北方工业大学微机原理实验报告

北方工业大学微机原理实验报告实验目的本实验的目的是为了使学生掌握微机原理的基本实验技能，了解微机系统的组成和工作原理，熟悉微机系统的接口技术，能够进行简单的微机系统设计和应用。通过实验，学生将能够：理解微处理器的工作原理和内部结构。掌握汇编语言编程的基本技能。熟悉微机系统的输入/输出接口技术。了解中断和定时器的原理及应用。能够使用仿真器和编程器进行程序的开发和调试。实验设备微机原理实验箱汇编语言编译器（如MASM）仿真器（如VisualStudio）编程器（如Keil）逻辑分析仪（可选）实验内容实验一：微处理器的工作原理实验目的理解微处理器的基本结构。掌握微处理器的工作流程。能够使用仿真器进行程序的调试。实验内容学习微处理器的内部结构，包括寄存器、运算器和控制器等。编写简单的汇编语言程序，理解程序的执行过程。使用仿真器运行程序，观察程序的执行结果。学习如何使用仿真器的调试功能，进行程序的调试。实验二：微机系统的输入/输出接口实验目的理解微机系统的输入/输出接口技术。掌握如何使用8255可编程并行接口芯片。能够设计简单的输入/输出接口电路。实验内容学习8255可编程并行接口芯片的原理和功能。设计一个简单的输入/输出接口电路，例如控制LED灯的亮灭。编写汇编语言程序，实现对输入/输出设备（如开关、LED）的控制。使用编程器将程序写入微处理器，并通过仿真器进行测试。实验三：中断和定时器实验目的理解中断和定时器的原理。掌握中断和定时器的应用。能够编写处理中断和定时器事件的程序。实验内容学习中断和定时器的概念，了解它们在微机系统中的作用。编写程序，实现对外部中断的响应和处理。使用定时器实现一个简单的定时器应用，例如倒计时器。使用仿真器测试中断和定时器程序的正确性。实验步骤准备实验环境，包括安装必要的软件和连接实验设备。阅读实验指导书，理解实验目的和内容。按照实验指导书的要求，编写汇编语言程序。使用编程器将程序写入微处理器。通过仿真器运行程序，观察和记录实验结果。分析实验结果，检查程序的正确性。撰写实验报告，记录实验过程和结果，分析存在的问题和解决方法。实验报告撰写要求实验报告应包括实验目的、实验设备、实验内容、实验步骤、实验结果和分析、结论和建议等部分。实验报告应条理清晰，语言简洁明了，数据记录准确。实验报告中应详细描述程序设计的过程，包括使用的指令和程序的逻辑结构。对于实验中出现的问题，应详细记录问题现象、解决方法及反思。实验注意事项实验前应认真阅读实验指导书，理解实验原理和操作步骤。实验过程中应细心操作，避免硬件损坏。实验数据应准确记录，以便分析和验证。实验结束后应认真总结，撰写详细的实验报告。结论通过微机原理实验，学生不仅掌握了微处理器的工作原理和汇编语言编程技能，还熟悉了微机系统的输入/输出接口技术和中断、定时器的应用。这些实验技能对于后续的微机系统设计和应用具有重要意义。#北方工业大学微机原理实验报告实验目的本实验的目的是通过实际操作和观察，加深对微机原理的理解，掌握微处理器的工作方式和程序设计流程。具体来说，实验目标包括：熟悉微机系统的硬件组成和各部分的功能。学习使用汇编语言进行程序设计，并了解其工作原理。掌握程序的编译、链接和运行过程。通过实验，理解指令执行的过程和寄存器的作用。实验环境本实验在北方工业大学微机原理实验室进行，使用的是基于Intel8086微处理器的实验板。实验板配备有必要的输入输出设备，如键盘、显示器、打印机等，以及各种存储器和扩展接口。实验内容程序设计基础首先，我们学习了汇编语言的基本语法和指令集。汇编语言是直接操作硬件的编程语言，它与机器语言一一对应，便于程序员理解和控制硬件。我们学习了如何使用汇编语言编写简单的程序，并学习了如何使用编译器将汇编语言代码转换为机器语言。指令执行过程接着，我们深入研究了指令的执行过程。指令是CPU的基本操作命令，它规定了操作码和操作数的地址。我们学习了如何通过程序计数器（PC）来顺序执行指令，以及如何通过不同的寄存器（如通用寄存器、段寄存器等）来参与运算和数据传送。程序设计流程然后，我们学习了如何设计一个完整的程序。这包括了程序的编辑、编译、链接和运行过程。我们使用了一个简单的汇编程序作为例子，学习了如何通过编辑器编写源代码，如何使用编译器将源代码编译成目标代码，以及如何通过链接器将多个目标文件链接成一个可执行文件。实验操作在实验操作部分，我们使用实验板上的微处理器进行了一系列的实验。我们编写并调试了简单的汇编语言程序，观察了程序在微处理器上的执行过程。我们还学习了如何使用实验板的输入输出设备，如键盘和显示器，来实现简单的用户交互。实验结果分析通过对实验结果的分析，我们验证了程序的正确性，并深入理解了指令执行过程中的各个细节。我们学习了如何通过观察寄存器的变化和程序的状态来诊断程序中的错误。实验结论通过本实验，我们不仅加深了对微机原理的理解，还掌握了使用汇编语言进行程序设计的基本技能。我们学会了如何通过硬件和软件的结合来实现特定的功能，这对于我们进一步学习计算机科学和工程技术具有重要意义。参考文献《微机原理与接口技术》，机械工业出版社。Intel8086/8088MicroprocessorProgrammer’sReferenceManual.《汇编语言程序设计》，清华大学出版社。附录实验代码示例以下是一个简单的汇编语言程序示例，用于显示“Hello,World!”字符串：;HelloWorld.asm

