西电微机原理实验报告

..微机系统实验报告班级：031214学号：03121370__孔玲玲地点：E-II-312时间：第二批..实验一汇编语言编程实验一、实验目的掌握汇编语言的编程方法掌握DOS功能调用的使用方法掌握汇编语言程序的调试运行过程二、实验设备PC机一台。三、实验内容〔1将指定数据区的字符串数据以ASCII码形式显示在屏幕上,并通过DOS功能调用完成必要提示信息的显示。<2>在屏幕上显示自己的学号姓名信息。〔3循环从键盘读入字符并回显在屏幕上,然后显示出对应字符的ASCII码,直到输入"Q"或"q"时结束。〔4自主设计输入显示信息,完成编程与调试,演示实验结果。考核方式：完成实验内容〔1〔2〔3通过,完成实验内容〔4优秀。实验中使用的DOS功能调用：INT21H表3-1-1显示实验中可使用DOS功能调用AH值功能调用参数结果1键盘输入并回显AL=输出字符2显示单个字符<带Ctrl+Break检查>DL=输出字符光标在字符后面6显示单个字符<无Ctrl+Break检查>DL=输出字符光标在字符后面8从键盘上读一个字符AL=字符的ASCII码9显示字符串DS:DX=串地址,‘$’为结束字符光标跟在串后面4CH返回DOS系统AL=返回码四、实验步骤运行QTHPCI软件,根据实验内容编写程序,参考程序流程如图3-1-1所示。使用"项目"菜单中的"编译"或"编译连接"命令对实验程序进行编译、连接。"调试"菜单中的"进行调试"命令进入Debug调试,观察调试过程中数据传输指令执行后各寄存器及数据区的内容。按F9连续运行。更改数据区的数据,考察程序的正确性。实验程序DATASEGMENTBUFFERDB'03121370konglingling:',0AH,0DH,'$'BUFFER2DB'aAbBcC','$'BUFFER3DB0AH,0DH,'$'DATAENDSCODESEGMENT ASSUMECS:CODE,DS:DATASTART: MOVAX,DATA MOVDS,AX movah,09h movDX,OFFSETBUFFER int21h MOV SI,OFFSETBUFFER2lab1: cmpBYTEPTR[SI],'$' jelab2 MOV AL,DS:[SI] AND AL,0F0H ;取高4位 MOV CL,4 SHR AL,CL CMP AL,0AH ;是否是A以上的数 C2 ADD AL,07H C2: ADD AL,30H MOV DL,AL ;showcharacter MOV AH,02H INT 21H MOV AL,DS:[SI] AND AL,0FH ;取低4位 CMP AL,0AH C3 ADD AL,07HC3: ADD AL,30H MOV DL,AL ;showcharacter MOV AH,02H INT 21H addSI,1 jmplab1lab2: movah,09h movDX,OFFSETBUFFER3 int21h movah,01h int21h cmpal,'q' jelab3 mov BL,AL AND AL,0F0H ;取高4位 MOV CL,4 SHR AL,CL CMP AL,0AH ;是否是A以上的数 C4 ADD AL,07H C4: ADD AL,30H MOV DL,AL ;showcharacter MOV AH,02H INT 21H MOVAL,BL AND AL,0FH ;取低4位 CMP AL,0AH C5 ADD AL,07HC5: ADD AL,30H MOV DL,AL ;showcharacter MOV AH,02H INT 21H jmplab2 lab3: movah,4ch int21hCODEENDSendSTART实验结果实验二数码转换实验一、实验目的掌握不同进制数及编码相互转换的程序设计方法。掌握运算类指令编程及调试方法。掌握循环程序的设计方法。二、实验设备PC机一台。三、实验内容及说明重复从键盘输入不超过5位的十进制数,按回车键结束输入；将该十进制数转换成二进制数；结果以2进制数的形式显示在屏幕上；如果输入非数字字符,则报告出错信息,重新输入；直到输入"Q"或‘q’时程序运行结束。键盘输入一字符串,以空格结束,统计其中数字字符的个数,并在屏幕显示。考核方式：完成实验内容〔1〔2〔3〔4通过,完成实验内容〔5优秀。转换过程参考流程如图3-2-2所示。十进制数可以表示为：Dn*10n+Dn-1*10n-1+…+D0*100=Di*10i其中Di代表十进制数1、2、3、…、9、0。上式可以转换为：Di*10i=〔〔〔Dn*10+Dn-1*10+Dn-2*10+…+D1*10+D0由上式可归纳出十进制数转换为二进制数的方法：从二进制数的最高位Dn开始做乘10加次位的操作。依此类推,则可求出二进制数结果。