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微机原理实验指导书
《8086/8088微机原理与接口技术》
实验指导书
成都理工大学
核技术与自动化工程学院
电气工程系
2012-9-10
目录
实验一EMU8086软件的使用1
实验二8086指令观察3
实验三顺序结构程序设计5
实验四分支结构程序设计7
实验五循环结构程序设计9
实验六子程序设计11
附录1汇编语言上机实验基础13
1.1汇编语言程序上机实验过程13
1.2EMU808614
1.3实验及实验报告要求17
基础软件实验部分共有六个实验组成,通过对这些实验程序的编写、调试,使学生熟悉8086/8088的指令系统等,了解程序设计过程,掌握汇编程序设计方法以及如何使用实验系统提供的各种调试、分析手段来排除程序错误。
实验一EMU8086软件使用
EMU8086是一款基于Windows的集编辑、汇编、链接、调试运行于一体的可视化的8086CPU仿真软件,有着与8086十分相近的功能。
EMU8086是交互式学习汇编语言(AssemblyLanguage)、计算机结构(ComputerArchitecture)和逆向工程(ReverseEngineering)的完整仿真体系。
其内部集成了汇编程序汇编器、链接器、虚拟硬件、参考资料、例程、学习指南等。
EMU8086是学习Intel8086微处理器的理想工具,它模拟真实微处理器的每一步骤,并显示内部寄存器、存储器、堆栈、变量和标志寄存器,而且其中任何一个数值都可通过鼠标双击来改变。
同时它还提供了微机显示器、直流步进电机、交通灯、LED等虚拟外设。
本节对EMU8086的使用方法作一简介,仍以例1的HELLO程序为例。
双击EMU8086图标,打开程序。
此时会弹出welcome窗口,见图1.1所示,可将该窗口关闭直接进入编辑状态;也可点击它的new按钮,则会弹出代码模板选择框供用户选择(可选择EXE模板),见图1.2所示,一般点击Cancel按钮,直接进入编辑状态。
在编辑窗口,可直接将源程序输入,见图1.3所示。
图1.1welcome窗口
图1.2模板选择
图1.3编辑窗口输入源程序
点击compile(编译)按钮则进行汇编和链接,生成.EXE文件,并提示存盘。
点击emulate(仿真)按钮则可进入8086仿真器界面,见图1.4所示。
界面中提供了寄存器窗口、内存单元窗口及反汇编窗口,下方一行按钮则提供了虚拟屏幕、源代码观察、复位、辅助工具、变量、DEBUG、堆栈及FLAGS(标志寄存器)观察等功能。
用户可点击run连续运行程序,也可点击singlestep对程序进行单步调试。
图1.5为HELLO.EXE的运行结果,用户通过虚拟屏幕观察,非常形象生动。
图1.48086仿真器界面
图1.5HELLO.EXE的运行结果
EMU8086提供了断点设置功能,见图1.6所示,先用鼠标选中要设置为断点的指令,然后点击菜单debug——setbreakpoint,即可设置断点。
若要清除断点,则点击菜单debug——clearbreakpoint。
图1.6断点设置
EMU8086也支持DEBUG调试程序,仿真器界面下方的一行按钮中有debug按钮,点击打开后可输入DEBUG命令进行调试。
见图1.7所示。
图1.7EMU8086提供的DEBUG
实验二8086指令观察
一、实验目的和要求
1.掌握汇编语言程序编辑、汇编、链接和调试的基本概念。
2.掌握在PC机上建立、汇编、链接和运行8088汇编语言程序的过程。
3.通过观察深入掌握数据传送类、算术运算类和逻辑运算类等各类指令的功能。
二、实验任务
编辑汇编程序,并汇编、链接和调试程序,验证结果。
三、实验设备和软件
PC机、EMU8086
四、实验内容
1.寻找最大最小数程序实验
设内存缓冲区从BUF单元开始,存放若干个单字节数,其数据长度在BUF单元,要求找出最大数送MAX单元,最小数送MIN单元。
源程序:
;FILENAME:
MAXMIN.ASM
DATA
SEGMENT
BUF
DB9,-4,55,78,-9,0,41,124
B1
EQU$-BUF
MAX
DB?
MIN
DB?
