微机原理与应用课程实验报告.doc

1、2014-2015秋学期微机原理与应用课程实验报告 实验分工：报告人（签名） 姓名： 学号： 班级：同组人（签名） 姓名： 学号： 班级: 实验时间：微机原理与应用课程设计报告一、设计目的1熟悉emu8086的使用方法。2掌握汇编语言设计和调试方法。3. 提高编程设计能力，掌握结构化编程的方法。二、课程设计任务及其分析、流程图、代码本课程设计采用自上而下的结构化编程方法，将整个课程设计分为5个任务，并将第4、5个任务都分成第一步和第二步，依次完成这些任务。先对DS、ES等初始化，再给这5个任务编写5个子程序，其中第4、5个子程序又分成两步。最后，返回DOS系统，程序结束。流程图：代码： tit

2、le 1104520121陈冬冬_课程设计源程序page 60,132 .model small .stack 64 .data .codemain proc far mov ax,0100h mov ds,ax mov es,ax call sub1 call sub2 call sub3 call sub4 call sub5 mov ax,4ch int 21h;返回dos系统main endp （二）每个设计任务及其分析、流程图、代码1. 在数据段首址为0100H开始的内存区1按从大到小的顺序顺次存入二进制数150共16个字节的数据；分析：任务1要求将150共16个字节的数据存入首址为

3、0100H的内存区1。首先，将内存区1的首址赋给数据段地址偏移寄存器SI。显然，不能将立即数一个一个立即数存入内存区1，这样在编程上是不现实的。所以，我先用一个寄存器AL来存放这些数，再将AL的值存入内存区1。可以先给AL赋值15，然后存入内存区1，以后每次AL自减1，内存区地址加1，这样就用少量代码实现了任务1。流程图：开始初始化目标内存区首址SI=0100H循环次数CX=0100H初始化将要赋值的寄存器AL=000FH目标单元赋值目标内存区SISI-1要赋的值ALAL-1 NCXCX-1CX=0? Y结束代码： mov si,0100h;内存区1的偏移地址 mov cx,0010h;循环次

4、数，十进制数为16 mov al,0fh;将要赋的值150放在al中intram: mov si,al inc si dec al;每循环一次，地址加1，数据减1loop intram 2. 将上述源区内容传送到目的内存区2（首址为1100H）中；分析：任务2要求将内存区1的内容传送到内存区2中。这个功能实现起来非常简单，与我们在微机原理实验中做过的内容相似，只要将源内存区首址赋给SI，目的区首址赋给DI，定义循环次数即可。由于内存之间不能直接传送数据，通过一个寄存器AL过渡，每次传送数据后，SI和DI都自增1，即可将源区内容传送到目的区。代码： mov si,0100h;源区首地址 mov

5、cx,0010h;循环次数，十进制数为16 mov di,1100h;目的区首地址spr: mov al,si mov di,al;因内存区数据之间不能直接传送，所以使用al作为过渡 inc si inc diloop spr 但是，做到这一步时，我又想到老师在微机原理实验之后的课程中讲到的串操作指令，这些指令是用于完成一串数据的操作的。其中的MOVSB，正是实现数据传送功能的。于是，我又复习了一下串操作指令的用法，将上面的代码进行了优化。这个方法要注意的是，要先使用指令CLD，这样才能使串操作时指针自动加1，不会产生地址错误。优化后的代码显然短了很多，也减少了程序员编程的压力。流程图：循环次

6、数CX=0010H 串操作REP MOVSB 结束优化后的代码： cld ;df置0，串操作时指针自动增加 mov si,0100h;源区首地址 mov di,1100h;目的区首地址 mov cx,0010h;循环次数，十进制数为16 rep movsb;使用串指令传送数据，减少代码长度，使代码更加优化 3. 检验上述传送过程是否正确，如有错误，在紧跟内存区2后的第一个字节开始写入ASCII码“ERROR”，否则写入“OK”。分析：（1）检验上述传送过程是否正确，有两个方法，一是将内存区2的内容直接与150这16个数据相比较；二是将内存区2的内容与内存区1的内容相比较。首先，我采用了第一个方

7、法，具体实现方法与任务1类似，即用一个寄存器AL来存放这些数，再将AL的值与内存区2的内容相比较。可以先给AL赋值15，然后与内存区2的内容相比较，以后每次AL自减1，内存区地址加1。后来，我又想到了老师上课讲的关于串操作指令中一个检验单词“EUROPE”是否拼错的例题。那个例题中用到了串操作比较指令CMPSB。复习了这个指令之后，我发现，CMPSB只能用于两个内存区内容之间的比较。于是，为了优化代码，我又用了上述的第二种方法，即将内存区2的内容与内存区1的内容相比较。这样，代码长度又明显减少了。（2）如有错误，在紧跟内存区2后的第一个字节开始写入ASCII码“ERROR”，否则写入“OK”。