表3-3-1数码转换对应关系十六进制BCD码二进制机器码ASCII码七段码共阳共阴00000000030H40H3FH10001000131H79H06H20010001032H24H5BH30011001133H30H4FH40100010034H19H66H50101010135H12H6DH60110011036H02H7DH70111011137H78H07H81000100038H00H7FH91001100139H18H67HA10141H08H77HB101142H03H7CHC110043H46H39HD110144H21H5EHE111045H06H79HF111146H0EH71H实验程序; PAGE 60,132;本实验将输入的ASCII码转换为二进制,要求输入位数小于5DATA SEGMENTMES DB 0AH,0DH,'TheAsciicodeofDecimalcodeare:$'MSG1DB0AH,0DH,0AH,0DH,0AH,0DH,'PleaseInput<Exit:q/Q>:$'MSG2DB0AH,0DH,'Input:$'MSG3DB0AH,0DH,'InputError,Pleaseinputagain!',0AH,0DH,'$';BINDB2DUP<0>BUF DB 30H,30H,30H,31H,35H DB 10HDUP<0>N DW 0DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUMECS:CODE,DS:DATASTART: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV ES,AX MOV DI,OFFSETBUF CLC MOVDX,OFFSETMSG1MOVAH,09H;显示字符串INT21HMOV DX,OFFSETMSG2 MOV AH,09H INT 21HA1: MOV AH,01H ;接收键盘输入 INT 21H CMPAL,'Q'JZEXITCMPAL,'q'JZEXIT CMPAL,39H JAERROR INC N STOSB ;将输入数据存放在BUF缓冲区中 CMP AL,13 JNE A1 MOV CX,N DEC CX MOV BX,000AH MOV SI,OFFSETBUF MOV AH,0 MOV DX,0 LODSB CMP CX,1 JE A3 SUB AL,30H ;将BUF中数据转换为二——十进制数 DEC CXA2: IMUL BX MOV DX,AX LODSB MOV AH,0A3: SUB AL,30H ADD AX,DX LOOP A2 MOV [SI],AX MOV DX,OFFSETMES MOV AH,09H INT 21H INC SI ;显示高字节 CALL SHOW DEC SI ;显示低字节 CALL SHOW MOVN,0 LOOPSTARTSHOW PROC NEAR MOV AL,DS:[SI] AND AL,0F0H ;取高4位 MOV CL,4 SHR AL,CL CMP AL,0AH ;是否是A以上的数 C2 ADD AL,07H C2: ADD AL,30H MOV DL,AL ;showcharacter MOV AH,06H INT 21H MOV AL,DS:[SI] AND AL,0FH ;取低4位 CMP AL,0AH C3 ADD AL,07HC3: ADD AL,30H MOV DL,AL ;showcharacter MOV AH,06H INT 21H RETSHOW ENDPEXIT:MOVAX,4C00HINT21HERROR:MOV DX,OFFSETMSG3 MOV AH,09H INT 21H JMPSTARTCODE ENDS END START实验结果实验三基本IO口扩展实验一、实验目的了解TTL芯片扩展简单I/O口的方法,掌握数据输入输出程序编制的方法。二、实验内容说明74LS244是一种三态输出的8总线缓冲驱动器,无锁存功能,当G为低电平时,Ai信号传送到Yi,当为高电平时,Yi处于禁止高阻状态。其引脚图如下：74LS273是一种带清除功能的8D触发器,1D～8D为数据输入端,1Q～8Q为数据输出端,正脉冲触发,低电平清除,常用作8位地址锁存器。其引脚图如下：本实验要求用74LS244作为输入口,读取开关状态,并将此状态通过74LS273连接到发光二极管显示。具体实验内容如下：当开关Yi为低电平时对应的发光二极管点亮,Yi为高电平时对应的发光二极管灭。当开关Yi全为高电平时,发光二极管Qi从左至右轮流点亮。当开关Yi全为低电平时,发光二极管Qi从右至左轮流点亮。自主设计控制及显示模式,完成编程调试,演示实验结果。编程方法见IO〔样例程序.txt.<在编译环境下程序名后缀为.asm且不能含有汉字>考核方式：完成实验内容〔1〔2〔3通过。