《微机原理》实验指导书

1、精品文档你我共享实验一、汇编软件的认识及寻址方式练习 实验二、堆栈及DOS系统功能调用 实验三、8086的Proteus仿真AAAAAA实验四、利用MASM3编译器生成EXE文件14实验一、汇编软件的认识及寻址方式练习一、计算机硬件组成榆林学院能源工程学院 JIn5J L :a r一；& L- r鹰直卡. 淫】 few Bl _ 匸I -二二二i亠_宇审占T 口二二二二二LH-2 “rr r!匕隔”畀 兰- MO 兽 -I I r 图1计算机主板主机主要包括主板、中央处理器、硬盘、鼠标、内存、显卡和光驱组成。1、主板主机中最大一块集成电路板，为其他扩展板预留了各种接口。2、CPUCPU是计算机

2、的核心，相当于人的大脑，负责处理运算计算机内部的所有数据；主板则更像是心脏，它控制着数据的交换。CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线组成，再配上存储器、输入输出接口和系统总线组成完整的PC。8086C PU由总线接口部件 BIU( Bus In terface Unit )和指令执行部件 EU (Execution Unit)两个独立的功能部件组成。一般情况指令顺序执行，EU可 源源不断地从指令队列中取得待执行的指令，达到满负荷连续地执行指令，而省去访问存储器取指令所需要的时间。如果在指令执行过程中需要访问存储器 取操作数，那么EU将访问地址送给BIU后，将要等待操作数到来后才能继续

3、 操作。总线接口部件（BIU）主要由地址加法器、专用寄存器组、指令队列缓冲区 和总线控制逻辑等部件组成，其主要功能是形成访问存储器的物理地址与外设 进行联系。在正常情况下，BIU通过地址加法器形成指令在存储器中的物理后 启动存储器，从给定地址中取出指令代码送指令队列缓冲器中等待执行。只要2所示。收到EU送来的操作数地址，BIU将立即形成操作数的物理地址，完成读/写操 作或运算结果等功能。具体执行框图如图AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDI通用寄存器地址加法器地址总线（20位）ALU数据总线（16 位） *CSDsSsESIP数据总线16位内部通信寄存器1 总线 控制 逻辑8086总

4、线1暂存寄存器K.1Z-ALU1 . 1 .:1 11! i1 i；!1标志H1EU控制系统执行部件（EU）指令队列总线接口部件（BIU）图2 8086CPU内部结构图3、硬盘计算机存储数据的部件，相当于存放粮食的仓库。4、内存CPU和硬盘之间的桥梁，暂时存放CPU中的运算数据。只要计算机在运行 中，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算， 当运算完成后CPU再将 结构传送出来，内存的运行也决定了计算机的稳定运行。二、emu8086汇编软件介绍emu8086结合了一个先进的原始编辑器、组译器、反组译器、具除错功 能的软件模拟工具（虚拟 PC）。使用步骤如下：1、双击图标进入emu8086

5、汇编语言编辑窗口，选择新建空白工作区。2、输入程序保存为“ .asm ”格式。3、 单击调试图标，进入调试窗口，单步执行并观察CPU寄存器值、指令的物理地址、逻辑地址、机器码等变化；打开堆栈窗口、附加段窗口、debug 窗口、flags标志位窗口，单步执行观察其数据的变化，分析每一条指令执行 后的结果是否与要求一致。emu8086调试窗口如图3所示。反汇编屮指令物理地址机器码指令罠辑理址 眄X P Asyii*r DltaD.lBt /E Z UfCVdo., CL.0 0-0 -F IQS砂0 S5-S0si 003皿 111 1 111 111 1 111 11222 2会 1 lixl

6、1 Xu Hl X liti 1 1111 In m 111X111111 7-77777777777777777777777777777777777-777nJ Er- I D hp p pEl SISHSV OUSSUCCESSt -1 NQ TI L z 732299 5235779 333 44 的0000000080000000001310281020111111111H 血7915 归9F石老3肓3 -图12总线连接图表明找到了可以标注的导线，单击鼠标左键，弹出编辑导线标签窗口。在“string”栏中，输入标签名称，单击“ OK”按钮，结束对该导线的标签标定。同理，可以标注其它导线

7、的标签。注意，在标定导线标签的过程中，相互接通的 导线必须标注相同的标签名。练习：在Protues下画图13电路图，并运行仿真。D1ISW*LED-BLUE : TZXTBAT15V半swspdtI尸FX仁ID2LED-RED-TEXT：-图13二极管发光电路图考虑：为什么此电路不需要加限流电阻。三、流水灯的实现Proteus对8086CPU的虚拟仿真仅能提供最新模式下的仿真。8086最小模式及流水灯硬件电路如图14、15所示。wup-.-q 4A.RKET RKffr INTil INTR HDLD西hM_：LU6Ap?T4LS17a EH -見卫 1丁 雪JJ14 17 flDl 1J11

8、Afifl 戴.NUBNOT HXT -0 RD -1 WF -0 Mlb 口日G MM UNEDFDidDCnWRn-DCK WTiarwMfl札馆UtJhe T/KVil DENTS址17If第11AK DISS4SD? I H. 口口 口口口 口口口 C 叨Iff fifia .IDfDll?d-SDT 疲 n 口口口口口口口口 CUU7DDaOlt口 2C2MQ口4M口5C-SD口丁D?CIKU=l_li -Jfi- llEX：Alt5flAl-B4li愉林爭院憐源工程学院U9MEwe1 BHE图14 8086最小模式下的总线结构及I/O地址分配 分析：IO0、IO1IO15的端口地址

9、。01LEDQ It彬猊能酊S爭院ADIff. 1|LECnWRimM2?Afjl!AD2MJ3AD413曰石HlAK1FJiW1H*z11MB；1曰15 LED石 LEK 询LEMLEDLED3LECmLEK4LS273oooLI4:B3 兀 J 7J2?1 餾2:1沁? Aimd1 AD1213 1M)131J aDH!?1ABlfiIH6HQUID. 15|2応K 百 Lggg& L 更 1CI 匚 IFDl I 吟LED13 15疤3igLEEn 亏LEDSLEDgfc_hClKMRLEma71L5Z73LEDll&廿-UElUhLk_ LEE LED14LUELUELED-BLUE三

10、丄图15流水灯接口电路流水灯具体程序如下:.MODEL SMALL.8086.stack.code.start upSTART:MOV DX, 0200HMOV AX,1111111111111110BNEXT:OUT DX,AXCALL DELAYROL AX,1JMP NEXTDELAY P ROC NEARMOV BX,500LP 1:MOV CX,469LP 2:LO OP LP2DEC BXJNZ LP1RETDELAY END P.dataEND五、程序的装载Proteus做8086仿真需要做一些设置才能仿真，和51不同。做51单片机用 的是keil生成的HEX文件，8086 一般

11、做汇编用的是汇编软件生成的文件.EXE 和.bin或.com的文件。8086没有内存贮器，仿真需要设置内存启始地址，内存 的大小和外部程序加载到内存的地址段。仿真一定要设置内存，时钟默认是 1MHz，设置好后添加由 MASM32或其他软件生成的扩展名为com，bin, exe的文件。Proteus自动加载到设置好的内存段中。配置方式为：如可设置内存(internal memory size)大小10000H，程序下载 到内存段(Program loading segmen为 0200H，BIN 入口( BIN entry point )为 02000H，停止在 int 3( stop on i

12、nt 3)选择 Yes 适用各种扩展名(.BIN .COM .EXE ) 的代码文件。其配置界面如图16所示。谍辑元絆聾較V、-f. Vj 邃.e eRiogiam- 也LaiO元件莪 元件值也Exterral匚lock Frequency：PCE Package:Advanced Properties:|U313006隐厳确定叨帮勖凹寻勺mycod生binJnoJDIL4021 Hide All33 1 Hide All二！：、； r I-惬性回 -I Hide All 二| 2131H血刨_Zi取消吃-= - - . - .J-nrL 块级图168086配置界面实验四、利用MASM3编译器

13、生成EXE文件一、MASM3编译器介绍MASM32编译器汇编、生成 EXE文件，可以加载到 Proteus VSM 8086 模 型中。MASM32汇编器使用简化定义格式，源程序格式如下：;文件名；所有数据段都放在一个64KB的数据段内，所有代码都 放在另一个64KB的代码段内，数据和代码都是近访问。；8086指令系统；默认堆栈长度为1KB；代码段；程序入口点;SA MP LE.ASM.8086.STACK.CODE.STARTU P.MODEL SMALLMOV DX,0020HMOV AL,35HMOV DX,ALEND_L OOP:JMP END_L OOP.DATAEND编译和连接的批

14、处理文档 BUILD.BAT内容如下:ml /c /Zd /Zi sam ple.asmlin k16 /CODEVIEW sam ple.obj,sa mp le.exe, nul.def第1行命令的作用是编译sample.asm源程序；第2行命令的作用是连接 sample.obj 并生成 sample.exe 文件。二、EXE文件的生成1、执行【程序】f【Proteus 7 Professional 】f【Proteus VSM Model Help 】 【8086 Model 】，打开 In tel 8086 P rocessor Model 帮助文档。2、 在帮助文档中单击打开SuPP

15、orted Assemblers and Compilers,找到 Creati ng a.EXE file with masm32 。3、 打开MASM32 Editor应用程序编辑器，复制 SAMPLE.ASM 下的文本 至MASM32 Editor编辑器窗口，并以“ sample.asm ”存盘至当前目录。4、在MASM32 Editor应用程序窗口中新建另一文档，复制 BUILD.BAT下 的文本至MASM32 Editor编辑窗口，并以“BUILD.BAT”存盘至当前工作目录。5、执行MASM32 Editor应用程序File菜单下的Cmd Prompt命令，转至DOS当前工作目录。执行Build批处理文档，完成编译和连接。如果汇编语言有错误则编译不成功。6、查看当前目录，可以发现目录下多了几个文档，sample.asm是汇编语言samp le.obj是编译器生成的目标文件；sample.exe是连接器生成的可执行文件。图17 EXE文件生成界面JJOI丄出JLWWBI h糾也心丄脚阮JCR=t) 1剧 al wn;血 hr如O 融”丿 T , w 2WS X 吟 I.jj aaize_j HIM理A屯q冃上斯ShniU