15年嘉定微机实验指导书DOC

1、微机原理实验指导书同济大学电子与信息工程学院2015年 5 月实验一显示程序实验1. 实验目的(1) 掌握在PC机上以十六进制形式显示数据的方法。(2) 掌握部分DOS功能调用使用方法。(3) 熟悉Tddebug调试环境和 Turbo Debugger的使用。2. 实验设备PC微机一台。3. 实验内容及说明一般来说，有很多程序需要显示输出提示运行的状况和结果，有的还需要将数据区中的内容显示在屏幕上。 本实验要求将指定数据区的数据以十六进制数形式显示在屏幕上，并通过DOS功能调用完成一些提示信息的显示。实验中使用DOS功能调用INT 21H。(1) 显示单个字符输出(2) 显示字符串：(3) 返

2、回DOS系统：4. 实验步骤运行Tddebug软件，选择Edit菜单，根据实验内容的描述编写实验程序，本实验 显示部分参考实验流程如图1所示。使用Compile菜单中的Compile和Link对实验程序进行汇编、连接。使用Rmrun菜单中的Run,运行程序，观察运行结果。使用Rmrun菜单中的Debug，调试程序，观察调试过程中，数据传输指令执行后， 各寄存器及数据区的内容。更改数据区中的数据，考察程序的正确性。:入口:入口:入口：AH=02H ,调用参数AH=09H ,调用参数AH=4CH，调用参数DL出字符DS:DX=|地址， $'为结束字符AL=返回码(1)职宇卞r的高弓创图1显

3、示程序实验流程图5.参考程序清单；显示程序实验STACK1 SEGMENT STACK3STACK1DW 256 DUP ( ? )ENDSDATAMESMES1SDDATASEGMENTDBDBDBENDS'Press any key to exit!',0AH,0DH,0AH,0DH,'$' ； 0AH 为换行、 0DH 为回车。 'Show a as hex:',0AH,0DH,'$''a'CODESTART:SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA MOV AX ， DATA MOV MO

4、V MOV INT MOV MOV INT MOV MOV AND SHR CMPDS，DX， AH， 21HDX， AH， 21H SI，AL， AL， AL， AL，AXOFFSET MES09HOFFSET MES109HOFFSET SD SI 0F0H4 0AH显示退出提示show message取高 4 位，并显示。是否是 A 以上的数JB C2 ADDC2:ADD AL ，30HMOVDL，AL； show characterMOVAH，02HINT 21HMOVAL，SIANDAL，0FH；取低 4 位，并显示。CMPAL，0AHJB C3ADDAL，07HC3:ADDAL，3

5、0HMOVDL，ALMOVAH，02HINT21HKEY:MOVAH ，1； 判断是否有按键按下？INT 16H； BIOS 调用，读键盘缓冲区字符JZ KEY； ZF=1 缓冲区空，无键盘输入MOVAX，4C00H； go back to dosINT 21HCODEENDSENDSTARTAL，07H实验二 数码转换程序实验 1. 实验目的 掌握不同进制数及编码相互转换的程序设计方法。2. 实验设备PC 微机一台。53. 实验内容及说明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 般均用二进制数进行计算，处理结果的输出又必须依照外设的要求变为ASCII码、

6、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。计算机 与外设间的数码转换关系如图2所示。 要求编写显示子程序。二进制图2计算机与外设间的数码转换关系(1) 将ASCII码表示的十进制数转换为二进制数n十进制数可以表示为：Di 10 Dn 10n Dn10nD0 100,其中Dii =0代表十进制数1、2、39、0。n上式可转换为：' Di 10 -川Dn x10 + Dn_, )X10+Dn/N10川+D<! <10+D0i =0由上式可归纳十进制数转换为二进制的方法：从十进制数的 最高位Dn开始作乘10加次位的操作，依次迭代类推，则可

