实验内容及实验报告

1、计算机组成原理与汇编元程序设计实验报告云南大学软件学院 2015-2016 学年下学期计算机组成原理与汇编语言实验实验报告姓名： 学号： 班级： 序号： 实验内容和成绩表序号实验项目成绩签字180x86汇编语言程序开发环境2debug调试工具380x86指令实验480x86伪指令实验580x86汇编语言程序设计6运算器实验7存储器实验880x86汇编语言程序综合设计要求：1.每次实验请按规定时间提交打印的实验报告；2.对于实验的过程、结果以及实验涉及的知识点应进行必要的分析、说明和总结；3.实验内容要求独立完成，发现抄袭，所有涉及者本次实验以零分计算。本实验课程如果有3次及以上零分，则期末总评

2、成绩不合格；4.所有试验内容，除源程序、程序结果的截图以外，都要求手写；5.实验报告批改返还后，请自己保留好，期末装订成册一起提交。6.每次提交，不需要打印封面，封面只需要在最后装订成册时在打印。云南大学软件学院实验报告姓名年级班级学号专业序号实验名称实验一 80x86汇编语言程序开发环境成绩指导教师 (签名):实验一 80x86汇编语言程序开发环境 1. 汇编语言程序开发的过程，实验步骤如下:（1）编写汇编语言源程序,将编写的源程序保存，保存注意扩展名为.asm。（2）用MASM对源文件进行汇编,产生.OBJ文件和.LST文件。若汇编时提示有错,返回修改源程序后重新汇编,直至无错误通过。（3

3、）用LINK将.OBJ文件连接成可执行的.EXE文件。2. 实验内容：（1）输入下面的汇编源程序，按要求保存（文件名要求以自己的学号命名），并使用编译、链接的工具（masm/link）对编写的源程序进行编译链接操作；3. 思考题：（1）总结开发一个汇编程序需注意的问题；（2）说明汇编过程产生的扩展名分别为lst和crf的文件的功能；（3）简述使用masmplus进行汇编程序开发的过程；汇编源程序:datasegmentmessagedb'This is a sample program of keyboard and disply'db0dh,0ah,'Please s

4、trike the key!',0dh,0ah,'$'dataendscodesegmentassumecs:code,ds:datastart:movax,datamovds,axmovdx,offset messagemovah,9int21hagain:movah,1int21hcmpal,1bhjeexitcmpal,61hjcndcmpal,7ahjandandal,11011111bnd:movdl,almovah,2int21hjmpagainexit:movah,4chint21hcodeendsendstart云南大学软件学院实验报告姓名年级班级学号专

5、业序号实验名称实验二 debug调试工具成绩指导教师 (签名):实验二 debug调试工具1. 将下面的程序段输入到地址2000:10开始的内存中，使用文件名（你的学号后6位）.com保存输入的程序段,成功后直接执行（你的学号后6位）.com程序，给出程序的输出；jmp 30db 'hello,asm!software college!',0d,0a,'$'mov ax,2000mov ds,axmov dx,12mov ah,9int 21int 202. 使用有关debug命令，将2000：10开始的内存单元初始化为你的学号和姓名拼音（ASCII码形式）（格

6、式 学号-姓名拼音）。并使用有关debug命令进行显示，以验证初始化成功。3. 在debug中，如何查看标志寄存器中标志位的取值？使用例子说明。4. 思考题：（1）debug工具可以做什么；（2）对常用的debug调试命令进行说明；（3）如何使用debug对exe文件进行调试；云南大学软件学院实验报告姓名年级班级学号专业序号实验名称实验三 80x86指令实验成绩指导教师 (签名):实验三 80x86指令实验1.如图，给出下面各条四则运算和逻辑运算指令的结果，并对结果对验证。 idiv指令有除法溢出的问题？2.分析解释下图中int和call指令执行的过程，给出使用t命令执行int和call指令后

7、cs、ip、sp等3个寄存器的取值并说明原因；并同时给出执行int和call指令后将要执行的下一条指令。3.在debug中定义内存单元如下，编程统计下面数据定义中0的个数并保存在al寄存器中；E 2000:20 你的学号4.编写程序将内存中的字节数据的位置颠倒过来（即将第1个字节和最后一个字节的内容进行交换，第2个字节和倒数第2个字节的内容进行交换），数据定义如下： E 2000:20 你的名字汉语拼音说明：1. 有关的程序段和实验结果，用图片的形式提供；程序段和实验结果的分析写在图片空白的四周。2. 所有的程序都要求有分析。所有的实验结果要求有说明。云南大学软件学院实验报告姓名年级班级学号专