8、由于一个字符占用一个字节内存地址，因此，在实现这个功能时，就必须一个字符一个字符地存入指定内存区。需要注意的是，传送过程正确和错误时存入的字符个数不同，这样就导致当所有字符都存好之后内存区2的末尾地址不同。而可以看到，任务5中还是要用到内存区2末尾地址，因此，在这里就应该将这个地址保存起来。 注意：这里增加了在传送数据出错时记录出错的那个数的地址的功能。流程图：将出错的数的地址及字符串ERROR赋值到内存区2的末尾SI=DI?串操作REP CMPSB循环次数为CX=0010H初始化目标内存区2首址为DI=1100H初始化源内存区1首址为SI=0100HCLD（串操作时指针自动增加）开始 N Y

9、将字符串OK赋值到内存区2的末尾结束代码: mov si,0100h;源区首地址 mov di,1100h;内存区2的首地址 mov cx,0010h;循环次数，十进制数为16 repe cmpsb ;使用串指令比较数据，更加方便 je exit;若传送过程正确，跳到exit，在在紧跟内存区2后的第一个字节开始写入ASCII码“OK”，否则写入“ERROR” mov di,1110h mov di,si;记录出错的那个数的地址 mov di,E inc di mov di,R inc di mov di,R inc di mov di,O inc di mov di,R mov dx,di;记

10、录di的值，即现在内存区2的末尾，后面要用到 jmp task4exit: mov di,1110h mov di,O inc di mov di,K mov dx,di;记录di的值，即现在内存区2的末尾，后面要用到 jmp task4 4. 用冒泡法将上述内存区2的数据，按从小到大的次序重新排列，排列后存放在内存区3（开始地址为2100H）。分析：要想实现任务4，应该是先将内存区2的数据传送到内存区3，对内存区3中的数据进行排序。（1）传送数据，和任务2相同，这里不再赘述。（2）对内存区3中的数据进行排序，由于在微机原理实验中做过这个实验，并且当时已将每一轮排序的结果都列举出来。因此，我对

11、冒泡法排序已经有了足够的认识，这里也不再赘述。代码： ;第一步：先将内存区2的数据传送到内存区3中task4: mov si,1100h;源区首地址 mov di,2100h;目的区首地址 mov cx,0010h;循环次数，十进制数为16 rep movsb;与任务2一样，使用串指令传送数据;第二步：排序start: mov bl,0 ;用于记录一轮比较中，是否冒泡，若是，记为1 mov cx,0010h;循环次数 mov di,2100h add di,cx dec di;内存区3的末尾 dec cx;真正的循环次数应该是数据个数减1 again: mov al,di cmp al,di-

12、1 jae next xchg al,di-1 mov di,al mov bl,1next: dec di loop again cmp bl,0 jne start 5. 将上述内存区2和内存区3的第10个数据分别乘以2，并转为压缩BCD码，保存在各自存储区的末尾。再将上述两个BCD码相乘，其结果保存在内存区1的末尾处。 分析：这个任务相对复杂，为了能更清楚地理解这个任务，我将它分为两步。（1）将内存区2和内存区3的第10个数据分别乘以2，再将这两个数据转化为压缩BCD码，保存在各自存储区的末尾。内存区2的第10个数据是6，内存区3的第10个数据是9，乘以2后，就是12和18。而计算机中存

13、放的是它们的16进制数，即CH和12H,那么如何将它们转化成压缩BCD码呢？所谓压缩BCD码，就是用半个字节来表示一个十进制位。因为后面还要将CH和12H相乘，所以在得到16进制数时，先将它们保存在各自内存区的末尾，那么CH中的C存在地址1112H。那么所采取的算法就是将C除以10，商1，存入1113H中；余数2，将商左移4位，再和余数相或，便得到压缩BCD码的12，存入地址1114H中。我们可以看到，对内存区2和内存3的第10个数据的操作是相同的。因此，我首先想到了使用循环的方法。但是，循环要多次从这一行代码跳到另一行，同时为了使代码长度缩短和使整个程序呈现方法的多样性，我又采用了调用子程序