7、求出二进制数结果。本实验要求将缓冲区中的一个五位十进制数00012的ASCII码转换成二进制数，并将转换结果按位显示在屏幕上。转换过程的参考流程如图3所示。恥第一位Ascmt:Z1C丄 特骰丸否T. 丄y图3十进制ASCII转换为二进制数参考流程;将ASCII码十进制数转换为二进制数STACK1 SEGMENT STACKDW 256 DUP ( ?)STACK1 ENDSDDATA SEGMENTMES1DB'The ascii code of decimal code are:$'BUFDB30H,30H,30H,31H,32HDB10H DUP ( 0 )DDATAEND

8、SCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DDATASTART: MOV AX ，DDATAMOV DS， AX8#MOVSI，OFFSETBUFMOVBX，000AHMOVCX，0004HMOVAH ，00HMOVAL，SISUBAL，30HA1:MULBXADDAL，SI+01SUBAL，30HINCSILOOPA1MOVSI，AXMOVDX，OFFSETMES1MOVAH ，09HINT21HINCSICALL SHOWDECSICALL SHOWMOVAX,4C00HINT21H；显示高字节；显示低字节9；编写显示子程序54321的ASC n码存放在数据区中，转换S

9、HOW PROC NEARSHOW ENDPCODE ENDS END START(2) 将十进制数的 ASCII 码转换为 BCD 码 本实验要求将键盘输入的一个五位十进制数为BCD码后，并将转换结果按位分别显示于屏幕上。若输入的不是十进制数的 ASC n码，则输出“ FF”。提示：一字节 ASC n码取其低四位即变为 BCD码。转换部分的实验流#程参见图4。10#I'iASC7i.B? =ASCIl-iOHXI:丄转我宣杏？塔霹-显云图4十进制ASCII转换为BCD码数参考流程;将十进制数的 ASCII码转换为BCD码STACK1 SEGMENT STACKDW 256 DUP (

10、 ?)STACK1 ENDSDDATA SEGMENTMES1DB 'The BCD code of decimal are:$'BUFDB 31H,32H,33H,34H,35HDB 10H DUP ( 0 )DDATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DDA TA#MOVMOVMOVDS，AXCX，0005HDI，OFFSETBUFA1:MOVBL，OFFHMOVAL， DICMPAL，3AH;比较START: MOVAX , DDATAAL中的数是否是 09的ASCII码11JNB A2 SUB AL，30HJB A2MOV BL ，A

11、LA2: MOV AL ，BLMOV DI+05H ， ALINC DI LOOP A1 MOV SI ， DI MOV CX ， 05H MOV DX ， OFFSET MES1 MOV AH ， 09H INT 21HA3: CALL SHOWMOV DL ， 20HMOV AH ， 02HINT 21HINC SI LOOP A3 MOV AX ， 4C00H INT 21HSHOW PROC NEAR ；编写显示子程序SHOW ENDP CODE ENDSEND START4. 实验步骤(1) 运行 Tddebug 软件，选择 Edit 菜单，根据实验内容描述的数码转换内容分别编写 实

12、验程序。(2) 利用 Compile 菜单中的 Compile 和 Link 对实验程序进行汇编、连接。(3) 利用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，观察调试过程中，数据传输指令执行后,各寄存器及数据区的内容。(5) 编写显示子程序,并更改数据区中的数据,考察程序的正确性。实验三 循环程序设计实验1. 实验目的 掌握循环程序的设计方法。2. 实验设备PC 微机一台。3. 实验内容及说明一个循环程序通常由以下几个部分组成：1) 循环初始化部分：用于对相关内存单元及寄存器设置初始值,如设置地址指针、循环次数、某些标志位等。只有正确

13、地进行了初始化设置，循环程序才能正确运行并及时停止。2）循环体：对要求重复执行的程序段部分，对应于要求重复执行的操作。3）循环控制部分：为下一轮处理修正地址指针及循环次数等，并判断循环结束的条件是否满足，若满足则退出循环。4）循环结束部分：用于保存循环运行的结果等。5）编写显示子程序，并更改数据区中的数据，考察程序的正确性。4. 编写程序完成对 10个数的求和 并显示（P101）10SUM =df = Qj. + 2 + + 肛 io i=l分析：需分配空间保存和数（ SUM），在循环体中进行求和操作。参考程序清单：DATA SEGMENTBUFFER DW 1,2, 3, 4, 5, 6,