8、业序号实验名称实验四 80x86伪指令实验成绩指导教师 (签名):实验四 80x86伪指令实验1.在数据段winder中定义下面4个变量WA，WB，WC，WD，并完成有关的操作：变量WA：用于保存字符类型数据，初始值为你的学号；变量WB：用于保存4个整数类型数据（取值范围为-32768+32767），初始值全为0；变量WC：用于保存12个整数类型数据（取值范围为0255），不需要初始化；变量WD：用于保存4个地址类型数据（偏移地址类型），不需要初始化；在下面的程序框架中，添加代码，实现下面的功能：功能1）在winder逻辑段中按要求定义4个变量；功能2） 使用有关的汇编指令，在变量WB分配的空

9、间中保存你学号后5位数据与数据0ABH做四则运算的结果；(说明：如果运算结果溢出，超过16位二进制的取值范围，只想要保存运算结果的低16位取值)功能3）使用有关的汇编指令，在变量WC分配的空间中保存变量WA、WB、WC、WD的type、length、size运算的结果；功能4）使用有关的汇编指令，在变量WD分配的空间中保存变量WA、WB、WC、WD的偏移地址属性；程序框架winder segmentorg 10h; 定义变量WA的语句org 20h; 定义变量WB的语句org 30h; 定义变量WC的语句org $+10h; 定义变量WD的语句winder endscod segmentass

10、ume cs:cod,ds:winderstart:mov ax,windermov ds,ax; 实现 功能2）的代码; 实现 功能3）的代码; 实现 功能4）的代码mov ah,4chint 21hcod endsend start要求：1. 在源程序空白位置，对源程序进行必要的注释。2. 将源程序以你学号后6位为文件名进行保存，并进行编译、链接生成exe文件，使用debug调试工具对exe文件进行调试，提供exe文件反汇编的截图，在截图空白位置，对各个功能的结果进行分析说明。云南大学软件学院实验报告姓名年级班级学号专业序号实验名称成绩指导教师 (签名):云南大学软件学院实验报告姓名年级班

11、级学号专业序号实验名称实验五 80x86汇编语言程序设计成绩指导教师 (签名):实验五 80x86汇编语言程序设计1. 按要求编写一个汇编语言程序，实现下面的功能：1）在计算机屏幕上输出自己的学号和姓名拼音；2）在计算机屏幕上输出99乘法表。1*1=1 1*2=2 1*3=31*8=8 1*9=92*1=2 2*2=4 2*3=62*8=16 2*9=183*1=3 3*2=6 3*3=73*8=24 3*9=278*1=8 8*2=16 8*3=24 8*8=64 8*9=729*1=9 9*2=18 9*3=27 9*8=72 9*9=813）从键盘输入任意两个一位10进制数据，按99乘法

12、表的格式输出这两个数据的乘法运算表达式；2. 编写设计一个2，10，16进制的码制转换程序，程序输入某进制的数据，转换为其他两种进制数据输出，要求：1) 程序可以输入65536的任意进制的数据；2) 保证输入的数据为正确的进制数据，如果输入不正确，给出错误提示，然后要求重新输入；（比如要输入10进制数据，输入的必须是0-9，如果输入其他，则错误）3）程序执行输入输出的时请先给出一定的提示，比如“please input 4 bit decimal number:” “output decimal data:”等；要求：1. 提供算法与程序框图；2. 提供源程序，在源程序空白位置，对重要的源程序

13、进行必要的注释；3. 将源程序以你学号后6位为文件名进行保存，并进行编译、链接生成exe文件，执行生成的exe文件，并验证程序的各个功能；提供截图，在截图空白位置，进行简单的说明；云南大学软件学院实验报告姓名年级班级学号专业序号实验名称实验六 运算器实验成绩指导教师 (签名):实验六 运算器实验I、采用开关控制操作方式进行实验为了避免总线冲突，首先将控制开关电路的所有开关拨到输出高电平“1”状态，所有对应的指示灯亮。本实验中所有控制开关拨动，相应指示灯亮代表高电平“1”，指示灯灭代表低电平“0”。1. 按图接线图接线： 连线时应注意：对于横排座，应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上；对于竖

14、排座，应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。2 . 通过数据输入电路的拨开关开关向两个数据暂存器中置数：注意：本实验中ALU-G和C-G不能同时为0，否则造成总线冲突，损坏芯片！故每次实验时应时刻保持只有一路与总线相通。1）置ALU-G1，关闭ALU的三态门31(74LS244)，再置C-G=0，打开数据输入电路的三态门；2） 向数据暂存器LT1（27，74LS273）中置数:(1) 设置数据输入电路的数据开关“DD0”为想要输入的数值，如“0101 0101”;(2) 置LDR11，使数据暂存器LT1（27，74LS273）的控制信号有效，置LDR20，使 数据暂存器LT2（28，74L

15、S273）的控制信号无效；（3）按一下脉冲源及时序电路的【单脉冲】按钮，给暂存器LT1（27，74LS273）送时钟，上升沿有效，把数据存在LT1中。 3）向数据暂存器LT2（28，74LS273）中置数: (1) 设置数据输入电路的数据开关“DD0”为想要输入的数值，如“1010 1010”；(2) 置LDR10，数据暂存器LT1的控制信号无效，置LDR21，使数据暂存器LT2的控制信号有效。(3) 按一下脉冲源及时序电路的“单脉冲”按钮，给暂存器LT1（27，74LS273）送时钟，上升沿有效，把数据存在LT2中。(4) 置LDR10、LDR20，使数据暂存器LT1、LT2的控制信号无效。

16、 4）检验两个数据暂存器LT1和LT2中的数据是否正确： （1）置C-G=1，关闭数据输入电路的三态门，然后再置ALU-G=0，打开ALU的三态门 ； （2）置“S3S2S1S0M”为“11111”，数据总线显示灯显示数据暂存器LT1中的数 “0101 0101”，表示往暂存器LT1置数正确； （3）置“S3S2S1S0M”为“10101”，数据总线显示灯显示数据暂存器LT2中的数“1010 1010” ，表示往暂存器LT2置数正确。 3 验证74181的算术和逻辑功能:按实验步骤2往两个暂存器LT1和LT2分别存十六进制数“34H”和“B6H”，在给定LT1=34H、LT2=B6H的情况下，

17、通过改变“S3S2S1S0MCn”的值来改变运算器的功能设置，通过数据总线指示灯显示来读出运算器的输出值F，填入下表中，参考表11的功能表，分析输出F值是否正确。74181功能表见表11，其中符号“”表示逻辑“或”运算，符号“*”表示逻辑“与”运算，符号“/”表示逻辑“非”运算，符号“加”表示算术加运算，符号“减”表示算术减运算。 选择 M=1 逻辑操作 M=0 算术操作S3 S2 S1 S0Cn=1（无进位）Cn=0（有进位）0 0 0 0F=/A F=AF=A加10 0 0 1F=/(A+B)F=A+BF=(A+B)加10 0 1 0F=/A*BF=A+/BF=(A+/B)加10 0 1

18、1F=0F=减1(2的补)F=00 1 0 0F=/(A*B)F=A加A*/BF=A加A*/B加10 1 0 1F=/BF=(A+B)加A*/BF=(A+B) 加A*/B加1 0 1 1 0F=/(/A*B+A*/B) （异或）F=A减B减1F=A减B0 1 1 1F=A*/BF=A*/B减1F=A*/B1 0 0 0F=/A+BF=A加A*BF=A加A *B加1 1 0 0 1F=(/A*B+A*/B)（异或非）F=A加BF=A加B加1 1 0 1 0F=BF=(A+/B)加A*BF=(A+/B)加A*B加11 0 1 1 F=A*BF=A*B减1F=A*B 1 1 0 0F=1F=A加AF

19、=A加A 加11 1 0 1F=A+/BF=(A+B)加AF=(A+B)加A加1 1 1 1 0F=A+BF=(A+/B)加AF=(A+/B)加A加11 1 1 1F=AF=A减1F=A表1-1 74181功能表 4验证带进位控制的算术运算功能发生器的功能：1） 进位标志CY清零：进位标志指示灯CY初始状态为灭，表示当前进位为“1”，可按如下步骤对它进行清零操作。（1）置S3 S2 S1 S0 M“00000”，AR0（AR为进位控制信号）；（2）按一下脉冲源及时序电路的【单脉冲】按钮，进位标志指示灯CY亮，表示当前进位为“0”。2） 验证带进位运算及进位的锁存功能：（1） 首先将控制开关电路

20、的所有开关拨到输出高电平“1”状态，所有对应的指示灯亮。（2） 置ALU-G1，关闭ALU的三态门31(74LS244)，再置C-G=0，打开数据输入电路的三态门；置数据输入电路的数据开关“DD0”“1000 0000”， 置 LDR11，使数据暂存器LT1（27，74LS273）的控制信号有效，置 LDR20，使 数据暂存器LT2（28，74LS273）的控制信号无效，按一下脉冲源及时序电路的【单脉冲】往暂存器LT1存入数据“1000 0000”。（3） 置数据输入电路的数据开关“DD0”“0111 1111”， 置 LDR10，使 数据暂存器LT1（28，74LS273）的控制信号无效，

21、置 LDR21，使数据暂存器LT2（27，74LS273）的控制信号有效，按一下脉冲源及时序电路的【单脉冲】往暂存器LT2存入数据“0111 1111”，然后置LDR20，使数据暂存器LT2（27，74LS273）的控制信号无效，准备执行下一步操作。（4） 置C-G=1，关闭数据输入电路的三态门，然后再置ALU-G=0，打开ALU的三态门，置“S3S2S1S0M”为“11111”，数据总线显示灯显示数据暂存器LT1中的数“1000 0000”，表示往暂存器LT1置数正确；置“S3S2S1S0M”为“10101”，数据总线显示灯显示数据暂存器LT2中的数“0111 1111” ，表示往暂存器LT

22、2置数正确。（5） 置ALU-G=0（注意先使C-G=1），S3S2S1S0M=“10010”， Cn=1，不带进位操作，AR=0，参考表11可知此时执行“F=A加B”操作，数据总线上显示 “1111 1111 ”，即“1000 0000”加“0111 1111”的结果。保持LDR10和LDR20，检查是否产生进位溢出，按一下【单脉冲】，进位指示灯CY亮，表示无进位溢出；（6） 置ALU-G=0（注意先使C-G=1），S3S2S1S0M=“10010”， Cn=0，即当前进位为1， AR=0，参考表11可知此时执行“F=A加B加1”操作，数据总线上显示 “0000 0000 ”，即“1000

23、0000”加“0111 1111”加“1”的结果， 保持LDR10和LDR20，检查是否产生进位溢出，按一下【单脉冲】，进位指示灯CY熄灭，表示有进位溢出；II、PC机联机操作方式实验1 实验连线：2 实验连线图与采用单片机键盘操作方式实验连线图一样，如图16所示。3 实验步骤1). 将实验系统与计算机串口用实验系统的通讯电缆连接;3). 打开实验系统上的电源开关，启动实验软件：启动过程为开始菜单à程序à计算机组成原理试验系统à计算机组成原理试验系统，也可以为该系统软件在桌面上建立快捷方式； 根据提示设置相应参数(下图):（本系统为8位机） 选择与计算机相连的串口

24、，按【确定】进入下一步骤。 4). 在下面的界面中，按【确定】后，再按键盘上【联机】键，系统监控指示灯上显示【Pc-Con】，然后显示【8】，表示联机通讯成功，如果没有显示【Pc-Con】就显示【8】，则联机通讯没有成功，可检查系统。5). 联机通讯成功后，自动进入实验选择界面： 点击试验一前面的“”号，再点击试验说明，查看试验步骤过程，然后点击试验步骤，出现下面的界面： (1). 在数据总线上输入有效十六进制数据，按"Ldr1"，数据送入暂存器1，观察数据的走向； (2). 在数据总线上输入有效十六进制数据，按"Ldr2"，数据送入暂存器2，观察数据的

25、走向；(3).参考实验一的功能表表11，在S3.Cn上输入有效数据组合，然后点击其上面的红色区域进行运算，运算器按规定进行运算，运算结果送入三态门，观察数据的走向； (4). 按"ALUG"，运算结果送入数据总线，观察数据的走向，观察数据总线指示灯显示的结果是否正确。云南大学软件学院实验报告姓名年级班级学号专业序号实验名称实验七 储存器实验成绩指导教师 (签名):实验七 储存器实验、采用单片机键盘操作方式进行实验在进行单片机键盘控制实验时，必须把K4开关置于“OFF”状态，否则系统处于自锁状态，无法进行实验。1. 实验连线：实验连线图如图34所示。连线时应按如下方法：对于横

