微机原理与接口技术实验报告

./目录TOC\o"1-3"\u实验一数据传送 2实验二算术运算 8实验三代码转换 14实验四程序的基本结构练习 20实验五存储器〔RAM6264扩展 25实验六可编程并行接口〔8255扩展 28实验七可编程计数/定时器〔8253扩展 34实验八A/D、D/A转换 45实验九可编程串行通信接口〔8251扩展 53.实验一：数据传送实验学时：2实验类型：验证实验要求：必修一．实验目的1．学习程序设计的基本方法和技能,掌握用汇编语言设计、编写、调试和运行程序的方法；学习用全屏幕编辑软件QEDIT.EXE建立源程序〔.ASM文件；学习用汇编软件MASM.EXE对源文件汇编产生目标文件〔.OBJ文件；学习用连接程序LINK.EXE对目标文件产生可执行文件〔.EXE文件；学习用调试软件TD.EXE调试可执行文件；2．掌握各种寻址方法以及简单指令的执行过程。二．实验器材PC机三．实验组织运行要求1．利用堆栈实现AX的内容与BX的内容进行交换。堆栈指针SP=2000H,AX=3000H,BX=5000H；2．汇编、调试、观察、记录结果；=1\*GB2⑴用QEDIT.EXE软件输入汇编语言源程序,以.ASM格式文件存盘；=2\*GB2⑵用MASM对源程序进行汇编产生二进制目标文件〔.OBJ文件,再用连接程序LINK产生可执行文件〔.EXE文件；=3\*GB2⑶用调试软件TD调试、运行程序,观察、记录结果。四．实验步骤1．进入子目录E:>\SY86后,利用QEDIT.EXE〔简称Q送入以下汇编语言源程序,并以M1.ASM文件存盘⑴汇编语言程序的上机过程①进入\SY86子目录E：>CD\SY86E：\SY86>②进入QEDIT.EXE编辑界面E：\SY86>Q③输入文件名*.ASM〔如M1.ASM后,输入源程序源程序DATA SEGMENT PARA PUBLIC’DATA’；数据段定义DB 512 DUP<0>DATA ENDS STACK SEGMENT PARA STACK’STACK’；堆栈段定义DB 512 DUP<

?>STACK ENDS CODE SEGMENT PARA PUBLIC’CODE’；代码段定义 ASSUME CS

:CODE,DS

:DATA,ES:DATA,SS

:STACKMAIN PROC FAR ；定义过程程序PUSH DSMOV AX,0PUSH AXMOV AX,DATAMOV DS,AXMOVES,AXMOV SP,2000hMOV AX,3000hMOV BX,5000hPUSH AXPUSH BXPOP AXPOP BXRETMAINENDP ；结束主要部分程序CODEENDS ；结束代码段END MAIN ；结束汇编⑵用MASM程序产生.OBJ文件操作如下：E:\SY86>MASMM1.ASMM1.OBJMicrosoft〔RMacroAssemblerVersion5.00Copyright〔CMicrosoftCorp1981-1985,1987.Allrightsreserved.ObjectFilename [HEXASC.OBJ]：Sourcelisting [NUL.LST]：Cross-reference [NUL.CRF]：51576+385928Bytessymbolspacefree 0WarningErrors 0SevereErrors以上说明汇编过程已经完成。⑶用LINK程序产生EXE文件操作如下：E：\SY86>LINKM1.OBJMicrosoft〔ROverlayLinkerVersion3.60Copyright〔CMicrosoftCorp1983-1987.Allrightsreserved.RunFile [M1.EXE]：ListFile [NUL.MAP]：Libraries [.LIB]：E：\SY86>LINK程序输出3个文件：.EXE文件；.LIB库文件；.MAP列表文件。连接过程全部完成,可以执行程序；⑷在TD状态下用单步运行F8对M1.EXE文件进行调试,观察、记录结果。E：\SY86>TD进入TD调试软件后用单步执行F8命令从首地址开始执行指令并观察相应变化。运行结果如下：―F8AX=0000BX=0000CX=000DDX=0000SP=2000BP=0000SI=0000DI=0000DS=17F7ES=17F7SS=17F7CS=17F7IP=0103NVUPDIPLNZNAPONC17F7:0103B80030 MOV AX,3000―F8AX=3000BX=0000CX=000DDX=0000SP=2000BP=0000SI=0000DI=0000DS=17F7ES=17F7SS=17F7CS=17F7IP=0106NVUPDIPLNZNAPONC17F7:0106BB0050 MOV BX,5000―F8AX=3000BX=5000CX=000DDX=0000SP=2000BP=0000SI=0000DI=0000DS=17F7ES=17F7SS=17F7CS=17F7IP=0109NVUPDIPLNZNAPONC17F7:010950 PUSH AX―F8AX=3000BX=5000CX=000DDX=0000SP=1FFEBP=0000SI=0000DI=0000DS=17F7ES=17F7SS=17F7CS=17F7IP=010ANVUPDIPLNZNAPONC17F7:010A53 PUSH BX―F8AX=3000BX=5000CX=000DDX=0000SP=1FFCBP=0000SI=0000DI=0000DS=17F7ES=17F7SS=17F7CS=17F7IP=010BNVUPDIPLNZNAPONC17F7:010B58 POP AX―F8AX=5000BX=5000CX=000DDX=0000SP=1FFEBP=0000SI=0000DI=0000DS=17F7ES=17F7SS=17F7CS=17F7IP=010CNVUPDIPLNZNAPONC17F7:010C5B POP BX―F8AX=5000BX=3000CX=000DDX=0000SP=2000BP=0000SI=0000DI=0000DS=17F7ES=17F7SS=17F7CS=17F7IP=010DNVUPDIPLNZNAPONC17F7:010DF4 HLT―2．用以上同样的方法,完成下列程序的调试：编辑、汇编、连接、运行程序,观察、记录结果。=1\*GB2⑴输入以下汇编程序〔分号"；"后面内容不需输入用单步运行执行程序,按分号后的要求记录结果。源程序DATA SEGMENTPARAPUBLIC‘DATA’DATA ENDSSTACK SEGMENTPARASTACK‘STACK’DB 512DUP<?>STACK ENDSCODE SEGMENTPARAPUBLIC‘CODE’ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACKSTART PROCFARPUSH DSMOV AX,0PUSH AXMOV AX,DATAMOV DS,AXMOVES,AXMOV AX,2000H ;AH=20HMOV DS,AX ;AL=00H DS=2000HMOV SS,AX ;SS=2000H AX=2000HMOV BX,2030H ;BH=20H BL=30HMOV SI,BX ;SI=2030HMOV DI,3040H ;DI=3040HMOV SI,DI ;SI=3040HMOV SP,50FFH ;SP=50FFHMOV DX,SP ;DH=50H DL=0FFHMOV CL,25 ;CL=25<19H>MOV BL,CL ;CL=19H BL=19HMOV AH,0F0H ;AH=0F0HMOV CH,AH ;CH=0F0HMOV BYTEPTR[DI],64 ;<DI>=40HMOV WORDPTR[SI],256 ;<SI>=00H <SI+1>=01HMOV DL,[SI+1] ;DL=01HMOV DH,1+[SI] ;DH=01HMOV AL,1[SI] ;AL=01HMOV WORDPTR[BX][SI],34 ;<BX+SI>=22H <BX+SI+1>=00HMOV [BX+SI+4],BL ;<BX+SI+4>=19HMOV BP,2[BX+DI] ;BP=0100HMOV [BP],AL ;<BP>=01HMOV AX,[BP][DI] ;AX=8B00HMOV BL,MOV ES,BX ;ES=2000HPUSH BX ;SP=50FDH <SP,SP+1>=2000HPUSH DI ;SP=50FBH <SP,SP+1>=3040HPOP CX ;SP=50FDH CX=3040HPOP DX ;SP=50FFH DX=2000HXCHG AX,BP ;AX=0101H BP=8B00HXCHG DH,BL ;DH=00H BL=20HLAHF ;FLAG=NVUPDIPLNZNAPONC;FLAG=00000000 ;AH=02HSAHF ;FLAG=NVUPDIPLNZNAPONC ;FLAG=00000000;AH=02HPUSHF ;SP=50FDH <SP,SP+1>=3102HPOPF ;SP=50FDH;FLAG=NVUPDIPLNZNAPONC;FLAG=00000000NOPSTART ENDPCODE ENDSEND START⑵以文件名"E2”存盘；⑶单步运行程序,每运行一条指令即检查相应结果并予以记录；⑷利用断点运行、跟踪运行和全速运行等功能调试程序、运行程序并检查结果。——运行结果：各寄存器及内存变化如上。五．思考题常用的数据传送指令有几种类型？试归纳并举例说明。答：常用的数据传送指令有四种类型：1.通用数据传送指令⑴MOVOPRD1,OPRD2例：MOVAX,2000H ;AX=2000H⑵压栈指令——PUSHOPRD出栈指令——POPOPRD例：PUSHAX ;SP=SP-2,<SP,SP+1>=AXPOPAX ;AX=<SP,SP+1>,SP=SP+2⑶交换指令——XCHGPORD1,OPRD2例：MOVAX,02FFH MOVBP,0001HXCHGAX,BP ;AX=0001H,BP=02FFH2.累加器专用传送指令⑴输入、输出指令——IN、OUT例：INAX,DX ;AX=<DX+1,DX>OUTDX,AX ;<DX+1,DX>=AX⑵换码指令XLAT例：XLAT ;AL=<BX+AL>3.地址传送指令⑴有效地址送寄存器——LEAREG,SRC例：LEASI,DAT1 ;SI=ADDR<DAT1>⑵指针送DS和寄存器——LDSREG,SRC例：LDSDI,[BX] ;DI=<DS×16+BX>,DS=<DS×16+BX+2>⑶指针送ES和寄存器——LESREG,SRC例：LESDI,[BX] ;DI=<DS×16+BX>,ES=<DS×16+BX+2>4.标志寄存器传送指令⑴标志传送指令例：LAHF ;AH←PSW的低字节SAHF ;PSW的低字节←AH⑵标志进、出栈例：PUSHF ;SP←SP-2,<SP+1,SP>←PSWPOPF ;PSW←<SP+1,SP>,SP←SP+2实验二：算术运算实验学时：2实验类型：设计实验要求：必修一．实验目的1．验证算术运算基本指令；2．正确使用加、减、乘、除程序,为设计综合算术运算程序打好基础；3．学习独立编程；4．深入学习、掌握TD调试软件的使用方法。二．实验器材PC机三．实验内容及步骤1．加、减法运算⑴要求调试以下程序源程序DATA SEGMENTPARAPUBLIC‘DATA’DATA ENDSSTACKSEGMENTPARASTACK‘STACK’DB 512DUP<?>STACK ENDSCODE SEGMENTPARAPUBLIC‘CODE’ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACKSTART PROCFARPUSH DSMOV AX,0PUSH AXMOV AX,DATAMOV DS,AXMOVES,AXMOV AX,2040H ;AH=20H , AL=40H, CF=0ADD AL,AH ;AH=20H , AL=60H, CF=0MOV CX,257 ;CX=0101H, CF=0MOV SI,AX ;SI=2060H,SUB SI,CX ;SI=1F5FH, CX=010H, CF=0SUB CH,CL ;CH=00H, CL=01H, CF=0ADC AX,CX ;AX=2061H, CX=0001H,CF=0MOV WORDPTR[SI],513 ;<SI,SI+1>=0201HADC[SI],AL ;<SI,SI+1>=0262H, CF=0SBB AX,[SI] ;AX=1DFFH, CF=0INC BYTEPTR[SI+1];<SI,SI+1>=0362HDEC BYTEPTR[SI] ;<SI,SI+1>=0361HDAA ;AH=1DH,AL=65H,AF=1,CF=1AAA ;AH=1EH,AL=0BH,AF=1,CF=1RETSTART ENDPCODE ENDSEND START——运行结果：各寄存器及内存数据如上。2．加、减法程序设计⑴要求试设计、编写程序,计算<UP1>+<UP2>-<UP3>,结果存放在DX中。如25+48-19=？其中UP1、UP2、UP3的内容均为二位十进制数,并以非压缩BCD码格式存入存储器：<UP1>=0205H, <UP2>=0408H, <UP3>=0109HUP1=2050H, UP2=2150H,UP3=2250H源程序DATA SEGMENT PARA PUBLIC‘DATA’DATA ENDSSTACK SEGMENT PARA STACK‘STACK’DB 512DUP<?>STACK ENDSCODE SEGMENT PARA PUBLIC‘CODE’ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACKSTART PROC FARPUSH DSMOV AX,0PUSH AXMOV AX,DATAMOV DS,AXMOVES,AXMOVAX,0000MOV DX,0000MOV SI,2050HMOV DI,2150HMOV BP,2250HMOV WORDPTR[SI],0205HMOV WORDPTR[DI],0408HMOV WORDPTR[BP],0109HMOVAL,[SI] ;送被加数低8位ADDAL,[DI] ;低8位相加AAA ;加法ASCII调整MOVDL,AL ;暂存MOVAL,[SI+1] ;送被加数高8位ADCAL,[DI+1] ;带进位加AAA ;加法ASCII调整XCHGAL,DL ;AL与DL交换SUBAL,[BP] ;和的低8位减减数的低8位AAS ;减法ASCII调整XCHGAL,DL ;AL与DL交换,存低8位结果SBBAL,[BP+1] ;高8位带进位减AAS ;减法ASCII调整MOVDH,AL ;存高8位结果RETSTART ENDPCODE ENDSEND START——运行结果：DX=0504H3．乘法程序设计要求：试设计、编写程序,计算<A>×<B>。A、B表示内存单元,分别存放着二个用非压缩BCD码表示的十进制数<如34、56>。内存单元<A>=04H,<A＋1>=03H,内存单元<B>=06H,<B＋1>=05H,计算结果应为非压缩的BCD码表示的十进制数,存放在以C为首地址的4个连续内存字节单元中。设内存单元A=2200H、B=2220H、C=2240H；源程序DATA SEGMENT PARA PUBLIC‘DATA’DATA ENDSSTACK SEGMENT PARA STACK‘STACK’DB 512DUP<?>STACK ENDSCODE SEGMENT PARA PUBLIC‘CODE’ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACKSTART PROC FARPUSH DSMOV AX,0PUSH AXMOV AX,DATAMOV DS,AXMOVES,AXMOVAX,0MOVBX,0MOVDI,223AHMOVSI,2230HMOVAL,04H;被乘数低8位送ALMOVBL,06H;乘数低8位送BLMULBL ;相乘,AL=18H,CF=0AAM ;调整,AH=02H,AL=04HMOVWORDPTR[DI],AX ;存结果,<DI,DI+1>=04H,02HMOVAL,03H ;被乘数高8位送ALMULBL ;被乘数高8位乘以乘数低8位,AL=12H,CF=0AAM ;调整,AH=01H,AL=08HADDAL,[DI+1] ;部分积相加,AL=0AHAAA ;调整,AH=02H,AL=00H,AF=1,CF=1MOVWORDPTR[DI+1],AX ;存结果,<DI+1,DI+2>=00H,02HMOVAL,04H ;被乘数低8位送ALMOVBL,05H ;乘数高8位送BLMULBL ;相乘,AL=14HAAM ;调整,AH=02H,AL=00HMOVWORDPTR[SI],AX ;存结果,<SI,SI+1>=00H,02HMOVAL,03H ;被乘数高8位送ALMULBL ;被乘数高8位乘以乘数高8位,AL=0FHAAM ;调整,AH=01H,AL=05HADDAL,[SI+1] ;部分积相加,AL=07HAAA ;调整,AH=01H,AL=07H,AF=0,CF=0MOVWORDPTR[SI+1],AX ;存结果,<SI+1,SI+2>=07H,01HMOVAL,[DI] ;AL=04HMOVBP,2240H;乘积首址2240HMOV[BP],AL ;存积低位,<2240H>=04HMOVAL,[DI+1]ADDAL.