微机原理课设之霓虹灯的显示

学号：0121211350612微机原理及接口技术课程设计题目霓虹灯的模拟显示学院自动化专业电气工程及其自动化班级电气1206班姓名刘佳指导教师李道远2014年12月20日课程设计任务书学生姓名：刘佳专业班级：电气1206班指导教师：李道远工作单位：自动化学院题目:“霓虹灯”的模拟显示初始条件：在屏幕中央以@字符显示一矩型，按F键以*将矩型内部由上到下，从左到右填满；按R键以相反的次序消失。按Q退出程序。要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1）设计任务及要求分析（2）方案比较及认证说明（3）系统原理阐述（4）硬件设计课题需要说明：硬件原理，电路图，采用器件的功能说明（5）软件设计课题需要说明：软件思想，流程图，源程序及程序注释（6）调试记录及结果分析（7）总结（8）参考资料（9）附录：芯片资料或程序清单，软件演示屏幕拷贝图或硬件实物图目录1.设计意义与要求................................................41.1设计意义.............................................................41.2设计要求.............................................................42方案论证......................................................52.1方案比较.............................................................52.2方案选择.............................................................53系统原理阐述..................................................33.1设计思路.............................................................33.2程序中的BIOS和DOS功能调用..........................................33.2.1BIOS功能调用............................................................33.2.2DOS功能调用.............................................................33.3程序模块.............................................................44.软件思想与流程图...............................................54.1程序功能描述.........................................................54.2流程图...............................................................65.调试记录及结果分析.............................................75.1调试过程.............................................................75.2结果记录.............................................................75.3调试中出现的问题及解决方法..........................................106.心得体会......................................................117.参考文献......................................................128.附录源程序..................................................131.设计意义与要求1.1设计意义通过课程设计，能够让我们对所学的理论知识有更进一步的理解，而在调试排除故障时也有助于提高分析问题、解决问题的能力。通过此课程设计的汇编语言练习，可以熟悉汇编语言的寻址方式和指令系统，BIOS和DOS系统功能调用，程序设计方法并熟悉汇编的编程环境。1.2设计要求设计内容：采用汇编语言设计一个在屏幕中央以@字符显示一矩形，按F键以*将矩型从上之下、从左至右填满；按R键以相反的次序消失。按Q退出程序。设计要求：（1）设计任务及要求分析（2）方案比较及认证说明（3）系统原理阐述（4）软件设计课题需要说明：软件思想，流程图，源程序及程序注释（5）调试记录及结果分析（6）总结（7）参考资料（8）附录：芯片资料或程序清单，软件演示屏幕拷贝图或硬件实物图2方案论证2.1方案比较在设计过程中字符的显示有2中不同的方式。方案一：运用DOS功能的2号调用，程序的设计如下MAROW,COLUME;MA是个宏定义光标位置MOVAH,02HMOVDL,’#’INT21H在本程序中，显示方式很简洁很直观很容易记忆理解。但是它无法设置字符的属性，同时还会在下个坐标位置显示光标，影响光看者的视觉享受。方案二：运用BIOS功能的9号调用，程序设计如下CALLCURSOR；调用光标设置子程序MOVAL,23HMOVBL,0BHPUSHCXMOVCX,1MOVAH,09HINT10HPOPCX这个程序设计起来占用寄存器较多，略微复杂点，但是它的功能更加完备，更能实现霓虹灯的颜色变化显示效果，给人一种美感。