26、排座，应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上；对于竖排座，应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。 MDJ1 MAJ1 主存储器电路 CE WE AD7AD0 地址总线 BD7 . BD0数据总线 运算器电路 C6-C1 WE WR T3读写控制电路 C6-C1 E4 E5 F3 E3 LAR 控制总线 地址寄存器电路 图34 实验三键盘实验接线图 2写数据：在监控指示灯滚动显示【CLASS SELECt】时按【实验选择】键，显示【ES-_ _ 】输入03或3，按【确认】键，监控指示灯显示为【ES03】，表示准备进入实验三程序，也可按【取消】键来取消上一步操作，重新输入。再按【确认】键，进

27、入实验三程序， 监控指示灯显示为【CtL= - -】，输入1,表示准备对RAM进行写数据，在输入过程中，可按【取消】键进行输入修改。按 【确认】键，监控指示灯显示【Addr- -】，提示输入2位16进制数地址，输入“00”按【确认】键，监控指示灯显示【dAtA】，提示输入写入存储器该地址的数据（2位16进制数），输入“33”按【确认】键，监控指示灯显示【PULSE】，提示输入单步，按【单步】键，完成对RAM一条数据的输入，数据总线显示灯（绿色）显示“0011 0011”，即数据“33”，地址显示灯显示“0000 0000”，即地址“00”，监控指示灯重新显示【Addr- -】，提示输入第二条数

28、据的2位十六进制的地址。重复上述步骤，按表31输入RAM地址及相应的数据。地址（十六进制）数据（十六进制） 00 33 71 34 42 35 5A 55 A3 66 CF AB F8 77 E6 9D 表31 实验三数据表3读数据及校验数据：按【取消】键退出到监控指示灯显示为【ES03】，或按【RST】退到步骤2初始状态进行实验选择，在监控指示灯显示【ES03】状态下，按 【确认】键，监控指示灯显示为【CtL= - -】，输入2,表示准备对RAM进行读数据，在输入过程中，可按【取消】键进行输入修改。按 【确认】键，监控指示灯显示【Addr- -】，提示输入2位16进制数地址，输入“00”，按

29、【确认】键，监控指示灯显示【PULSE】，提示输入单步，按【单步】键，完成对RAM一条数据的读出，数据总线显示灯（绿色）显示“0011 0011”，即数据“33”，地址显示灯显示“0000 0000”，即地址“00”，监控指示灯重新显示 【Addr- -】，重复上述步骤读出表31的所有数据，注意观察数据总线显示灯和地址显示灯之间的对应关系，检查读出的数据是否正确。注意：6116为静态随机存储器，如果掉电，所存的数据全部丢失！、采用开关控制操作方式进行实验本实验中所有控制开关拨动，相应指示灯亮代表高电平“1”，指示灯灭代表低电平“0”。为了避免总线冲突，首先将控制开关电路的所有开关拨到输出高电平

30、“1”状态，所有对应的指示灯亮。 连线时应注意：对于横排座，应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上；对于竖排座，应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。1 按图35接线图接线： MDJ1 MAJ1 主存储器电路 CE WE AD7AD0 地址总线 BD7 . BD0数据总线BD7 . BD0 WE W/R读写控制电路 DIJ1 DIJ-G 数据输入电路 C-G CE WE 控制开关电路 LAR fin f/8脉冲源及时序电路 T3 LAR 地址寄存器电路 T3 读写控制电路图35 实验三开关实验接线图 2往存储器写数据： 以往存储器的（FF） 地址单元写入数据“AA”为例，操作过程如下： (操作) (显示) (操作) (显示) (操作) 1.C G=1 2.置数据输入电路D7D0 “1111 1111”3.CE=14.C-G=0绿色数据总线显示灯显示 “1111 1111”1.LAR=12.T3=1（按 【单步】） 地址寄存器电路黄色地址显示灯显示 “11111111”1.C-G=12. 置数据输入电路D7D0 “10101010”3. LAR=04. C-G=0 (显示) (操作)绿色数据总线显示灯显示 “10101010”1.WE=1 2.CE=03.T3=1 (按【单步】)4 WE=02 按上述步骤按表32所列地址写入相应的数据地址（二进制）数据（