微机原理实验指导一(2015-2)

一、系统认识实验1.1实验目的掌握QASM轻松汇编（TD系列微机原理及接口技术教学实验系统）的操作，熟悉QASM（Wmd86联机集成开发调试软件）的操作环境。学习和掌握程序编写，汇编，调试的方法和技术。1.2实验设备PC机一台，（TD-PITE实验装置或TD-PITC实验装置一套）。1.3实验内容编写实验程序，将00H～0FH共16个数写入内存03000H开始的连续16个存储单元中。1.4实验步骤1.进入QASM编程环境：将TDASM和ASMPRO文件夹复制到D盘根目录上，运行TDASM下的QASM，进入集成开发环境。2.输入汇编源程序：编写输入实验程序，如图所示，并保存为A1，此时系统会提示输入新的文件名，输完后点击保存。可以用打开文件方式将以前保存的源程序调入。程序编辑界面3.程序的汇编与连接：点击，编译文件，若程序编译无误，则可以继续点击进行链接，链接无误后方运行调试程序。编译输出信息界面4．观察程序及变量分配：点击“交叉文件”，观察源程序代码与机器代码与存储形式。点击“汇编程序”返回汇编程序窗口。操作练习：1、对上述程序进行观察。看汇编源程序的指令与机器码指令的对应关系及程序存放形式。2、打开程序EX1，观察变量定义及存放关系。3、打开EX3—2，观察变量定义及内存分配。5．集成调试环境的使用：单步执行：点击“调试”菜单下的“单步”，可以一条一条的执行指令。查看修改寄存器：在调试过程中，可能通过调试窗口的“调试”选单，观察和修改CPU中寄存器的内容。查看变量和存储单元内容：在调试过程中，可能通过调试窗口的“查看”选单，可以添加要查看的存储单元或者变量的的内容。断点设置：在程序的对应指令行点击行号，可以设置程序断点（出现红色园点）。或者取消断点。连续运行：点击调试菜单下的“GO”，或让程序连续运行到断点处停止。操作练习：1、打开程序EX1，单步运行程序，观察寄存器及存储单元变化。并记录。3、打开EX3—2，观察变量定义及内存分配。单步运行程序，观察寄存器及存储单元变化。并记录。6．TRUBODEBUGGER的使用：（详细说明见TRUBODEBUGGER一览表）进入TD：汇编连接完成后，点击“调试”菜单下的“TD。。。”可进入TRUBODEBUGGER调试环境。单步执行：点击“STEP”，可以一条一条的执行指令。查看修改寄存器：点击“VIEW”菜单下的“REGISTER”选单，可以观察和修改CPU中寄存器的内容。查看和修改变量单元内容：点击“VIEW”菜单下的“VARIABLE”选单，可以观察和修改变量单元的内容。查看和修改存储单元内容：点击“VIEW”菜单下的“DUMP”选单，可以观察和修改存储单元的内容。断点设置：在程序的对应指令行点击，再点击“BKPT”，可以在该得设置断点。连续运行：点击“RUN”，让程序连续运行到断点处停止。操作练习：1、打开程序A1，单步和设置断点运行程序，观察寄存器及存储单元变化。程序观察程序运行前后0000：3000开始的十六个字节单元的数据。2、打开EX1，单步和设置断点运行程序，输入不同数，运行后检查变量X和XXX的值，并记录。3、编写程序，将内存0000：3500H单元开始的8个数据复制到0000：3600H单元开始的数据区中。通过调试验证程序功能。使用TD调试程序，先将0000：3500H单元写入8个数，然后运行程序，观察程序是否将数据复制到0000：3600H单元中。二、数制转换实验计算机与外设间的数制转换关系如图2-1所示，数制对应关系如表2-1所示。主机键盘二进制光电机拨码开关数据开关CRT显示打印机多段显示位显示二进制二进制ASCII码BCD码BCD码ASCII码ASCII码ASCII码图2-1数制转换关系1．操作练习：1、打开程序A1，单步和设置断点运行程序，观察寄存器及存储单元变化。程序观察程序运行前后0000：3000开始的十六个字节单元的数据。2、打开EX1，单步和设置断点运行程序，输入不同数，运行后检查变量X和XXX的值，并记录。3、编写程序，将内存0000：3500H单元开始的8个数据复制到0000：3600H单元开始的数据区中。通过调试验证程序功能。使用TD调试程序，先将0000：3500H单元写入8个数，然后运行程序，观察程序是否将数据复制到0000：3600H单元中。2.将ASCII码表示的十进制数转换为二进制数十进制表示为：n0iii001n1nnn10D10D10D10D（1）Di代表十进制数0，1，2，…，9；上式转换为：012n1nnn0iiiD10)D10)D10)D10D(((10D（2）由式（2）可归纳十进制数转换为二进制数的方法：从十进制数的最高位Dn开始作乘10加次位的操作，依次类推，则可求出二进制数的结果。