DATA
ENDS
CODE
SEGMENT
ASSUME
CS:
CODE,DS:
DATA
START:
MOV
AX,DATA
MOV
DS,AX
MOV
CH,0
MOV
CL,B1
;CX=数据个数
DEC
CX
;循环次数
MOV
AL,BUF
;第一个数据送AL寄存器
MOV
MAX,AL
;假设第一个数是最大数
MOV
MIN,AL
;假设第一个数是最小数
MOV
BX,OFFSETBUF+1
;下一个数据地址
LAST:
MOV
AL,[BX]
CMP
AL,MAX
;比较
JG
GREAT
CMP
AL,MIN
JL
LESS
JMP
NEXT
GREAT:
MOV
MAX,AL
;大数->MAX
JMP
NEXT
LESS:
MOV
MIN,AL
;小数->MIN
NEXT:
INC
BX
LOOP
LAST
NOP
;实验时程序执行到此,通过D命令查看数据段结果
MOV
AH,4CH
INT
21H
CODE
ENDS
END
START
2.代码转换实验
从键盘输入2个十进制数组合成压缩BCD码存入DL,再将压缩BCD码转换成ASCII码送CRT显示。
源程序:
CODE
SEGMENT
ASSUME
CS:
CODE
ST:
MOV
AH,01H
;键盘输入并回显,AL=输入字符
INT
21H
MOV
CL,4
SHL
AL,CL
MOV
DL,AL
MOV
AH,01H
INT
21H
AND
AL,0FH
OR
DL,AL
MOV
BL,DL
;保护DL原值
SHR
DL,CL
OR
DL,30H
MOV
AH,02H
;显示十位数,DL=输出字符
INT
21H
MOV
DL,BL
AND
DL,0FH
OR
DL,30H
MOV
AH,02H
;显示个位数
INT
21H
MOV
AH,4CH
INT
21H
CODE
ENDS
END
ST
要求先编写汇编文件,EMU8086采用单步调试的方法进行运行调试,任意输入两个数字,验证实验结果。
五、实验报告
实验报告要求参考附录一。
实验三顺序结构程序设计
一、实验目的和要求
1.熟悉星研集成环境软件的使用方法。
熟悉Borland公司的TASM编译器;
2.熟悉8086汇编指令,能自己编写简单的程序,并调试运行验证结果。
二、实验任务
学习使用EMU8086集成环境软件,验证及编写调试实验内容的程序。
三、实验设备和软件
PC机、EMU8086
四、实验内容
1.编写简单程序,用数据运算指令,对两个16位数做加法运算。
这两个数从地址10050H开始连续存放,低位在低地址一端,结果放在这两个数之后。
实验框图:
程序清单:
CODE
SEGMENT
ASSUME
CS:
CODE
BG:
MOV
AX,0000H
MOV
DS,AX
MOV
SI,50H
MOV
DI,52H
MOV
BX,54H
CLC
XOR
AX,AX
MOV
AX,[SI]
ADC
AX,[DI]
MOV
[BX],AX
HLT
CODE
ENDS
END
BG
2.编写简单程序,实现组合BCD码转换成ASCII码送CRT显示。
程序清单:
CODE
SEGMENT
ASSUME
CS:
CODE
BEGIN:
MOV
AL,27H
;27的BCD码,先显示高位。
MOV
DL,AL
MOV
CL,4
SHR
DL,CL
OR
DL,30H
MOV
AH,2
INT
21H
;显示'2'
MOV
DL,AL
AND
DL,0FH
OR
DL,30H
MOV
AH,2
INT
21H
;显示'7'
MOV
AH,4CH
INT
21H
CODE
ENDS
END
BEGIN
3.试用已学过的指令编程,运算以下算式:
⑴、5555H+6666H+8756H
⑵、5678+(-1234)-4321
4.已知BX=12ABH,试编程将其内容转换成ASCII码送到数据段0100H单元开始存放。
五、实验报告
实验报告要求参考附录一。
实验四分支结构程序设计
一、实验目的和要求
1.学习分支结构程序的设计和调试方法;
2.熟悉8086汇编指令中的程序控制指令的应用。
二、实验任务
学习使用EMU8086集成环境软件,验证及编写、调试实验内容。
三、实验设备和软件
PC机、EMU8086
四、实验内容
1.已知在内存中有一个字节单元NUM,存有带符号数据,要求计算出它的绝对值后,放入RESULT单元中。
题目分析:
根据数学中绝对值的概念知道,一个正数的绝对值是它本身,而一个负数的绝对值是它的相反数;要计算一个数的相反数,需要完成减法运算,即用0减去这个数。
8086/8088指令系统中有专门的求相反数的指令NEG。
实验框图:
程序清单:
DATA
SEGMENT
X
DB
-25
RESULT
DB
?
DATA
ENDS
CODE
SEGMENT
ASSUME
CS:
CODE,DS:
DATA
START:
MOV
AX,DATA
MOV
DS,AX
;初始化
MOV
AL,X
;X取到AL中
TEST
AL,80H
;测试AL正负
JZ
NEXT
;为正,转NEXT
NEG
AL
否则AL求补
NEXT:
MOV
RESULT,AL
;送结果
MOV
AH,4CH
INT
21H
;返回DOS
CODE
ENDS
END
START
;汇编结束
2.编写计算下面函数值的程序:
1X>0
Y=0X=0
-1X<0
设输入数据为X、输出数据Y,且皆为字节变量。
3.试编一程序,求三个带符号字数据中的最大值,并将最大值存入MAX字单元中。
设三个带符号数分别在三个字变量X、Y、Z中存储。
五、实验报告
实验报告要求参考附录一。
实验五循环结构程序设计
一、实验目的和要求
1.学习、掌握循环结构程序的设计和调试方法;
2.熟悉8086汇编指令中的程序控制指令和LOOP指令的应用。
二、实验任务
学习使用EMU8086集成环境软件,验证及编写、调试实验内容。
三、实验设备和软件
PC机、EMU8086
四、实验内容
1.编写程序完成求1+2+3+……N的累加和,直到累加和超过1000为止。
统计被累加的自然数的个数送CN单元,累加和送SUM。
流程图如下图所示。
实验框图:
程序清单:
DATA
SEGMENT
SUM
DW
?
