16位汇编语言程序设计实验指导书

0韶关学院《汇编语言程序设计》实验指导书主编彭玄璋信息工程学院计算机系2003年9月10日1前言汇编语言是计算机能够提供给用户最快而又最为有效的语言，同时也是利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的唯一语言。使用汇编语言编写程序能够充分发挥计算机硬件的功能，并具有占用存储空间少、运行速度快以及编程质量高等优点。也正是由于汇编语言具有这样的优点，所以那些需要对计算机硬件进行控制或者对运行时间和效率有要求的应用软件或系统软件，都是用汇编语言编写的。高级语言为了获得汇编语言的这些优点，通常都增加了调用汇编语言程序的接口或与汇编语言混合编程的功能。任何事物都有两面性，汇编语言依赖具体机器的这一特性反过来又决定了它的使用不如高级语言直观和方便，而这一点正是汇编语言难以学习和掌握的症结所在。本书主要涉及汇编语言程序设计的实践内容，它可配合“计算机组成原理与汇编语言程序设计”或“汇编语言程序设计”等教材使用，起到衔接教学与实践的作用，它可作为高校计算机、通信工程专业本（专）科学生的实验指导书。全书共安排了11个实验，其中前6个实验是必做的，后5个实验可以选做。每个实验均在示例题的基础上，给出了实验目的、实验内容、实验原理、实验步骤、实验报告要求、实验注意事项和思考题。全书实验的参考学时为36，教师可根据教学要求对本书实验内容进行取舍。本书由彭玄璋编写，在编写过程中得到了有关领导和同行的支持和帮助，编者在此表示衷心的感谢。因时间紧迫，水平有限，书中的错误在所对难免，敬请读者指正，以利改进。编者2003年9月2目录第一章实验的一般知识1—1实验室规则及安全守则……………………………………………………31—2实验的基本要求…………………………………………………………5第二章实验技术及原理…………………………………………………………7第三章实验项目实验一基本操作技能……………………………………………………8实验二DEBUG调试程序的使用………………………………………11实验三汇编语言分支程序设计…………………………………………19实验四汇编语言循环程序设计…………………………………………22实验五汇编语言子程序设计……………………………………………27实验六汇编语言菜单程序设计…………………………………………33实验七汇编语言动画程序设计…………………………………………37实验八汇编语言乐曲程序设计…………………………………………42实验九汇编语言文件程序设计…………………………………………47实验十汇编语言和高级语言混合编程…………………………………51实验十一显示日期和时间的程序设计……………………………………56附录实验报告示例………………………………………………………………………56主要参考文献………………………………………………………………………603第一章实验的一般知识1—1实验室规则及安全守则1．计算机实验室管理规章制度一、计算机实验室提供教学范围内的学生上机实习条件，与教学无关的软、硬件，机房不予保障。二、学生上机要按照教学计划的内容进行，不得在机房内进行与教学内容无关的操作。三、学生要严格按照计算机操作规程使用计算机，发生因违反操作规程造成的设备损坏，使用者要承担相应的责任。四、不得随意更改计算机系统的软、硬件配置；不得移动、更改、删除计算机系统的文件以及他人的文件；不得随意对计算机软件、硬件进行加密和解密操作。机器发生故障要及时通知机房管理人员，不得擅自处理。五、不得使用未经机房管理人员许可的软盘、光盘等可移动信息载体，严防计算机病毒的传播和破坏。六、学生有维护机房卫生的义务，不得在机房内吃零食和丢弃杂物纸屑，保持机房卫生整洁。值日学生负责机房当日的卫生清洁。七、机房内不得大声喧哗，不要随意串换机位，保持良好的公共秩序和学习环境。八、学生要严格遵守机房制度，听从机房管理人员的管理，如违反上述制度，管理人员可酌情进行教育和相应的处理。