[SI+1]AAA ;调整,AH=01H,AL=00H,AF=0,CF=0MOV[BP+1],AL ;存积低位加1,<2241H>=00HMOVAL,[DI+2] ;AL=02HADCAL,[SI+1] ;AL=09H,AF=0,CF=0AAA ;调整,AH=01H,AL=09HMOV[BP+2],AL ;存积低位加2,<2242H>=09HMOVAL,0ADCAL,[SI+2] ;AL=01H,AF=0,CF=0AAA ;调整,AH=01H,AL=01HMOV[BP+3],AL ;存积高位,<2243H>=01HRETSTART ENDPCODE ENDSEND START——运行结果：<2243H>=01H,<2242H>=09H,<2241H>=00H,<2240H>=04H；积=1904H4．除法程序设计〔选做⑴要求试设计、编写程序,计算<A>／<B>,A、B表示内存单元,数据自定。其中除数<B>是16位十六进制数,存放在BX中；被除数<A>是32位十六进制数,高16位存放在DX,低16位存放在AX中；结果为32位十六进制数的商存放在BX：AX中；16位十六进制余数存放在DX中。设置数据时如果除数等于零或者商大于16位,则应考虑溢出处理。源程序〔避免溢出的除法程序STACK SEGMENTPARASTACK'STACK' DW 32DUP<0>STACK ENDSDATA SEGMENTPARA'DATA'DATA ENDSCODE SEGMENTPARA'CODE' ASSUMECS:CODE,DS:DATA,SS:STACKDIVUO PROCFAR PUSHDS MOVAX,0 PUSHAX MOVAX,DATA MOVDS,AX MOVAX,1FCDH ;被除数低16位 MOVDX,3B78H ;被除数高16位 MOVBX,7C9AH ;16位除数 CMPBX,0 ;除数=0? JNZDVROK ;不为零,转 DIVBX ;为零,除 JMPSHORTGO_DOSDVROK: PUSHES PUSHDI PUSHCX MOVDI,0 ;取出当前的INT0向量并保存之MOVES,DI PUSHES:[DI] PUSHES:[DI+2] LEACX,OVR_INT ;获得INT0向量 MOVES:[DI],CXMOVCX,SEGOVR_INT MOVES:[DI+2],CXDIVBX ;做除法 SUBBX,BXRESTORE:POPES:[DI+2]

;恢复INT0向量POPES:[DI]POPCXPOPDIPOPESGO_DOS: RETOVR_INT: POPCXLEACX,RESTOREPUSHCXPUSHAXMOVAX,DXSUBDX,DXDIVBXPOPCXPUSHAXMOVAX,CXDIVBXPOPBXIRETDIVUO ENDPCODE ENDSEND DIVUO ——运行结果：商BX:AX=7A2EH,余数DX=5821H程序流程框图开始开始YY除数为0？INT0中断做除法NY有溢出？INT0中断转OVR-INT处理放除数、被除数N除数为0？INT0中断做除法NY有溢出？INT0中断转OVR-INT处理放除数、被除数N结束结束四．思考题1．若对两个带符号的双精度数作加、减法运算,该怎样处理。答：如果对两个带符号的双精度数作加、减法运算,则运算应按照带符号的加、减法考虑。2．在编写乘法程序时,若<B>是一个带符号非压缩的BCD码,则程序应该怎样编写。答：如果乘数是一个带符号非压缩的BCD码,则运算应按照带符号的乘法考虑。首先保存被乘数和乘数的符号位,正常运算后,在结果加上符号位。实验三：代码转换实验学时：2实验类型：设计实验要求：必修一．实验目的1．设计常见的代码转换程序,通过实际操作,调试并检验所设计程序的正确性；2．提高独立编程的能力。二．实验器材PC机三．实验内容1．十六进制数→ASCII码要求：试设计、编写程序,将一个十六进制数0FBE9H转换为ASCII码并在屏幕上显示出来。源程序NAME HEXASCDATA SEGMENTPARAPUBLIC'DATA'HEX DW0EBF9HASC DB20DUP<0>DATA ENDSSTACK SEGMENTPARASTACK'STACK'DB 512DUP<?>STACK ENDSCODE SEGMENTPARAPUBLIC'CODE'ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACKSTARTPROCFAR PUSHDS MOVAX,0 PUSHAX MOVAX,DATA MOVDS,AXMOVES,AXMOVCX,0004H MOVAX,HEX ;取十六进制数0EBF9H LEABX,ASC AA: PUSHCXMOVCL,04H ;给循环计数器赋转换代码长度 ROLAX,CL ;十六进制数循环左移 PUSHAX ANDAX,000FH CMPAL,0AH ;判别是否为"0~9” ASCII ;是"0~9”转ASCII ADDAL,07HASCII: ADDAL,30H MOVDH,AL MOVCL,04H ;给循环计数器赋转换代码长度 SHRDH,CL ;逻辑右移 MOVDL,AL ANDDX,0F0FH ORDX,3030H MOV[BX],DH ;<BX>=46H,<BX>=42H,<BX>=45H,<BX>=39H, INCBX MOV[BX],DL INCBX POPAX POPCXLOOPAA MOVAL,'$' MOV[BX],AL MOVAH,09H LEADX,ASC INT21H RETSTART ENDP CODE ENDS ENDSTART——在TD状态下分别用单步执行、全速运行对HEXASC.EXE文件进行调试、运行,结果正确；——在DOS状态下运行可执行文件HEXASC.EXE,结果正确。屏幕显示：45424639。2．ASCII码→BCD码要求：试设计、编写程序,完成以下功能。设有一组ASCII码数据：3332H,3537H,3946H,3239H,3642H,…,存放在起始地址为DS:150H的连续内存单元内,数组长度存入CX。经过转换后的BCD码存放在起始地址为DS:160H的连续内存续单元内,如果待转换的数据不是十进制数的ASCII码,则对应的结果单元存放"0FFH"。源程序NAMEASCBCDDATASEGMENTPARAPUBLIC'DATA'ORG0150HDATA1DW3332H,3537H,3946H,3239H,3642HORG0160HDB10DUP<?>DATAENDSSTACKSEGMENTPARASTACK'STACK'DB512DUP<?>STACKENDSCODESEGMENTPARAPUBLIC'CODE'ASSUMECS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACKSTARTPROCFARPUSHDSMOVAX,0PUSHAXMOVAX,DATAMOVDS,AXMOVES,AXMOVCX,0AH ;循环计数器赋转换代码数组长度LEADI,DATA1 ;ASCII首址送DILEASI,DATA2 ;BCD首址送SIBB:MOVBL,0FFH ;错误标志BLMOVAL,[DI] ;ASCII码送ALCMPAL,3AH ;检查是否为大于9的ASCII码JNBDONE ;是转DONESUBAL,30H ;不是,取ASCII码低4位DONE ;小于0的十进制数,转DONEMOVBL,AL ;BCD码送BLDONE:MOVAL,BL ;错误标志或结果送ALMOV[SI],AL ;转换结果送BCD数据区INCDIINCSILOOPBB ;<CX>不为0,转BBRETSTARTENDPCODEENDSENDSTART——运行结果：从DS:160H开始的连续内存单元的BCD码数据为：02,03,07,05,0FF,09,09,02,0FF,06,…。程序流程框图开始开始ASCII首址送DIBCD首址送SIASCII首址送DIBCD首址送SI数组长度送CX数组长度送CX取待转换数取待转换数Y待转换数Y待转换数>39H？NNCX-CX-1=0？YY结束结束SI←SI+1DI←DI+1置错误标志0FFHN待转换数减30H存转换结果SI←SI+1DI←DI+1置错误标志0FFHN待转换数减30H存转换结果3．BCD码→二进制要求：试设计、编写程序,完成以下功能。有一组非压缩的BCD码数据存放在起始地址为DS:180H的连续内存单元内,数组长度存入CX。经过转换后的二进制数存放在起始地址为DS:190H的连续内存单元内。非压缩的BCD码数据如下：0802,0103,0009,0706,0407,…。源程序NAMEBCD2DATASEGMENTORG0180HDAT1DW0802H,0103H,0009H,0706H,0407HORG0190HDAT2DB10DUP<?>DATAENDSSTACKSEGMENTPARASTACK'STACK'DB512DUP<?>STACKENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACKSTARTPROCFARPUSHDSMOVAX,0PUSHAXMOVAX,DATAMOVDS,AXMOVES,AXMOVCX,05H ;循环计数器赋转换代码长度LEADI,DAT1 ;BCD码首址送DI LEASI,DAT2 ;二进制首址送SIXL: MOVAL,[DI+1] ;BCD码十位数值赋ALMOVBL,