2.2方案选择从上面的分析比较可知方案二的可行性和实际达到的效果更好。所以选则方案二实现霓虹灯的功能。3系统原理阐述3.1设计思路(1)显示欢迎画面，然后执行程序显示一个矩形(2)在矩形内框左上角上显示一个字符*号，再执行循环，语句显示一行(列)*字符。利用像这样的原理实现矩形框的完成和内部的填充。至于反向消失部分，用空格代替想要显示的字符，反向执行循环，就可以实现字符的消失了。(3)霓虹灯显示完毕，提示输入Q退出界面。3.2程序中的BIOS和DOS功能调用3.2.1BIOS功能调用(1)设置光标位置（2号功能）入口参数：AH=2（功能号），BH=页号，DH=行号，DL=列号。出口参数：无。根据DX确定了光标位置。(2)初始窗口或向上滚动（6号功能）入口参数：AH=6，AL=上滚行数，CX=上滚窗口左上角的行、列号。DX=上滚窗口右下角的行、列号。BH=空白行的属性。出口参数：无。当滚动后，底部为空白输入行(3)在当前光标位置写字符和属性（9号功能）入口参数：AH=9，BH=页号，AL=字符的ASCII码，BL=字符属性，CX=写入字符数。出口参数：无。3.2.2DOS功能调用(1)键盘输入一个字符并回显（1号功能）输入参数无，返回结果AL＝字符(2)显示字符串，光标跟谁字符串移动（9号功能）DS:DX＝待显字符串的首地址字符串以‘*’结尾。(3)显示一个字符，光标跟随字符移动（2号功能）DL=待显字符的ASCII码，无返回结果。3.3.程序模块(1)宏定义光标位置MAMACROOP1,OP2;宏定义光标位置PUSHAX;现场保护PUSHBXMOVAH,02HMOVBH,0;页号MOVDH,OP1;行号MOVDL,OP2;列号INT10HPOPBXPOPAXEND这个子程序的重点是设计光标所在页、行、列及其现场保护。使用了BIOS功能调用设置光标的位置。(2)清屏子程序CLEARPROCNEAR;清屏MOVAH,06HMOVAL,0MOVCH,0MOVCL,0MOVDH,24MOVDL,79MOVBH,07HINT10HRETCLEARENDP初始化窗口，AL=0表示全屏滚动，CH=滚动窗口左上角行号，CL=滚动窗口左上角列号，DH=滚动窗口右下角行号，DL=滚动窗口右下角列号，BH=滚入行的属性。(3)光标的设置CURSORPROCNEAR;光标的设置MOVAH,02HMOVBH,0MOVDH,ROW;设置行MOVDL,COLUME;设置列INT10HRETCURSORENDP光标位置的设置，这个子程序与宏定义光标位置类似只是运用有些不同。(4)延时子程序DELAY1PROCNEARPUSHCXPUSHDXMOVDX,100D3:MOVCX,500D4:LOOPD4DECDXJNZD3POPDXPOPCXRETDELAY1ENDP这个子程序写法的关键是现场保护，内外两个循环的设计。延时程序的主要目的是可以让我们清楚的看到字符在屏幕上的显示过程。4.软件思想与流程图4.1程序功能描述程序开始，进行清屏，显示矩形方框。若按F则以*将矩型内部从上往下、从左至右填满；若按R则按相反的次序消失，否则就继续等待输入。霓虹灯模拟显示程序执行完后，显示退出提示，等待Q的输入，如果输入为Q就退出程序，否则就继续等待输入。4.2流程图NYNY开始输出提示示界面输入字符用@布矩形框，按F用*按从上往下、从左往右填充矩形内部按R则反向消失输入字符提示输入Q退出界面清屏输入是否为S输入是否是Q结束5.调试记录及结果分析5.1调试过程调试过程主要由编辑、汇编、链接和执行等几个步骤组成。(1)源程序的编辑：编辑好汇编语言源程序后，保存为.com文件。(2)源程序的编译：调用汇编程序对源程序进行翻译，生成.com的目标文件。在汇编过程中，源程序有错误生不成目标文件，经过多次修改最终生成目标文件。(3)调试可执行程序：刚开始可执行程序运行之后没有得到预想的结果，又重新检查源程序的算法错误，重新编辑、汇编、链接和执行，得到了预想的结果。5.2结果记录经过很多次调试，分析修改完善，终于得到正确调试结果。(1)执行程序时，提示进入界面如下;(2)输入F后，程序执行过程中，显示矩形框及填充如下：(3)程序执行过程中，继续正向填充及矩形框如下(4)程序执行过程中，按R反向消失填充及矩形框如下(5)提示输Q退出界面如下：图1：显示欢迎页面图2：按F键正向填充图3：继续正向填充图4：按R键反向消失图5：按Q提示退出5.3调试中出现的问题及解决方法问题1：寄存器不够用怎么办？解决方法：这是由于程序结构复杂，使用了太多寄存器，可以定义外部变量来解决。问题2：寄存器值变化多端怎么办？解决方法：使用堆栈进行现场保护。使用时应注意PUSH,POP的成对使用，不要遗忘POP同时还要注意堆栈的先入后出的规律。6.心得体会通过这次的课程设计，让我对汇编有了更进一步的认识，加强了我用汇编语言编程的能力。微机原理是一门很比较难学的课程。但随着学习的推进，以及上机编程，逐渐感到轻松。在这次课程设计中，让我更加熟悉了汇编语言的一些基本的指令；掌握了汇编语言的一些基本的中断调用功能，可以用汇编语言调用各种中断调用功能。同时也更深的理解了寄存器、存储器等工作原理以及一些指令执行后对它们的改变，例如INT指令会改变AL的值，在编程时应注意这方面的问题。这次的汇编课程设计，我的题目是霓虹灯的模拟显示，我用的是老是上传的8086来仿真的。虽然在设计过程中遇到了不少问题，比如运行界面出现乱码、字符不是出现在预期位置等等问题，但在不断的修改和尝试中慢慢地解决这些问题。而在其中也向同学请教过很多问题。从而解决了自己一些不懂的问题。总之，这次课程设计我锻炼了动手能力，熟悉了汇编的编程环境，并巩固了课程相关知识，收益很多。实践出真知，在课程设计中不忘在小处创新，希望在下一次课程设计中能有更大的突破！7.参考文献[1]汤书森.《微机原理接口技术实验于实践教程》.北京：清华大学出版社,2008[2]余朝琨.《IBM-PC