;Asimpleprogramtodisplay"Hello,World!"onthescreen

.MODELSMALL

.STACK100H

.DATA

HelloStringDB"Hello,World!",0AH,0DH,'$'

MessageLenEQU$-HelloString

.CODE

Start:

MOVAX,@DATA

MOVDS,AX

MOVSI,OFFSETHelloString

MOVCX,MessageLen

LEADX,HelloString

MOVAH,9

INT21H

MOVAH,4CH

INT21H

End:

HLT

DB0AH,0DH,'$'实验记录表实验项目实验内容实验结果分析与讨论1实验环境熟悉实验板正常工作，输入输出设备可用确认实验环境，为后续实验做准备2汇编语言基础编写并编译了简单的汇编程序理解了汇编语言的基本语法和指令集3指令执行过程观察了指令在微处理器中的执行流程掌握了指令执行的关键步骤4程序设计流程完成了一个简单的北方工业大学微机原理实验报告实验目的本实验的目的是为了使学生掌握微机原理的基本概念和实验技能，包括微处理器的结构、工作原理、指令系统、汇编语言编程以及接口技术等。通过实验，学生能够将理论知识应用于实际操作，加深对微机系统的理解，并能够使用汇编语言编写简单的程序，实现特定的功能。实验内容微处理器结构与工作原理在实验中，我们学习了微处理器的内部结构，包括算术逻辑单元（ALU）、累加器、程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）等。我们了解了微处理器的工作流程，即取指令、解码指令、执行指令和写回结果。指令系统与汇编语言编程我们学习了微处理器的指令系统，包括数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、移位指令、控制转移指令等。通过汇编语言编程，我们能够编写简单的程序，实现数据的加法、乘法运算，以及控制程序的流程。接口技术我们学习了如何使用微处理器与外部设备进行通信，包括输入/输出（I/O）接口、中断系统、定时器/计数器等。通过实验，我们掌握了如何使用汇编语言编写程序，控制外部设备的操作。实验步骤连接实验设备，包括微处理器开发板、电源、显示器等。编写汇编语言程序，使用汇编器将源代码编译成目标代码。将编译后的目标代码下载到微处理器开发板中。运行程序，观察程序的执行结果。记录实验数据，分析程序的执行过程。实验结果与分析通过实验，我们成功地实现了几个简单的汇编语言程序，包括加法器、定时器控制程序等。我们分析了程序的执行结果，验证了指令的正确执行，并讨论了程序中可能存在的问题和优化方法。结论总的来说，通过本次微机原理实验，我们不仅加深了对理论知识的理解，还掌握了实际操作技能。我们学会了使用汇编语言编程，能够实现简单的控制和运算功能，并且对微处理器的结构和工作原理有了更直观的认识。这对于我们未来在计算机领域的学习和研究具有重要意义。参考文献[1]《微机原理与接口技术》，高等教育出版社，2010年。[2]《汇编语言程序设计》，机械工业出版社，2005年。附录实验程序代码;加法器程序

;程序说明：这是一个简单的加法器程序，使用累加器进行加法运算

ORG0000H

;初始化累加器为0

LXIH,0000H

;循环加法

LOOP:

;加法操作

ADDH

;判断是否溢出

JCOVERFLOW

;如果没有溢出，显示结果

CMP00H

;判断是否等于0

JEZERO

;如果不是0，显示结果

MOVB,A

MOVA,H

ADDB

MOVH,A

MOVA,L

ADDB

MOVL,A

;循环继续

JMPLOOP

OVERFLOW: