自编微机原理实验指导书

第一部分软件部分实验实验一汇编语言上机环境的熟悉和命令使用【实验目的及要求】1学习及掌握汇编语言源程序的书写格式和要求，明确程序中各段的功能和相互之间的关系。2学会使用EDIT、MASM、LINK、DEBUG等软件工具。3熟练掌握在计算机上建立、汇编、连接、调试及运行程序的方法。4掌握用DEBUG调试汇编程序的方法，为以后实验打下基础。【实验内容】1建立软件工作环境为了正常运行汇编程序，需要如下程序：masm.exe或tasm.exe；汇编命令link.exe；链接命令debug.exe；调试命令edit.com；编辑命令等2建立汇编文件例在屏幕上输出'Thisisamasmsample!'首先使用edit编辑如下源程序，并保存为sample.asm：；ProgramisanexampledatasegmentastrDB'Thisisamasmsample!',0dh,0AH,'$'dataendscodesegmentassumeCS:code,DS:datamainprocfarstart:PUSHDS；保护环境，返回DOSXORAX,AXPUSHAXMOVAX,data；数据段的初始化MOVDS,AXLEADX,astr；取得字符串的首地址MOVAH,09h；9号功能调用INT21hRETmainendpcodeendsendstart1)使用masm汇编命令汇编源程序c:\masmsample.asm---开始汇编Microsoft(R)MacroAssemblerVersion5.00Copyright(C)MicrosoftCorp1981-1985,1987.……--软件提示ObjectFilename[sample.obj]:--提示输入目标文件名，可省略直接回车Sourcelisting[Nul.lst]:--提示输入列表文件名，可省略直接回车Crossreference[NUL.crf]:Warningerrors0Severeerrors0注意：若汇编的错误提示不为0，则须重新使用命令editsample.asm修改错误，然后再汇编，该过程直到错误提示为0为止。2)使用link产生EXE文件c:\linksample.obj………….…………Runfile[sample.exe]:--提示输入可执行文件名，可以省略直接回车Listfile[NUL.map]:--提示输入连接映象文件，可以省略直接回车Libraries[.lib]--输入文件用到的库文件名，可以省略直接回车………..3)运行生成的可执行文件c:\sample.exe4)使用DEBUG命令调试、运行可执行文件c:\debugsample.exea、进入DEBUG后，首先用命令R查看当前DS和IP寄存器内容，记录此值。b、练习-R，-D，-A，-U，-T，-P，-G命令的使用。（课本131页表各种命令说明）c、用命令-D查看程序中数据段DATA中定义的变量。-DDS的内容：偏移地址eg：-D1421：0000（1421为数据段的段首址）d、用命令-G运行程序，以便查看结果。-G程序结束指令的偏移地址eg：-G00233调试95引例及Debug的各种命令三实验步骤：1、流程图2、源程序3、调试及运行结果附1：DEBUG各命令的使用练习1.用命令A汇编下列指令，并判断指令正误并说明原因。RORAX，8LEADI，[AX]MOVDS，2010PUSHALOUT900，ALMOV[BX]，02.用D命令查看DS：200～22F和F000：200～22F两内存块内容，用F命令将字符“A”分别填入这两个内存块，比较填入前后结果，了解可读写内存RAM和只读内存ROM的区别。3.利用T，P，G命令，执行下列程序段，注意它们的不同之处。MOVDI，300MOVSI，400MOVCX，3CLDREPMOVSBINT34.先在CS：200处汇编一条RET指令，再在CS：100处汇编。