CN
DW
?
DATA
ENDS
CODE
SEGMENT
ASSUME
CS:
CODE,DS:
DATA
START:
MOV
AX,DATA
MOV
DS,AX
;初始化
MOV
AX,0
;0送AX
MOV
BX,0
LP:
INC
BX
;BX加1
ADD
AX,BX
;求累加和
CMP
AX,1000
;比较
JBE
LP
;≤1000转
MOV
SUM,AX
MOV
CN,BX
;送结果
MOV
AH,4CH
INT
21H
CODE
ENDS
END
START
;汇编结束
2.采用LOOP指令来实现上例。
3.已知有几个元素存放在以BUF为首址的字节存贮区中,试统计其中正元素的个数。
显然,每个元素为一个8位有符号二进制数,统计其中正元素的个数可用循环程序实现。
五、实验报告
实验报告要求参考附录一。
实验六子程序设计
一、实验目的和要求
学习子程序的结构、特点,以及子程序的设计和调试方法。
二、实验任务
学习使用EMU8086集成环境软件,验证及编写、调试实验内容。
三、实验设备和软件
PC机,EMU8086
四、实验内容
1.设计一个子程序,功能是将一个字节的BCD码转换成二进制数。
说明:
名称:
BCD2BIN
功能:
将一个字节的BCD码转换成二进制数
所用寄存器:
CX
入口参数:
AL存放两位BCD码
出口参数:
AL存放二进制数
主程序及子程序清单:
CODE
SEGMENT
ASSUME
CS:
CODE
START:
MOV
AL,12H
CALL
BCD2BIN
HALT
BCD2BIN
PROC
NEAR
;子程序
PUSH
CX
MOV
CH,AL
AND
CH,0FH
;存低4位
MOV
CL,4
SHR
AL,CL
;高4位右移4位后乘10
MOV
CL,10
MUL
CL
ADD
AL,CH
;高4位加低4位
POP
CX
RET
BCD2BIN
ENDP
CODE
ENDS
END
START
2.试编写一个将BCD码转换成ASCII码并显示的子程序。
3.试编写一个求字变量绝对值的子程序。
五、实验报告
实验报告要求参考附录一。
附录1汇编语言上机实验基础
1.1汇编语言程序上机实验过程
图1.1汇编语言程序上机实验过程
汇编语言上机实验的主要过程如图1.1所示,包括如下几个步骤:
1、建立和修改源程序文件
在编写出汇编语言源程序后,应建立源文件(扩展名为.ASM)。
可运用Windows自带的记事本建立汇编源程序文件。
2、汇编源文件
.ASM源文件必须先由汇编程序(如ASM、MASM、TASM等)把它汇编(翻译)为目标文件(扩展名为.OBJ),才能在计算机上运行。
3、链接(链接)
为了使目标程序文件能在特定的系统环境下执行,经汇编后产生的目标文件需经过链接生成可执行文件(扩展名为.EXE),才能在计算机上启动运行。
链接过程通过调用链接程序来完成。
4、调试
程序必须经过试运行和调试后才能正式投入运行。
若程序没有错误,前3步完成后即可运行程序。
若程序有错误,则在汇编提示错误下修改程序,直到程序无误经过汇编、链接生成可执行文件。
调用调试程序(如DEBUG、TDEBUG等)进行调试。
5、运行程序
在程序没有错误的情况下即可运行程序。
1.2实验及实验报告要求
一、实验要求
上机实验是《微机原理及应用》课程一个重要的学习环节,要求学生在每次实验前应做充分的准备工作,认真预习,明确实验目的,在上机前自己编写出程序并认真检查,在实验过程中经过调试改正程序中的错误,得到正确的结果。
自己有电脑的同学可预先在自己的电脑上进行调试。
在上机调试过程中,学生对遇到的问题要认真分析、找出原因给予解决。
鼓励相互讨论,做到“动手、动脑、协作”,着重培养自主学习、研究性学习和协作学习的能力。
要注意及时将调试的主要过程和结果记录或者拷屏保存。
二、实验报告要求
每次实验完成后,应认真撰写实验报告。
实验报告的主要内容为:
(1)实验目的和要求
(2)实验软件,写出本次实验用软件名称。
(3)实验内容,实验具体内容及实验结果记录
(4)调试说明和结果,指调试的主要过程和运行结果,以及有关的必要的说明。
(流程图、源程序清单、拷屏截图等可以打印后以附件的形式粘贴在实验报告中。
)
(5)实验总结,对程序设计的技巧分析、对实验结果的分析等。
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