完成实验内容〔4优秀三、实验原理图图3-2-174LS244与74LS273扩展I/O口原理图实验连线图：图3-2-2扩展I/O口连线图四、实验步骤〔1实验连线：244的CS——ISA总线接口模块的0000H,Y7—Y0——开关K1—K8。273的CS——ISA总线接口模块的0020H,Q7—Q0——发光二极管L1—L8。该模块的WR、RD分别连到ISA总线接口模块的IOWR、IORD。该模块的数据〔AD0～AD7连到ISA总线接口模块的数据〔LD0～LD7。〔2编写实验程序,编译链接,运行程序〔3拨动开关,观察发光二极管的变化。五、实验程序1、笨方法实现〔主要代码：START:MOVAX,MY_DATAMOVDS,AXMOVAX,MY_STACKMOVSS,AXLOP:MOVDX,0DF00HINAL,DXCMPAL,00HJEC0CMPAL,0FFHJEC3;JEEXITMOVDX,0DF20HOUTDX,ALJMPLOPC0:MOVAL,0FEHJMPC1C3:MOVAL,07FHJMPC2C1:;ROLAL,1;MOVDX,0DF20H;OUTDX,AL;CALLDELAY;CALLBREAK;JEC1;CMPAL,0FEH;JEEXIT;JMPC1;MOVAL,0FCHMOVDX,0DF20HOUTDX,ALCALLDELAYCALLBREAKMOVAL,0FDHMOVDX,0DF20HOUTDX,ALCALLDELAYCALLBREAKMOVAL,0FBHMOVDX,0DF20HOUTDX,ALCALLDELAYCALLBREAKMOVAL,0F7HMOVDX,0DF20HOUTDX,ALCALLDELAYCALLBREAKMOVAL,0EFHMOVDX,0DF20HOUTDX,ALCALLDELAYCALLBREAKMOVAL,0DFHMOVDX,0DF20HOUTDX,ALCALLDELAYCALLBREAKMOVAL,0BFHMOVDX,0DF20HOUTDX,ALCALLDELAYCALLBREAKMOVAL,07FHMOVDX,0DF20HOUTDX,ALCALLDELAYCALLBREAKMOVAL,0FFHMOVDX,0DF20HOUTDX,ALCALLDELAYCALLBREAKCALLDELAYCALLBREAKJMPLOP;CALLDELAY;CALLBREAKINAL,DXCMPAL,080HJMPEXITC2: MOVDX,0DF20HOUTDX,ALCALLDELAYCALLBREAKMOVAL,0BFHMOVDX,0DF20HOUTDX,ALCALLDELAYCALLBREAKMOVAL,0DFHMOVDX,0DF20HOUTDX,ALCALLDELAYCALLBREAKMOVAL,0EFHMOVDX,0DF20HOUTDX,ALCALLDELAYCALLBREAKMOVAL,0F7HMOVDX,0DF20HOUTDX,ALCALLDELAYCALLBREAKMOVAL,0FBHMOVDX,0DF20HOUTDX,ALCALLDELAYCALLBREAKMOVAL,0FDHMOVDX,0DF20HOUTDX,ALCALLDELAYCALLBREAKMOVAL,0FEHMOVDX,0DF20HOUTDX,ALCALLDELAYCALLBREAKMOVAL,0FFHMOVDX,0DF20HOUTDX,ALCALLDELAYCALLBREAKCALLDELAYCALLBREAKJMPLOPINAL,DXCMPAL,080HJMPEXITEXIT:MOVAH,4CHINT21H循环左移右移实现：主要代码：〔1右移：LOP:MOVDX,0DF00HINAL,DXCMPAL,0FFHJEC0;JEEXITMOVDX,0DF20HOUTDX,ALJMPLOPC0:MOVAL,07FHJMPC1C1:RORAL,1MOVDX,0DF20HOUTDX,ALCALLDELAYcallbreak;CMPAL,0FEH;JEEXITJMPC1INAL,DXCMPAL,080HJMPEXIT〔2循环左移：LOP:MOVDX,0DF00HINAL,DXCMPAL,00HJEC0;JEEXITMOVDX,0DF20HOUTDX,ALJMPLOPC0:MOVAL,0FEHJMPC1C1:ROlAL,1MOVDX,0DF20HOUTDX,ALCALLDELAYcallbreak;CMPAL,0FEH;JEEXITJMPC1INAL,DXCMPAL,080HJMPEXIT实验四可编程并行接口8255实验一、实验目的了解可编程并行接口芯片8255的内部结构、工作方式、初始化编程及应用。二、实验内容流水灯实验：利用8255的A口、B口循环点亮发光二极管。交通灯实验：利用8255的A口模拟交通信号灯。I/O输入输出实验：利用8255的A口读取开关状态,8255的B口把状态送发光二极管显示。通过开关控制交通红绿灯的亮灭。通过开关控制流水灯的循环方向和循环方式。考核方式：完成实验内容〔1〔2〔3其中之一通过,完成实验内容〔4或〔5优秀。