MOVBX，200CALLBXINT3然后从MOVBX，200处开始执行。5.用A命令汇编下列程序段，完成将DS：2000开始的5个字节内存内容相加，并把相加的结果存放在DS：2005内存单元中，将程序写到硬盘上，然后用DEBUG调试﹑运行该程序，查看运行结果，观察程序段能否完成指定功能，若不能，说明原因。MOVCX，5MOVAL，0MOVBX，2000NEXT：ADDAL，[BX]INCBXDECCXLOOPNEXTMOV[BX]，ALINT3附2：ms-dos方式，是windows提供的一个字符界面的shell窗口，通过“开始\程序\ms-dos方式”进入ms-dos方式后，可以按下“ALt+Enter”获得全屏幕的窗口，再该窗口下，主要通过键入命令和观察结果获得交互信息。命令简介1、DIR命令显示当前目录下的文件和目录格式为：dir2、CD命令改变当前工作目录格式为：cdd:\student\your_name3、MD命令建立一个新的目录格式为：mdyour_name4、DEL命令删除文件格式为：delfirst01.asm5、RD命令删除目录，要求要删除的目录下无任何目录或文件格式为：rdyour_name6、COPY命令拷贝命令格式为：copyfirst01.asmfirst02.org（将文件first01.asm复制为first01.org）【预习要求】1仔细阅读书中“汇编语言上机操作过程及程序调试技术”章节内容。3根据实验要求，对各项结果进行预测。【报告要求】1、说明命令T和P的区别。2、写出附1：中任务5的编辑调试步骤，并附上调试好的程序。【实验提示】1)DEBUG的进入⑴如果是首次进入DEBUG编程，则只要在DOS提示符下键入DEBUG↙，即可进入DEBUG环境，显示提示符“-”。⑵如果要对某个程序使用DEBUG进行调试，只要在DOS提示符下键入DEBUG文件名↙，即可进入DEBUG环境，显示提示符“-”。2)程序的汇编与反汇编⑴源程序可以在DEBUG下，用汇编命令A输入到内存中，只需在DEBUG提示符“-”下，键入汇编命令A↙，并在显示“段寄存器地址：偏移地址”后面键入你自己编写的程序，每键入一条，按一次回车键。-A↙127B：0100MOVCX，5↙127B：0103MOVAL，0↙127B：0105MOVBX，2000↙⑵如果进入DEBUG时是使用“DEBUG文件名↙”进入的，那么在进入DEBUG状态后，可用反汇编命令U，将调入的程序显示出来：-U↙127B：0100B90500MOVCX，5127B：0103B000MOVAL，0127B：0105BB0020MOVBX，20004)在DEBUG状态下，对所编写文件存盘的步骤1给程序命名2-N文件名.COM↙2将文件长度放入BX、CX中（高位放入BX，4低位放入CX中）-RBX↙（注意！！！由于文件长度一般较小，所以切记BX中付0值）-RCX↙（文件最末偏移地址减去文件开始的偏移地址即文件长度）3用写盘命令W把正在调试的内存中程序写入磁盘中-W〈地址〉↙（文件开始地址）4退出DEBUG状态用Q命令：-Q↙5)在DEBUG状态下，建议使用DOS分配给用户的内存可用区在DEBUG状态下，用户可对所有寄存器、RAM内存随意查看和修改，但由于对DOS操作系统在内存中存放情况不了解，可能会将存放有操作系统程序的内存内容破坏，从而可能引起系统的异常，出现死机现象，故建议使用DOS分配给用户的内存可用区，其低端地址是刚进入DEBUG时，用命令R查看到的DS:IP。6)用连续执行命令G应注意问题用连续执行命令G执行程序时,注意给出执行程序的首地址,并注意执行的程序中有返回DEBUG功能的程序段，如指令INT20H或断点设置INT3，否则发出命令后，很容易出现死机，原因是无返回程序段使系统返回命令接受状态，CPU将不断到内存中取指令、执行指令，使用户失去对系统的控制。为避免这种情况，可在用户程序段结尾加上一条INT20H指令，或INT3指令。