼠标右键选中 更新 即可读出指定内存地址中的程序运行结果 5 单击工具栏 复位复位 图标 即可实现复位软件 寄存器置初值 指令指针返 回到程序首地址 状态栏中可看到显示IP l000H 6 需要再次运行同一程序时 须重新编译装载该程序 4 4 连机故障排除连机故障排除 1 DICE 8086kDICE 8086k软件的工作窗口 底边状态栏底边状态栏由 下位机没有连接下位机没有连接 变成 连连 接上下位机接上下位机 说明联机成功 否则会弹出对话框提示 下位机没有连接下位机没有连接 此 时单击 OKOK 实验系统和PC机处于脱机状态 然后用户根据连接硬件实际情况来设 定COMl或COM2 设定方法如下 依次单击菜单栏 设置 设置 X X 通讯口设置 通讯口设置 Z Z COM1COM1或或COM2 COM2 确定 波特率设为确定 波特率设为96009600 然后点击 然后点击 保存设置退出保存设置退出 状态设定后 系 统会自动检测连接 如果此时确定端口和波特率设置正确 但系统仍然没有连接 可 按以下两种方法解决 单击工具栏上的 重新连接重新连接 按钮 即可联机 复位实验系统 使得数码管上显示监控提示符 P 然后关闭DICE 8086k软件 重新运行 故障即可排除 2 联机失败原因及解决办法 实验系统与PC机没有连接 实验系统电源没有打开 串口实际位置与软件设置不一致 通讯开关位置不正确 检查实验系统各状态设置开关是否确认为出厂模式 软件有病毒 实验系统或PC机处于非正常状态 4 4 实验实例实验实例 28 实验实例 sy1 ASM 程序的功能是在数据存储器中指定单元 3500H 350FH 中建立 0 15 共 16 个十进制数 源程序如下 CODE SEGMENT Sy1 ASM 在内存指定单元建立十进制数 ASSUME CS CODE ORG 2000H 程序起始地址 START MOV DI 3500H 设数据区首址 MOV CX 0010H 字节数 CX MOV AX 0000 0000 AX CNT MOV DI AL AL DI INC DI 修改地址指针 ADD AL 01 修改数据 DAA 十进制调整 LOOP CNT 未填完 继续 JMP 填完 结束 CODE ENDS END START 实验步骤 实验步骤 1 首先读懂汇编语言源程序 弄清程序中每条指令的功能 用途 并能根据对 汇编语言源程序的理解画出该程序的流程图 2 按前面介绍的步骤进行程序的装入 运行 并分析记录程序运行的结果 3 按要求对该程序进行修改 使其建立的数据为降序排列的十进制数 4 按如下要求自行设计 内存清零程序 要求 对指定内存起址和长度的块 要求将其内容清零 设起址为4000H 长度为 1000H 程序名定义为SY000 ASM 程序框图如下 试编制该程序并用DICE 8086kDICE 8086k软件 调试通过 29 程序框图 五五 实验报告主要内容及要求实验报告主要内容及要求 1 按要求对该程序进行修改 使其成为将数据存储器中指定单元3500H 350FH全部 清零程序 2 认真记录整理和分析实验过程中自己所设计的程序运行的信息 写出实验报告 六六 注意事项注意事项 1 在进行实验系统与PC机的连接时一定要在断电的状态下进行 否则将可能引起实 验设备的损坏 2 通电顺序为 先启动PC机 待PC机启动完成后再接通DICE 598K电源 3 实验过程中不要带电插拔实验设备的连接插头 以免引起实验设备的损坏 4 联机失败解决办法 用户根据连接硬件实际情况来设定COMl或COM2 设定方法如下 依次单击菜单栏 设置 设置 X X 通讯口设置 通讯口设置 Z Z COM1COM1或或COM2 COM2 确定 波特率设为确定 波特率设为96009600 然后点击 然后点击 保存设置退出保存设置退出 状态设定后 系统会自动检测连接 如果此时确定端口和波特率 设置正确 但系统仍然没有连接 可按以下两种方法解决 1 单击工具栏上的 重新连接 按钮 即可联机 2 复位实验系统 使得数码管上显示监控提示符 P 然后关闭DICE 8 30 5 实验结束后应先关断DICE 598K电源 再关闭PC机 6 新编的源程序进行编译出错时 应根据所提示错误信息 修改好源程序后 再 按下列步骤重新编译装载源程序文件 1 单击鼠标右键 点击 编译装载 N 重新编译装载源程序 2 点击工具栏上的编译装载图标 重新编译装载源程序 此时菜单栏 调试 下的 编译装载 Q 功能无效 3 程序运行结束后 先按下598K上的复位按键RST使其系统复位 4 在DICE 8086K软件中存贮器RAM窗口 须先 更改存储器起始地址 再 更新 操作后才能读出指定地址中的数据 在数据存贮器中输入新的数据后 