14、的方法。（1）的流程图：子程序TOBCD开始乘以2，结果保存在AX中DX中为压缩BCD码的十位和个位，除以10，AL中为十位，DL中为个位。将AL保存在内存区2或3 的末尾内存区2的第10个数据赋值到寄存器AL中调用子程序TOBCDAL左移4位，与DL相或，AL中即为压缩BCD码的十位和个位，保存在内存区2或者3的末尾内存区3的第10个数据赋值到寄存器AL中调用子程序TOBCD返回主程序结束（2）获取这两个数,相乘，其结果保存在内存区1的末尾处。获取这两个16进制数（CH和12H），一个存入AX中，一个存入BX中，相乘，结果在DX、AX中（对于为何要用到DX,见报告最后的“注”），再分别将DX

15、和AX存入内存区1的末尾。综上，任务结束返回DOS系统。（2）的流程图： (1)和（2）的总代码如下： 第一步：先将内存区2的数据传送到内存区3中task4: mov si,1100h;源区首地址 mov di,2100h;目的区首地址 mov cx,0010h;循环次数，十进制数为16 rep movsb;与任务2一样，使用串指令传送数据;第二步：排序start: mov bl,0 ;用于记录一轮比较中，是否冒泡，若是，记为1 mov cx,10h;循环次数 mov di,2100h add di,cx dec di;内存区3的末尾 dec cx again: mov al,di cmp a

16、l,di-1 jae next xchg al,di-1 mov di,al mov bl,1next: dec di loop again cmp bl,0 jne start mov di,dx;任务3中记录的内存区2的末尾处的地址 mov si,1109h mov al,si;取出内存区2第10个数于al中 mov si,di;内存区2的末尾处 call tobcd mov si,2109h mov al,si mov si,210fh;内存区3的末尾处 call tobcd ;第二步：获取这两个数,相乘，其结果保存在内存区1的末尾处 mov ah,di+1;内存区2的末尾处，即12 m

17、ov cl,4 shr ah,cl mov al,ah mov dl,10 mul dl mov dl,di+1 and dl,0fh add al,dl mov bl,al mov si,2110h;内存区3的末尾处，即18 mov ah,si mov cl,4 shr ah,cl mov al,ah mov dl,10 mul dl mov dl,2110h and dl,0fh add al,dl mul bl mov 0110h,ax mov 0202h,dx;相乘后保存在dxax中，再传送到内存区1的末尾处 noptobcd proc;转换成压缩bcd码的子程序 mov dl,2 m

18、ul dl ;6乘以2为12（ch）或9乘以2为18（12h）,保存在ax中 mov dx,0 ;除法须清零 mov bx,10 div bx mov ah,dl mov cl,4 shl al,cl or al,dl mov si+1,al ret ;返回主程序Tobcd endp 三、结果及其分析1. 内存区1：从上面的截图可以看到，内存区1从0100H开始到010FH依次存放了15-0这16个字节的数据。完全符合任务1的要求。2. 内存区2：从上面的截图可以看到，内存区2从1100H开始到110FH依次存放了150这16个字节的数据。说明从内存区1到内存区2的数据传送过程完全正确。3.

19、内存区2的末尾：从上面的截图可以看到，由于传送数据过程完全正确，内存区2末尾110FH和1110H处分别存放了字符O和字符K的ASCII码4FH和4BH。完全符合任务3的要求。4. 内存区3：从上面的截图可以看到，内存区3中从2100H开始到210F依次存放了015这16个字节的数据。显然，从内存区2传送到内存区3的数据150已经通过冒泡法，按从小到大的次序重新排列好了。完全符合任务4的要求。5. 内存区2的末尾：内存区3的末尾：内存区1的末尾：从截图中，可以看出，所做设计完全符合相关要求。四、设计总结与思考 开始看到老师的设计要求的时候，觉得这个程序应该并不难，里面的冒泡法排序，将数据传送到

20、指定的内存区，以及BCD码相乘等，前面的实验中都有接触，所以在实验中没有遇到什么大问题。但是也有一些小问题，比如忘了加入进位，标志位会因某一句语句的变化而变化等。不管怎么说，老师安排的实验和课程设计都在一定程度上强化了我的理论知识，并且让我对汇编语言产生了更多兴趣。不过由于自身的能力限制，我的程序有很多不足之处，也请老师给予指正。五、 附完整课程设计程序page 60,132 .model small .stack 64 .data .codemain proc far mov ax,0100h mov ds,ax mov es,ax mov si,0100h;内存区1的偏移地址 mov cx