7)关于任务5DS：2000单元开始的5个字节内容，可用填充命令F给其赋值。-F2000L50102030405↙（在执行程序前用F命令给单元赋值）之后，运行任务5程序段，检查运行结果是否正确。实验二利用DEBUG命令调试程序【实验目的】1．熟悉在PC机上建立、汇编、连接、调试和运行汇编语言程序的过程。2．熟悉和掌握用DEBUG调试程序的方法。【实验内容】1、编制程序，查找微机原理课程学生考试最高成绩及人数.P1082、统计一个数据块中负数的个数。P111【预习要求】1．仔细阅读课本及相应教材。2．参照程序框图编制源程序，准备好多组运算数据，以供校验。【报告要求】1..写出算法或画流程图。2.编写完整的汇编语言源程序3.整理运行正确的源程序，加上注释。4.总结应用DEBUG调试程序的方法。5.回答思考题。五、【实验提示】可以把显示程序和加法程序都编成子程序的形式。打开MASM文件夹，有四个文件EDIT.COM，MASM.EXE，LINK.EXE，DEBUG.COM我们要用到。a)进入EDIT编辑环境建立和修改汇编源程序文件（文件名b)要以.ASM结尾）c)用MASM命令汇编源文件以产生相应的目标d)文件（OBJ文件）e)用LINK命令连接目标f)文件以产生可执行文件（EXE文件）g)用DEBUG调试、运行可执行程序。实验三利用中断指令进行输入输出程序设计【实验目的】1.熟悉DOS的功能调用命令2.掌握基本DOS功能调用命令的使用3.掌握提示信息的使用方法及键盘输入字符串的用法。【实验内容】1、编写程序，由键盘输入一串字符(包括字母和数字，以回车符结束),编程统计其中数字的个数,并从屏幕输出。（课后习题39题）2、利用DOS系统功能调用实现人机对话。P127【预习要求】1．仔细阅读课本中有关DOS功能调用INT21H中的功能调用。2．参照给定程序框图编制源程序。3．回答思考题。【报告要求】1．整理出经过运行正确的源程序，并加上注释。2.写出算法或画流程图。3.编写完整的汇编语言源程序4.实验结果分析和感想及建议实验四汇编语言程序设计综合实验【实验目的】1.掌握汇编语言分支、循环结构程序设计方法及子程序的设计方法.2.掌握利用DEBUG命令调试程序【实验内容】1.自内存SCORE单元开始连续存放着10个学生的“微机原理”成绩，请编程做如下统计：①找出最高分和最低分送入MAX和MIN单元。②找出90~100及不及格的人数分别送入S9、S0单元。③求平均成绩送入AVER单元。（课后习题37题）2．用-G命令对程序运行，并分析程序运行前后各寄存器内容的变化。3．用-D命令查看运行结果。【报告要求】1.分析题目，将程序中的原始数据和最终结果的存取方式确定好。2.写出算法或画流程图。3.编写完整的汇编语言源程序4.请写出MAX、MIN、S9,S0单元在内存中的地址及其内容结果。5.实验结果分析和感想及建议【实验提示】1．编写程序时，可以分别编写，熟练的同学可采用同时编写.2．建议采用子程序的编写方式。【思考题】1.能否利用中断调用进行大量数据的输入输出?比利用数据定义语句存放数据有什么好处?怎样实现?第二部分硬件部分实验第一章：FD88调试软件§1.1、功能特点FD88Debug（文件名FD88.EXE）是IBM－PC上（286，386。486或兼容机）为FD8088A实验仪配置的调试软件。它具有功能强、使用灵活方便、人-机界面友善、稳定可靠等特点，能支持各种应用系统的调试。在FD8088A实验仪和Debug软件支持下、使用户得心应手地完成实验过程中各个阶段的工作（包括源程序编辑、存盘、读盘、程序调试等），大大提高工作效率，缩短调试周期。FD88调试软件允许用户使用两种操作方式：窗口方式和命令方式．窗口方式显示的信息量大，各个窗口都是活动的，用户可在窗口中进行修改数据等操作。窗口方式具有系统初始化、文件管理、运行控制、窗口管理等多种操作命令。用户既可以根据菜单操作也可以使用一些