14、7, 8, 9, 10;原始 10 个数据;存放和数'STACK'SUMDW ?DATAENDSSTACSEGMENT STACKDB100 DUP ( ?)STACENDSCODESEGMENTASSUME CS:CODE,START:MOVAX , DATAMOVD S, AXMOVAX , 0MOVDI , OFFSETMOVBX , OFFSETMOVCX , 10LOOP1:ADDAX , BXINCBXINCBXDECCXJNZLOOP1MOVDI , AXMOVAX , 4C00HINT21HDS:DATASUMBUFFER；AX中为和数，初始为 0;存放结果地址

15、送 DI；数据缓冲区首地址，送 BX;循环次数送CX；累加；修改数据缓冲区地址;次数减1;至 10次了吗？不到，；转L00P1;到10次，存放结果;填写调用指令: 返回DOSSHOW;编写显示子程序CODE ENDSEND START实验四子程序设计实验1. 实验目的（1）掌握子程序的定义调用方法。（2）掌握系统功能调用程序的使用和编写方法。2. 实验设备PC微机一台。3. 实验内容及说明将内存中的一串1位十六进制数转换为其对应的ASCII码并显示（P105）。例如：十六进制2所对应的ASCII码为32H，而十六进制数 C所对应ASCII码为C'（即43H）。分析：将一个十六进制数转化

16、为其对应的ASCII码的功能设计为子程序。主程序分若干次调用该子程序，但每次调用的参数为不同的待转换的十六进制数。4. 程序清单如下：DATASEGMENTHEXBUFDB 02H, 08H, 0AH, 09H, 0FH;待转换的一串 1位十六进制数COUNTEQU $ - HEXBUF; COUNT的值为这一串十六进制数的个数DATAENDSSTACSEGMENT STACK 'STACK'DB 100 DUP ( ?)STACENDSCODESEGMENTASSUME CS： CODE， DS: DATA，SS: STAC;子程序HEXD :将1位十六进制数转换为其对应的A

17、SCII码;入口参数：AL含待转换的1位十六进制数；出口参数：AL含转换完的结果（ASCII码）HEXD PROC NEARCMP AL, 0AHJL ADDZADD AL，7H ; ' A ' - ' O' -0AHADDZ:ADD AL，30H ；填写指令 ；填写指令 ；填写指令RETHEXD ENDP;以下为主程序BEGIN:MOVAX，DATAMOVDS，AXMOVBX， OFFSET HEXBUFMOV CX ，COUNTREPEAT0: MOV AL ，BXCALL HEXDMOV BX ， AL INC BXLOOP REPEAT0MOV AX ，

18、 4C00H INT 21HCODE ENDSEND BEGIN实验五 8259 中断控制器应用实验1 实验目的(1) 学习中断控制器 8259 的工作原理。(2) 掌握可编程控制器 8259 的应用编程方法。2 实验设备PC 微机一台、 TD-PIT+ 实验系统一套。3 实验内容(1) 利用 PC 机给实验系统分配的中断线，设计一个单中断应用。使用单次脉冲模拟中 断产生。编写中断处理程序，在显示器屏幕上显示一个字符。(2)利用实验平台上 8259 控制器对扩展系统总线上的中断线 INTR 进行扩展。编写程 序对 8259 控制器的 IR0 和 IR1 中断请求进行处理。4 实验原理(1) 8

19、259 控制器的介绍中断控制器 8259A 是 Intel 公司专为控制优先级中断而设计开发的芯片。它将中断源优 先级排队及提供中断矢量的电路集于一片中，因此无需附加任何电路，只需对 8259A 进行 编程，就可以管理 8 级中断，中断结构可以由用户编程来设定。同时， 在不需增加其他电路 的情况下， 通过多片 8259A 的级连，能构成多达 64 级的矢量中断系统。 它的管理功能包括：a) 记录各级中断源请求；b) 判别优先级，确定是否响应和响应哪一级中断；c) 响应中断时，向 CPU 传送中断类型号。8259A 的命令共有 7 个，一类是初始化命令字， 另一类是操作命令。 8259A 的编程

20、就是 根据应用需要将初始化命令字 ICW1-ICW4 和操作命令字 OCW1- OCW3 分别写入初始化命 令寄存器组和操作命令寄存器组。(2) 8259 寄存器及命令的控制访问在硬件系统中， 8259 仅占用两个外设接口地址，在片选有效的情况下，利用 A0 来寻 址不同的寄存器和命令字。对寄存器和命令的访问控制如表1 所示。表18259寄存器及命令的控制访问AllD4D3读信号写信号片遗操作0010读出ISR.IRR的内容10L0读出的内容000100写扎OCW2001100写入OCW301X100写 MCW11XX100写入 OCW1, ICW2, ICW3, l：CW4(3) PC微机系

21、统中的8259在80x86系列PC微机系统中，系统中包含了两片 8259A中断控制器，经级连可以管理 15级硬件中断，但其中部分中断号已经被系统硬件占用，具体使用情况如表2示。两片8259A的端口地址为：主片8259使用020H和021H两个端口；从片使用0A0H和0A1H两个端口。 系统初始化两片8259的中断请求信号均采用上升沿触发，采用全嵌套方式，优先级的排列 次序为0级最高，依次为1级、8级15级，然后是3级7级。在扩展系统总线上的INTR对应的中断线就是 PC机保留中断其中的一个。对INTR中断的初始化PC机已经完成，在使用时主要是将其中断屏蔽打开，修改中断向量。表2 PC微机系统中

22、的硬件中断中断号功能中断向量号中斷向量地址主 8259 1RQO曰吋钟计救歸0D8HOD2OH-0023H主 S259 1R.Q1琏盘O9H002-OO27H主 S259 IRQ2按从片82590AH0D28fi002BH主 8259 IRQ3申行口 2OBH-002FH主 8259 IRQ斗申行口 1OCH0030H-0033H主 8259 IRQ5并行口 20DH0034H “主 8259 IRQ6软盘OEH003-DOSBH主IRQ7井行口 1OFH0O3CH-OO3FHJA 8259 IRQ8实时神70H01C0H-01C3H从 8259 IRQ971H01C4H-01C7Hhk 82

23、59 IRQ 10保閔72HOlCSH-01CBH从 S259 1R.Q L 1保留73HO 1CC HO1UFH从 S259 IRQ I 2保SJ74HSIXTH?Y1D3TI从 8259 IRQ13悔处理翻中断75H01 EMH-01D7H从 8259 IRQ1476H01DSH-01DBH从 S159 IRQ 15僚留77H01DCHCHDFH5. 实验说明及步骤(1)中断查询方式应用实验8259支持查询方式检测中断请求， 具体过程为：设置8259 OCW3中的P位为1即可执 行查询命令，8259将下一个I/O读命令视作一次中断响应。如果有中断请求，则置ISR中的相应位并读优先级。 从O

24、CW3写操作到I/O读操作期间禁止中断， 读出字节的最高位为 1 表示有中断，最低3位(D0-D2)为最高优先级中断请求源的编码 。查询字格式如图5所示。D7D6D5L>4DJD2DIDOI-111-W2wiWO10：无中断诸玻W2W1W0I诲求申断中1有中断请求优先级圮髙的中断源编码图5 8259 OCW3查询字格式本实验要求使用这种方法编写程序处理实验单元 在屏幕上显示字符“0” IRO请求则在屏幕上显示字符8259 IR0和IR1请求的中断，IR0请求“ 1以示中断到来。IR0和IR1分别用6所示，参考实验接线图如图7所示。一个单次脉冲的上升沿模拟中断产生。参考流程如图19图6实验