21、,0010h;循环次数，十进制数为16 mov al,0fh;将要赋的值150放在al中intram: mov si,al inc si dec al;每循环一次，地址加1，数据减1loop intram cld ;df置0，串操作时指针自动增加 mov si,0100h;源区首地址 mov di,1100h;目的区首地址 mov cx,0010h;循环次数，十进制数为16 rep movsb;使用串指令传送数据，减少代码长度，使代码更加优化 mov si,0100h;源区首地址 mov di,1100h;内存区2的首地址 mov cx,0010h;循环次数，十进制数为16 repe cmps

22、b ;使用串指令比较数据，更加方便 je exit;若传送过程正确，跳到exit，在在紧跟内存区2后的第一个字节开始写入ascii码“ok”，否则写入“error” mov di,1110h ;mov di,si;记录出错的那个数的地址 mov di,e inc di mov di,r inc di mov di,r inc di mov di,o inc di mov di,r mov dx,di;记录di的值，即现在内存区2的末尾，后面要用到 jmp task4exit: mov di,1110h mov di,o inc di mov di,k mov dx,di;记录di的值，即现在内

23、存区2的末尾，后面要用到 jmp task4;第一步：先将内存区2的数据传送到内存区3中task4: mov si,1100h;源区首地址 mov di,2100h;目的区首地址 mov cx,0010h;循环次数，十进制数为16 rep movsb;与任务2一样，使用串指令传送数据;第二步：排序start: mov bl,0 ;用于记录一轮比较中，是否冒泡，若是，记为1 mov cx,10h;循环次数 mov di,2100h add di,cx dec di;内存区3的末尾 dec cx again: mov al,di cmp al,di-1 jae next xchg al,di-1

24、mov di,al mov bl,1next: dec di loop again cmp bl,0 jne start mov di,dx;任务3中记录的内存区2的末尾处的地址 mov si,1109h mov al,si;取出内存区2第10个数于al中 mov si,di;内存区2的末尾处 call tobcd mov si,2109h mov al,si mov si,210fh;内存区3的末尾处 call tobcd ;第二步：获取这两个数,相乘，其结果保存在内存区1的末尾处 mov ah,di+1;内存区2的末尾处，即12 mov cl,4 shr ah,cl mov al,ah m

25、ov dl,10 mul dl mov dl,di+1 and dl,0fh add al,dl mov bl,al mov si,2110h;内存区3的末尾处，即18 mov ah,si mov cl,4 shr ah,cl mov al,ah mov dl,10 mul dl mov dl,2110h and dl,0fh add al,dl mul bl mov 0110h,ax ;mov 0202h,dx;相乘后保存在dxax中，再传送到内存区1的末尾处 noptobcd proc;转换成压缩bcd码的子程序 mov dl,2 mul dl ;6乘以2为12（ch）或9乘以2为18（1

26、2h）,保存在ax中 mov dx,0 ;除法须清零 mov bx,10 div bx mov ah,dl mov cl,4 shl al,cl or al,dl mov si+1,al ret ;返回主程序tobcd endp微机原理与应用实验报告实验一 汇编语言程序基本操作 一、实验目的1熟悉EL微机实验系统的操作。2掌握汇编语言设计和调试方法 。二、实验内容1. 把2000H-20FFH的内容清零。2. 把源RAM区（首址为2200H）内100H个字节的数据，传送到目的RAM区（首址为2000H）。三、实验程序框图 1. 清零程序框图2. 数据传送程序框图四、实验步骤1EL微机实验系统与

27、PC机联机 (1) 打开EL微机实验系统电源，初始化后，数码管显示“P_”，表示实验系统处于下位键盘监控状态。 (2) 在PC机处于在Windows软件平台下，单击EL86图标,根据屏幕提示进行联机操作，实验系统数码管显示“C_”，表示实验系统处于上位PC机监控状态。2. 编辑程序选择“新建”菜单，编辑新程序。（编辑新程序注意：在org 100h的下一行，必须写标号start.）3. 编译程序 编译并连接程序，信息窗口显示“程序下传正确”，表示编译、连接成功。如果显示“程序下传不正确”，则应选择“运行”菜单中“系统复位”操作，然后重新进行编译、连接。4. 运行程序在“运行”菜单中可选择多种手段

28、进行调试运行。建议设立断点后再运行程序。5. 检查运行结果在内存窗口检查运行结果。修改内存地址时，将光标移动到内存显示区的头部，右击鼠标，在弹出菜单选择修改内存地址，即弹出地址输入窗口，输入相应的地址即可。 在清零程序结束处设置断点，运行程序后，将内存地址设置为2000H，检查2000H-20FFH的内容 在nop指令处（即数据传送功能完成后）设置断点，运行程序后，还是将内存地址设置为2000H，检查2000H-20FFH的内容五、 程序代码code segmentassume cs:codeorg 0100h ;清零程序start:mov ax,0100hmov ds,ax ;数据段地址mo