也必 须在执行 更新 操作后才有效 5 需要再次运行同一程序时 须重新编译装载该程序 实验三实验三 运算类程序的设计与调试运算类程序的设计与调试 一一 实验目的实验目的 1 熟悉和了解 DICE 8086KDICE 8086K 调试软件的使用操作方法 2 熟悉和掌握运算类程序的基本结构和程序设计 调试方法 3 熟悉运算类指令对标志寄存器中各标志状态的影响及标志状态的应用 二二 实验内容实验内容 1 二进制四则运算程序的设计方法 2 十进制加减运算程序的设计方法 3 十六进制开平方程序的设计方法 31 4 实验学时数 4H 三三 实验设备与工具实验设备与工具 DICE 598KDICE 598K 实验系统十 PC机 四四 实验方法和步骤实验方法和步骤 一 一 二制数二制数加 减法加 减法 Sy2 ASM程序是三字长即四十八位二制数 12位十六进制数 的加法运算程序 计 算X Y Z 其中设X Y均为三字长二进制数 如和有溢出则Z EEEEEEEEEEEE 设被加 数X存放在4600 4605H内存单元 加数Y存放在4610 4615H内存单元 和Z存放在 4620 4625H内存单元 上述数据在内存单元存放的格式应为低位在前 高位在后 见 内存分配图 内存分配图 内存单元被加数 X 内存单元加 数 Y 内存单元和 Z 4600H 最低位 4610H 最低位 4620H 最低位 4601H4611H4621H 4602H4612H4622H 4603H4613H4623H 4604H4614H4624H 4605H 最高位 4615H 最高位 4625H 最高位 程序清单 CODE SEGMENT Sy2 ASM 二进制加法 ASSUME CS CODE ORG 4000H 程序首地址 START CLC 0 进位标志 MOV SI 4600H 被加数低位 MOV CX 0003 字长 CX Y1 MOV AX SI 取被加数 ADC AX SI 10H 被加数 加数 PUSHF 保护标志 MOV SI 20H AX 存和 INC SI INC SI 修改地址 POPF 弹出标志 LOOP Y1 判运算结束 N 继续 JNC Y3 判高位有进位 N 转结束 32 MOV CX 0003 Y 溢出处理 字长 n CX MOV AX 0EEEEH 和单元 EEEEEEEEEEEE MOV DI 4620H Y2 MOV DI AX INC DI INC DI LOOP Y2 Y3 JMP CODE ENDS END START 实验步骤 实验步骤 编译装载 Sy2 ASM 程序 在 4600H 4605H 内存单元输入 3 字长的被加数 X 在 4610H 4615H 内存单 元输入 3 字长的加数 Y 运行程序 查看和 Z 的结果并记录 反复用几组不同的数据以使和 Z 不溢出 溢出 运行程序后查看和 Z 的结果 并记录 理解该程序的设计方法 自行设计出 3 字长的减法程序 要求考虑借位溢出 处理 并调试通过 用几组不同的数据以使差 Z 无借位 有借位 输入后运行程序并 记录运行结果 二 二 十进制加 减法十进制加 减法 Sy3 ASM 程序是十进制压缩 BCD 码的加法程序 计算 X Y Z 其中 X Y Z 均为 4 字节压缩 BCD 码 和有溢出则 Z EEEEEEEE 设被加数 X 存放在 4100 4103H 内存单元 加数 Y 存放在 4105 4108H 内存单元 和 Z 存放在 410A 410DH 内存单元 由于本程序是利用累加器 AL 进行字节运算 所以和前面二进制的加法程序有所不 同 1 由于是利用累加器AL进行字节运算 所以在内存中存放的被加数X 加数Y 和Z等数据在内存单元存放的格式可以按照人们正常的习惯 高位在前 低位在后的顺 序存放 当然对程序稍加修改也同样可以按照低位在前 高位在后的顺序存放 见内 存地址单元分配图 2 由于运算开始前将进位位 CF 清为零 所以在开始求低位和时就用 ADC 带进 位加的加法指令 当最高位字节相加后 CF 1 时则表明和 Z 溢出 33 内存分配图 内存单元被加数 X 内存单元加 数 Y 内存单元和 Z 4100H 最高位 4105H 最高位 410AH 最高位 4101H4106H410BH 4102H4107H410CH 4103H 最低位 4108H 最低位 410DH 最低位 程序清单 CODE SEGMENT Sy3 ASM 四字节十进制加法程序 ASSUME CS CODE ORG 4000H 程序首地址 START CLC 0 进位标志 MOV SI 4103H 被加数尾址 SI MOV DI 410DH 和尾址 DI MOV CX 0004 字节数 CX Y1 MOV AL