25、参考流程图注意：P=1的0CW3可作为向8259A发出的查询命令，表明用查询方式决定中断优先级的 次序。具体步骤：向8259A发P=1的0CW3命令（A0=0）；同一地址（A0=0 ）读指令（查询字格式，图5），将起中断识别作用。XD7 厂、XD6X XXD5XD4XD3XD2XD1XD05< xXIOWXIORIOYOI- ' .XA27 6 5 4 $210 DDDDDDDW9528B.OWRRD;单次脉冲单儿图7参考实验接线图实验步骤如下:a) 确认从 PC 机引出的两根扁平电缆已经连接在实验平台上。b) 运行 Tdpit 集成操作软件，查看系统资源分配情况，记录与所用片选

26、信号对应的 I/O 端口始地址。c) 参考实验流程图编写程序，注意使用正确的端口地址，然后编译链接。d) 参考实验接线图连接实验线路。e) 运行程序，按动 KK1+ 、 KK1+ 按键，观察中断响应是否正常。8259 中断查询方式应用实验代码* *J根据查看端口资源修改下列符号值 *IOY0EQU 9C00H ；片选 IOY0 对应的端口始地址* *MY8259_ICW1EQUIOY0+00H；实验系统中8259 的 ICW1 端口地址MY8259_ICW2EQUIOY0+04H；实验系统中8259 的 ICW2 端口地址MY8259_ICW3EQUIOY0+04H；实验系统中8259 的 I

27、CW3 端口地址MY8259_ICW4EQUIOY0+04H；实验系统中8259 的 ICW4 端口地址MY8259_OCW1EQUIOY0+04H；实验系统中8259 的 OCW1 端口地址MY8259_OCW2EQUIOY0+00H；实验系统中8259 的 OCW2 端口地址MY8259_OCW3EQUIOY0+00H；实验系统中8259 的 OCW3 端口地址STACK1 SEGMENT STACKDW 256 DUP ( ? )STACK1 ENDSCODESEGMENTASSUME CS ： CODESTART: MOV DX ， MY8259_ICW1；; 初始化实验系统中 825

28、9 的 ICW1MOV AL ， 13HOUT DX ， AL；边沿触发、单片 8259、需要 ICW4MOV DX ， MY8259_ICW2MOV AL ， 08HOUT DX ， AL；初始化实验系统中 8259 的 ICW2MOV DX ， MY8259_ICW4；初始化实验系统中 8259 的 ICW4MOV AL ， 01HOUT DX ， AL；非自动结束 EOIMOV DX ， MY8259_OCW1；初始化实验系统中 8259 的 OCW1MOV AL ， 0FCHOUT DX ， AL；打开 IR0 和 IR1 的屏蔽位QUERY: MOV AH ， 1；判断是否有按键按下

29、INT 16H； BIOS 调用JNZ QUIT； ZF=0 ，有按键则退出MOV DX ， MY8259_OCW3MOV AL ， 0CHOUT DX ， AL；向 8259 的 OCW3 发送查询命令， P=1IN AL ， DX；读出查询字(查询字格式，图 5)TEST AL ， 80H；判断中断是否已响应JZ QUERY；没有响应则继续查询CMP AL ， 00HJE IR0ISRJNE IR1ISR JMP QUERY；若为 IR0 请求，跳到 IR0 处理程序；若为 IR1 请求，跳到 IR1 处理程序；中断源请求编码，AND AL ， 03HIR0ISR:MOV AL ，30HM

30、OV AH ， 0EHINT 10HMOV AL ， 20HINT 10HJMP EOIIR1ISR:MOV AL ，31HMOV AH ， 0EHINT 10HMOV AL ， 20HINT 10HMOV AL ， 20HOUT DX ， ALJMP QUERYQUIT:MOV AX ， 4C00HINT 21HCODEENDSEND START实验六EOI: MOV DX ， MY8259_OCW2； IR0 处理，显示字符 0； IR1 处理，显示字符 1； BIOS 调用，显示字符（功能号 AH=0EH ）；向实验系统中 8259 发送中断结束命令；结束程序退出8255 并行控制器应用