29、v es,axmov si,2000h ;偏移地址mov cx,0100h ;循环次数mov al,0CLEAR:mov si,al inc siloop CLEAR; mov si,2200h ; RAM源数据地址mov di,2000h ;目的数据地址mov cx,100hCLDREP MOVSB ；串传送指令nop ;code endsend start六、实验结果完成实验步骤时，可以观察到实验结果如下：在清零程序结束处设置断点，运行程序后，将内存地址设置为2000H，看到2000H-20FFH的内容均为0。在nop指令处设置断点，运行程序后，还是将内存地址设置为2000H，发现 200

30、0H-20FFH的内容变为了CCDD，如下面的截图所示：六、程序调试过程中出现的问题与解决方法 传送数据时用了这条语句mov di,si，调试时出错。原因是一条语句中不能有两个内存中的数据解决方法：将上述语句改为mov ax,si mov di,ax由于对程序语言掌握不是很好，所以这个看似简单的程序一开始其实对我有着很大的困扰。后来按照老师说的，通过逐行执行和查看运行结果，我渐渐了解到每行语句的含义和用法。而在自己编写程序的过程中，对于程序的清零部分，老师用了直接赋值并循环100次，我觉得用同一个指针变量自身相异或并自加也可以实现同样的效果，但是程序运行后却出错，所以后来还是用了老师的思路。而

31、在将字节传送到目的RAM区的程序编写中，我找到了一个比较简便的语句：REP MOVSB，可以实现RAM区循环置数的功能，节省了程序量。实验二 排序实验一、实验目的掌握多重循环设计及调试方法。二、实验内容编写并调试一个排序子程序，其功能为用冒泡法将16个无符号的正整数，按从小到大的次序重新排列。三、实验程序框图YYNNY开始清交换标志、置数组长度、变址值初始化取si修改变址值交换内容，置标志位CX比较次数sisi-2?比较完否？N交换标志为零？结束四、实验步骤 1. 在RAM区2000H一201FH中放人不等的数据。2. 编辑程序3 编译、连接程序4. 在程序中检查交换标志语句前设立断点后再运行

32、程序。5 在内存窗口检查运行结果，并记录。地址初始状态第1遍扫描第2遍扫描第3遍扫描第4遍扫描第5遍扫描第6遍扫描第7遍扫描20000f011h0011h0011h0011h0011h0011h0011h0011h20020e011h0f011h1011h1011h1011h1011h1011h1011h20040d011h0e011h0f011h2011h2011h2011h2011h2011h20060c011h0d011h0e011h0f011h3011h3011h3011h3011h20080b011h0c011h0d011h0e011h0f011h4011h4011h4011h200

33、A0a011h0b011h0c011h0d011h0e011h0f011h5011h5011h200C9011h0a011h0b011h0c011h0d011h0e011h0f011h6011h200E8011h9011h0a011h0b011h0c011h0d011h0e011h0f011h20107011h8011h9011h0a011h0b011h0c011h0d011h0e011h20126011h7011h8011h9011h0a011h0b011h0c011h0d011h20145011h6011h7011h8011h9011h0a011h0b011h0c011h20164011h

34、5011h6011h7011h8011h9011h0a011h0b011h20183011h4011h5011h6011h7011h8011h9011h0a011h201A2011h3011h4011h5011h6011h7011h8011h9011h201C1011h2011h3011h4011h5011h6011h7011h8011h201E0011h1011h2011h3011h4011h5011h6011h7011h第8遍扫描第9遍扫描第10遍扫描第11遍扫描第12遍扫描第13遍扫描第14遍扫描第15遍扫描0011h0011h0011h0011h0011h0011h0011h0011h

35、1011h1011h1011h1011h1011h1011h1011h1011h2011h2011h2011h2011h2011h2011h2011h2011h3011h3011h3011h3011h3011h3011h3011h3011h4011h4011h4011h4011h4011h4011h4011h4011h5011h5011h5011h5011h5011h5011h5011h5011h6011h6011h6011h6011h6011h6011h6011h6011h7011h7011h7011h7011h7011h7011h7011h7011h0f011h8011h8011h8011h8011h8011h8011h8011h0e011h0f011h9011h9011h9011h9011h9011h9011h0d011h0e011h0f011h0a011h0a0