九、学生在实验课时不准玩游戏和进行与实验课无关的操作，违者视情节轻重分别予以劝阻、记名备案、勒令退场、罚款、通报实验中心计算机实验室42．校园网络安全管理制度一、接入校园网的所有用户必须遵照执行《中华人民共和国计算机信息网络国际联网管理暂行规定》、《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》和国家有关法律法规及《韶关学院校园网安全保护管理办法》的规定。二、校园网络的安全管理，应当保障计算机网络设备和配套的设施的安全，运行环境的安全。保障网络系统的正常运行。校园网络各级结点单位必须保证节点设备24小时正常运行，不得以任何理由关闭有关设备。四、严格执行安全保密制度，对所提供的信息负责。不得利用校园网从事危害国家安全、泄露国家机密的犯罪活动和危害国家利益以及公民合法权益的活动，不得制作、查阅、复制和传播有碍社会治安和有伤风化的信息。五、严禁在计算机网络上进行非法游戏、赌博等操作。六、入网用户必须接受并配合国家有关部门依法进行的监督检查，并经常性地根据国家有关法规进行各项自检。七、在校园网上不允许进行任何干扰网络用户、破坏网络服务及设备的活动，这些活动包括在网上发布不真实的信息、散布计算机病毒、使用未经授权进网的计算机、不以真实身份使用网络资源等。八、严格遵守知识产权的有关法律法规，只有在取得所有者同意后，才能使用有关的信息和资源。九、不得利用校园网制作和传播计算机病毒，违者将移交司法机关处理。学院校园网的接入单位和用户不允许与其它互连单位私自连网，不允许发展授权范围以外的任何服务对象。十、校园网的所有用户有义务向网络管理员和有关部门报告违法犯罪行为和有害的、不健康的信息，如发现此种情况，网络管理员或用户必须在24小时内报告网络中心或学院保卫处。十一、对于违反校园网管理办法的用户，学院将对其进行警告并有权停止对其进行服务，并视情况给予一定的经济处罚，情节严重者没收设备，必要时将诉诸法律，移交公安机关处理。51—2实验的基本要求1．上机前要作充分准备，写出实验预习报告，包括实验目的、实验内容、程序框图、源程序清单、调试步骤、测试方法和对运行结果的分析等。2．上机时要遵守实验室的规章制度，爱护实验设备。要熟悉与实验有关的系统软件（如编辑程序、汇编程序、连接程序和调试程序等）的使用方法。在程序的调试过程中，有意识地学习及掌握debug程序的各种操作命令，以便掌握程序的调试方法及技巧。为了更好地进行上机管理，可用硬盘存储程序，并建立和使用子目录，以避免文件被别人删除。要求实验者按以下形式命名实验文件：字母学号.扩展名。其中字母取a～z的26个英文字母，按实验顺序从a到z排列。如学号为020431学生的第二个实验程序所对应的文件名应为b020431.asm。3．程序调试完成后，须由实验指导教师在机器上检查运行结果，经过教师认可后的源程序可通过打印机输出，并请教师在程序清单上签字。每个实验完成后，应写出实验报告。6第二章实验技术及原理该实验指导书主要目标是使学生通过实验学习汇编语言程序设计的基本方法和技能，熟练掌握用汇编语言设计、编写、调试和运行程序的方法。为后续课程打下坚实的基础。用于汇编语言的编程工具主要有编辑程序、汇编程序、连接程序和调试程序。1、在文本编辑程序（如：EDIT等）的帮助下，用户通过键盘输入汇编语言的源程序，对源程序进行编辑、修改，并把源程序作为文件保存在磁盘上。2、汇编程序用于将用户编写的源程序文件翻译成机器语言的文件。它的主要功能是：（1）检查源程序文件；（2）检测源程序中的语法错误并给出错误信息；（3）产生源程序的目标文件（后缀为.OBJ）;若需要的话，也同时给出列表文件（后缀为.LST的汇编语言和机器语言对照文件）;（4）展开宏指令目前IBMPC系列机使用的汇编程序有两种:一种是Microsoft公司研制的宏汇编程序MASM；另一种是Borland公司研制的Turbo系列汇编程序TASM。这两种汇编程序基本相同。