31、实验 1 1. 实验目的（1） 掌握 8255 的工作方式及应用编程。（2） 掌握 8255 的典型应用电路接法。2. 实验设备PC 微机一台、 TD-PIT+ 实验系统一套。3. 实验内容（1） 基本输入输出实验。编写程序，使 8255 的 A 口为输出， B 口为输入，完成拨动开 关到数据灯的数据传输。要求只要开关拨动，数据灯的显示就改变。（2） 流水灯显示实验。编写程序，使 8255 的 A 口和 B 口均为输出，实现 16 位数据灯的 相对循环显示。（ 2） 实验原理 并行接口是以数据的字节为单位与 I/O 设备或被控制对象之间传递信息。 CPU 和接口之 间的数据传送总是并行的，即可

32、以同时传递8位、16位、32 位等。8255可编程外围接口芯片具有 A、B、C 三个并行接口，能在以下三种方式下工作：方式 0-基本输入 /出方式、方式 1- 选通输入 /出方式、方式 2-双向选通工作方式。 8255 工作方式控制字和 C 口按位置位 /复位控制字格式如图 8 所示。D7 I Dfi I D5 I L>4 D3D2 I 01 I E>007D-6 I D5 I D4 D3 I D2 I O1 DO丹犬即軒 00方心 Oi Zr式 1 Lx.心 Zu I0伽叫 1冊入BL J &输出1输入ZT虫难枠O 7/jV;o1/j'.l< I i打4位O

33、 WffH1埼兀A I Io逢Hi1输入u 口的住进卄 也 E>AT52L>1O1zQ 1 1 o o 1 1 0-0 o o 1111O.1G1OIC1Ti' ：；. iJ I ?, o图8 8255控制字格式5.实验说明及步骤本实验使8255端口 A工作在方式0并作为输出口，端口 B工作在方式0并作为输入口。 用一组开关信号接入端口 B，端口 A输出线接至一组数据灯上，然后通过对 8255芯片编程 来实现输入输出功能。参考程序流程如图9所示。|开始I仞始化血门控制寄存器I| :.'i325> LBI停止附退出TO?图9 8255参考程序流程图XD6XD5X

34、D4XD3XD1*/XD1XDOXA3XA2X KXIOWXIORIOYO7 6 $ 4 3 2 1 O DDDDDDDD1 O A APPPp p p p PPPPPPPFP=-图108255参考接线图实验步骤：a）确认从PC机引出的两根扁平电缆已经连接在实验平台上。b）参考图10所示连接实验线路。c）首先运行CHECK程序，查看I/O空间始地址。d）利用查出的地址编写程序，然后编译链接。e）运行程序，拨动开关，看数据灯显示是否正确。；8255基本输入输出实验代码；*根据查看端口资源修改下列符号值*IOY0EQU 9C00H;片选IOYO对应的端口始地址 *MY8255_AEQUIOY0+0

35、0H*4；8255的A 口地址MY8255_BEQUIOY0+01H*4；8255的B 口地址MY8255_CEQUIOY0+02H*4；8255的C 口地址MY8255_MODEEQUIOY0+03H*4；8255的控制寄存器地址STACK1 SEGMENT STACKDW 256 DUP ( ?)STACK1 ENDSCODE SEGMENTASSUME CS : CODESTART: MOV DX，MY8255_MODEMOV AL，82HOUT DX，ALLOOP1: MOV DX ，MY8255_BIN AL，DXMOV DX，MY8255_AOUT DX，ALMOVAH ， 1INT 16HJZ LOOP1QUIT:MOV AX，4C00HINT 21H； 初始化8255工作方式； 工作方式0, A 口输出，B 口输入；读B 口；写A 口；判断是否有按键按下；ZF=1，无按键则跳回继续循环，有则退出；结束程序退出CODE ENDSEND START实验七8255并行控制器应用实验 2流水灯显示实验 ：首先分别向 A 口和B 口写入80H和01H，然后分别将该数右移和 左移一位，再送到端口上，这样循环下去，从而实现流水灯的显示。参考实验程序流程如图11所示。初始化吧巧控制寄存器|写AH发川的起