三、实验说明1、8255A的内部结构〔1数据总线缓冲器：这是一个双向三态的8位数据缓冲器,它是8255A与微机系统数据总线的接口。输入输出的数据、CPU输出的控制字以及CPU输入的状态信息都是通过这个缓冲器传送的。〔2三个端口A,B和C：A端口包含一个8位数据输出锁存器和缓冲器,一个8位数据输入锁存器。B端口包含一个8位数据输入/输出锁存器和缓冲器,一个8位数据输入缓冲器。C端口包含一个8位数据输出锁存器及缓冲器,一个8位数据输入缓冲器〔输入没有锁存器。〔3A组和B组控制电路：这是两组根据CPU输出的控制字控制8255工作方式的电路,它们对于CPU而言,共用一个端口地址相同的控制字寄存器,接收CPU输出的一字节方式控制字或对C口按位复位字命令。方式控制字的高5位决定A组工作方式,低3位决定B组的工作方式。对C口按位复位命令字可对C口的每一位实现置位或复位。A组控制电路控制A口和C口上半部,B组控制电路控制B口和C口下半部。〔4读写控制逻辑：用来控制把CPU输出的控制字或数据送至相应端口,也由它来控制把状态信息或输入数据通过相应的端口送到CPU。2、8255A的工作方式方式0—基本输入输出方式；方式1—选通输入输出方式；方式2—双向选通输入输出方式图6-3-18255方式1的状态字图6-3-28255方式2的状态字。图6-3-18255方式1的状态字图6-3-28255方式2的状态字3、8255A的状态字4、8255A的控制字表6-3-38255A方式控制字1D6D5D4D3D2D1D0特征位A组方式00=方式001=方式11X=方式2A口0=输出1=输入C口高4位0=输出1=输入B组方式0=方式01=方式1B口0=输出1=输入C口低4位0=输出1=输入表6-3-4按位置位/复位控制字0D6D5D4D3D2D1D0特征位不用位选择000=C口0位……111=C口7位0=复位1=置位四、实验原理图图6-3-5可编程并行接口8255电路五、实验步骤1、流水灯实验实验连线该模块的WR、RD分别连到ISA总线接口模块的IOWR、IORD。该模块的数据〔AD0～AD7、地址线〔A0～A7分别连到ISA总线接口模块的数据〔LD0～LD7、地址线〔LA0～LA7。8255模块选通线CE连到ISA总线接口模块的0000H。8255的PA0～PA7连到发光二极管的L0～L7；8255的PB0～PB7连到发光二极管的L8～L15。运行程序,观察发光二极管。图6-3-图6-3-6流水灯实验2、交通灯实验实验连线：该模块的WR、RD分别连到ISA总线接口模块的IOWR、IORD。该模块的数据〔AD0～AD7、地址线〔A0～A7分别连到ISA总线接口模块的数据〔LD0～LD7、地址线〔LA0～LA7。8255模块选通线CE连到ISA总线接口模块的0000H。8255的PA0-L7、PA1-L6、PA2-L5、PA3-L3、PA4-L2、PA5-L1。〔2运行程序,观察发光二极管。图6-3-7交通灯实验图6-3-7交通灯实验3、I/O输入输出实验实验连线该模块的WR、RD分别连到ISA总线接口模块的IOWR、IORD。该模块的数据〔AD0～AD7、地址线〔A0～A7分别连到ISA总线接口模块的数据〔LD0～LD7、地址线〔LA0～LA7。8255模块选通线CE连到ISA总线接口模块的0000H。8255的PA0～PA7接开关K0～K7,8255的PB0～PB7接发光二极管L0～L7。图6-3-8图6-3-8I/O输入输出实验实验程序主要程序：;*****************************************************************************; /*初始状态全为红灯*/;*****************************************************************************;ST0 PROC NEAR MOV AL,1BH OUT DX,AL CALL DELAY RETST0 ENDp ; ;*****************************************************************************; /*南北为绿灯,东西为红灯子程序*/;*****************************************************************************; ST1 PROC NEAR MOV DX,P8255_A MOV AL,33H OUT DX,AL CALL DELAY CALLBREAK CALL DELAY CALLBREAK CALL DELAY CALLBREAK RETST1 ENDp ; ;*****************************************************************************; /*南北红灯闪烁,东西为红灯子程序*/;*****************************************************************************; ST2 PROC NEAR MOV CX,5H ST20: MOV AL,2BH OUT DX,AL CALL DELAY MOV AL,3BH OUT DX,Al CALL DELAY LOOP ST20 RETST2 ENDp ; ;*****************************************************************************; /*南北为红灯,东西为绿灯子程序*/;*****************************************************************************;ST3 PROC NEAR MOV AL,1EH OUT DX,AL CALL DELAY CALLBREAK CALL DELAY CALLBREAK CALL DELAY CALLBREAK RETST3 ENDp ; ;*****************************************************************************; /*南北为红灯,东西黄灯闪烁子程序*/;*****************************************************************************; ST4 PROC NEAR MOV CX,5H ST40: MOV AL,1DH OUT DX,AL CALL DELAY MOV AL,1FH OUT DX,AL CALL DELAY LOOP ST40 RETST4 ENDp实验五可编程定时器/计数器8254〔8253实验一、实验目的〔1掌握8254定时/计数器的编程方法。〔2学习8254的几种工作方式。〔3了解计数器的硬件连接及时序关系。二、实验内容〔1将32Hz的晶振频率作为8254的时钟输入,利用定时器8254产生1Hz的方波,用发光二极管显示输出结果〔发光二极管闪烁。〔2开关控制结束程序执行,发光二极管熄灭。〔3开关控制发光二极管闪烁的速度〔输出不同频率的方波。考核方式：完成实验内容〔1〔2通过,完成实验内容〔3优秀。三、实验原理1.8254工作原理8254是一种可编程的定时器/计数器芯片,它具有3个独立的16位计数器通道,每个计数器都可以按照二进制或二-十进制计数,每个计数器都有6种工作方式,计数频率可高达10MHz,芯片所有的输入输出都与TTL兼容。计数器都有6种工作方式：方式0—计数过程结束时中断；方式1—可编程的单拍脉冲；方式2—频率发生器；方式3—方波发生器；方式4—软件触发；方式5—硬件触发。6种工作方式主要有5点不同：一是启动计数器的触发方式和时刻不同；二是计数过程中门控信号GATE对计数操作的影响不同；三是OUT输出的波形不同；四是在计数过程中重新写入计数初值对计数过程的影响不同；五是计数过程结束,减法计数器是否恢复计数初值并自动重复计数过程的不同。8254管脚图：图3-3-图3-3-1可编程定时器/计数器8254管脚图2．8254工作方式和编程根据片选信号CS及地址线A1、A0,8254具有四个端口地址。当A1A0=00时,选中的为0通道计数器；A1A0=01时,选中的为1通道计数器；A1A0为10时,选中的为2通道计数器；A1A0=11时,选中控制字寄存器。8253通道及操作地址分配如下表所示：CSRDWRA1A0操作00100读计数器000101读计数器100110读计数器200111无操作〔禁止读01000计数常数写入计数器001001计数常数写入计数器101010计数常数写入计数器201011写入方式控制字1XXXX禁止〔三态011XX不操作通过对控制字符寄存器写入控制字可设定8254的某一个通道的六种工作方式,其格式如下：D7D6D5D4D3D2D1D0SC1SC0RL1RL0M2M1M0BCDSC1、SC0用来选择计数器通道：SC1SC0选择通道00选中0通道计数器01选中1通道计数器10选中2通道计数器11非法RL1、RL0用来选择读计数值及向计数器送入数据的方式：RL1RL0读/输入选择00计数器锁存01只读/输入低字节10只读/输入高字节11先读/输入低字节,后读/输入高字节M2、M1、M0用来选择工作方式：M2M1M0工作方式000方式0001方式1X10方式2X11方式3100方式4101方式5BCD用来选择二进制计数及十进制计数。当此位为0时,为16位二进制计数器；当此位为1时,为4位二-十进制计数器。方式0为计数结束申请中断的方式。当方式控制字写入后,输出为低电平。在写入计数值后,计数器开始计数。计数器减到0后,输出变为高电平,此高电平信号一