3、连接程序汇编语言程序经过汇编后生成目标文件，但是这个目标文件中的地址是“浮动”的，它只是一种逻辑地址，所以称为浮动二进制文件（.OBJ）。连接程序的功能是将浮动二进制文件中逻辑地址转变成能够在计算机上直接运行的物理地址，即浮动二进制文件只有经过连接程序的连接装配后才能成为可以在计算机上直接执行的文件(.EXE)。注意，与MASM配合使用的连接程序是LINK，而与TASM配合使用连接程序是TLINK。4、调试程序调试程序DEBUG主要用于汇编语言程序的调试。它可调试运行一个可执行文件（.EXE或.COM）。由于汇编和连接过程只能查出源程序中的语法错误以及生成可执行文件，而无法查出程序的算法是否有错或者不完善。只有通过DEBUG程序调试可执行文件，逐段甚至逐条指令地调试执行，从中观察是否达到预期的功能或得出预期的结果，特别是转移指令是否按设想进行转向等，从而发现程序在设计上的缺陷和错误。主要实验内容涉及以下方面：1、设计一个完整的顺序结构汇编语言程序，学习数据传送和算术运算指令的用法。熟悉在PC机上建立、汇编、链接、调试、和运行汇编语言程序的全过程。2、掌握DEBUG调试程序的用法，尤其是用DEBUG命令修改程序和数据的方法和技巧。3、分支结构程序设计是使用控制转移指令语句，描述两个或多个分支算法的程序的逻辑结构。通过实验，使学生掌握控制转移指令的结构和功能。4、循环结构程序设计是使用循环控制类指令，实现对某程序段重复执行一定的次数。通过实验，使学生初步掌握单重、多重循环程序的设计方法，为编制较大的程序和阅读较复杂程序打下基础。5、子程序设计是汇编语言程序设计的主要内容之一，通过实验，使学生掌握子程序的编制方法及其调用关系，尤其是学会使用堆栈进行参数传递和保护现场的方法。6、学会利用汇编语言编写应用程序菜单的基本方法。7、利用动画原理编写一个动画程序并上机实习。8、了解PC机内8254定时器/计数器的配置情况及通道2的作用；掌握PC机扬声器7驱动的原理；能利用8254通道2设计有关的发声及演奏乐曲程序。掌握模块化的程序设计方法。9、学习文件的基本程序设计方法（主要是文件代号式磁盘存取方法）。进一步熟悉DOS功能调用的使用方法。10、掌握汇编语言与C语言程序连接的一般方法，正确编写混合语言程序。11、掌握综合性实验的编写方法。该实验课程的实验步骤通常有：1、编辑源程序；2、编译；3、调试与执行；4、结果分析8第三章实验项目实验一、基本操作技能（2学时）一、实验目的1、熟悉在PC机上建立、汇编、链接、调试、和运行汇编语言程序的全过程。2、设计一个完整的顺序结构汇编语言程序，学习数据传送和算术运算指令的用法。二、实验内容1、示例题：在屏幕上显示信息：“欢迎您学习8086/8088宏汇编语言程序设计！”其宏汇编语言程序如下：;nameex.asmdatasegmentparapublic‘data’stringdb‘欢迎您学习8086/8088’db‘宏汇编语言程序设计!’,’$’dataendsstacksegmentstack’stack’db256dup(0)stackendscodesegmentparapublic‘code’assumecs:code,ds:data,ss:stackstart:movax,datamovds,axmovdx,offsetstringmovah,9int21hmovax,4c00hint21hcodeendsendstart2、实验题：将两个2字节长的二进制数相加，运算结果存放在相应单元中。三、实验仪器、设备及材料1、硬件环境：PC系列的微机、打印机。2、软件环境：①编辑软件：PE2、EDIT、CCED等。②宏汇编程序：MASM、TASM等。③连接程序：LINK、TLINK等。9④调试程序：DEBUG、TurboDebugger(简称TD)等。⑤操作系统：UCDOS、CCDOS等。3、材料：3.5英寸软盘。四、实验原理1、实验题编程指导首先应安排程序结构，其中代码段和数据段是必须有的。代码段里实现数的相加，可用带进位的加法指令；数据