SI 取被加数 AL ADC AL SI 05 相加 DAA 十进制调整 PUSHF 标志进栈 MOV DI AL 和送存 DEC SI 修改地址 DEC DI POPF 标志出栈 LOOP Y1 计算完 N 继续 JNC Y2 Y 和溢出 N 正常停机 MOV AX 0EEEEH Y 溢出 EEEEEEEE MOV DI 1 AX MOV DI 3 AX Y2 JMP CODE ENDS END START 实验步骤 实验步骤 编译装载 Sy3 ASM 程序 在 4100H 4103H 内存单元输入四字节的十进制被加数 在 4105H 4108H 内 存单元输入四字节的十进制加数 运行程序后查看结果并记录 反复用几组不同的数据以使和 Z 不溢出 溢出 运行程序 查看结果并记录 34 理解该程序的设计方法 自行设计出十进制数减法程序 再反复用几组不同 的数据以使差 Z 无借位 有借位 运行程序 查看结果并记录 自行设计出十六进制数减 加 法程序 用几组不同的数据输入后运行程序 并记录结果 三 乘 除法 三 乘 除法 1 1 乘法乘法 二进制无符号数的乘法分为和 8 位 8 位和 16 位 16 位 字节运算和字运算 其中 8 位 8 位的积为 16 位二进制 存放于累加器 AX 中 其高 8 位 AH 低 8 位 AL 16 位 16 位的积为 32 位二进制 存放于累加器 DX AX 中 其高 16 位 寄存 器 DX 低 16 位 AX 注意 注意 乘法运算规定运算前被操作数 被乘数 存放于累加器 AL 8 位 或 AX 16 位 中 源操作数 乘数 可以是寄存器 也可以是存储单元 但不能是立即 数 当源操作数是存储单元时 必须在操作数前加 BYTE PTR 字节 或 WORD PTR 字 说明 1 1 8 8 位二进制位二进制数数的乘法的乘法 Sy4 0 ASM 程序是源操作数为寄存器的 8 位二进制数 X Y Z 的乘法程序 Sy4 1 ASM 程序是源操作数为存储单元的 8 位二进制数 X Y Z 的乘法程序 其被 乘数 X 存放在 4000H 内存单元 乘数 Y 存放在 4001H 内存单元 乘积 Z 存放在 4003 4004H 内存单元 程序如下 CODE SEGMENT Sy4 0 ASM 8 位 8 位 源操作数是寄存器的乘法 ASSUME CS CODE ORG 4100H START MOV SI 4000H MOV AH 00 MOV AL SI INC SI MOV BL SI MUL BL MOV SI 1 AX JMP CODE ENDS 35 END START CODE SEGMENT Sy4 1 ASM 8 位 8 位 源操作数为存储单元 ASSUME CS CODE ORG 4100H START MOV SI 4000H MOV AH 00 MOV AL SI INC SI MUL BYTE PTR SI MOV SI 1 AX JMP CODE ENDS END START 2 2 十六进制的乘法程序十六进制的乘法程序 Sy5 0 ASM 和 Sy5 1 ASM 程序是 16 位二进制数 X Y Z 的乘法程序 其被乘数 X 存放在 4000 4001H 内存单元内存单元 乘数 Y 存放在 4002 4003H 内存单元 乘 积 Z 存放在 4004 4007H 内存单元 程序如下 CODE SEGMENT Sy5 0 ASM 源操作数是寄存器的 16 位二进制乘法 ASSUME CS CODE ORG 4100H START MOV SI 4000H MOV AX SI INC SI INC SI MOV BX SI MUL BX MOV SI 2 AX MOV SI 4 DX JMP CODE ENDS END START CODE SEGMENT Sy5 1 ASM 源操作数是存储器的 16 位二进制乘法 ASSUME CS CODE ORG 4100H START MOV SI 4000H MOV AX SI INC SI INC SI 36 MUL WORD PTR SI MOV SI 2 AX MOV SI 4 DX JMP CODE ENDS END START 2 2 除法除法 除法是乘法的逆运算 分为和 16 位 8 位和 32 位 16 位 其中 16 位被除数存放 于 AX 中 16 位 8 位的商为 8 位二进制 存放于累加器 AL 中 余数存放于累加器 AH 中 32 位被除数中高 16 位存放于 DX 中 低 16 位存放于 AX 中 32 位 16 位的商为 16 位二进制 存放于累加器 AX 中 余数存放于寄存器 DX 中 按照上述介绍 自行设计十六进制的除法程序 其