表2-1数制对应关系表十六进制BCD码二进制机器码ASCII码七段码共阳共阴00000000030H40H3FH10001000131H79H06H20010001032H24H5BH30011001133H30H4FH40100010034H19H66H50101010135H12H6DH60110011036H02H7DH70111011137H78H07H81000100038H00H7FH91001100139H18H67HA101041H08H77HB101142H03H7CHC110043H46H39HD110144H21H5EHE111045H06H79HF111146H0EH71H程序流程图如图2-2所示。实验参考程序如下。实验程序清单（例程文件名：A2-1.ASM）SSTACKSEGMENTSTACKDW64DUP(?)SSTACKENDSDATASEGMENTSADDDB30H,30H,32H,35H,36H;十进制数:00256DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXMOVAX,OFFSETSADDMOVSI,AXMOVBX,000AHMOVCX,0004HMOVAH,00HMOVAL,[SI]SUBAL,30HA1:IMULBXMOVDX,[SI+01]程序开始初始化转换首地址转换次数→CX取第一位ASCII码减去30H乘10加下一位ASCII码减30H转换完否？程序结束NYANDDX,00FFHADCAX,DXSUBAX,30HINCSILOOPA1A2:JMPA2CODEENDSENDSTART实验步骤（1）绘制程序流程图，编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。（2）待转换数据存放于数据段，根据自己要求输入，默认为30H，30H，32H，35H，36H。（3）在A2处设置断点，然后运行程序。（4）到断点后查看AX寄存器，即为转换结果，应为：0100。（5）数据区的数据修改为自己学号的后四位数据（如：03526），按照上面步骤运行程序，记录结果。（6）修改数据区数据，按照上面步骤运行程序，验证程序的正确性，记录结果。4.将十进制数的ASCII码转换为BCD码从键盘输入五位十进制数的ASCII码，存放于3500H起始的内存单元中，将其转换为BCD码后，再按位分别存入350AH起始的内存单元内。若输入的不是十进制的ASCII码，则对应存放结果的单元内容为“FF”。由表2-1可知，一字节ASCII码取其低四位即变为BCD码。实验程序清单（例程文件名：A2-2.ASM）SSTACKSEGMENTSTACKDW64DUP(?)SSTACKENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODESTART:XORAX，AXMOVDS，AXMOVCX,0005H;转换位数MOVDI,3500H;ASCII码首地址A1:MOVBL,0FFH;将错误标志存入BLMOVAL,[DI]CMPAL,3AHJNBA2;不低于3AH则转A2SUBAL,30HJBA2;低于30H则转A2MOVBL,ALA2:MOVAL,BL;结果或错误标志送入ALMOV[DI+0AH],AL;结果存入目标地址INCDILOOPA1MOVAX,4C00HINT21H;程序终止CODEENDSENDSTART实验步骤（1）自己绘制程序流程图，然后编写程序，编译、链接无误后装入系统。（2）在0000：3500H～0000：3504H单元中存放五位十进制数的ASCII码，即：31，32，33，34，35。（3）在MOVAX,4C00H指令处设置断点，运行程序到断点。（4）0000：350AH单元，显示运行结果，应为：0000:350A0102030405CC…（5）反复测试几组数据，验证程序功能。图2-2转换程序流程图5.将十六位二进制数转换为ASCII码表示的十进制数十六位二进制数的值域为0～65535，最大可转换为五位十进制数。五位十进制数可表示为：01223344D10D10D10D10DNDi：表示十进制数0～9将十六位二进制数转换为五位ASCII码表示的十进制数，就是求D1～D4，并将它们转换为ASCII码。自行绘制程序流程图，编写程序可参考例程。例程中源数存放于3500H、3501H中，转换结果存放于3510H～3514H单元中。实验程序清单（例程文件名：A2-3.ASM）SSTACKSEGMENTSTACKDW64DUP(?)SSTACKENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODESTART:MOVSI,3500H;源数据地址MOVDX,[SI]MOVSI,3515H;目标数据地址A1:DECSIMOVAX,DXMOVDX,0000HMOVCX,000AH;除数10DIVCX;得商送AX,得余数送DXXCHGAX,DXADDAL,30H;得Di的ASCII码MOV[SI],AL;存入目标地址CMPDX,0000HJNEA1;判断转换结束否，未结束则转A1A2:CMPSI,3510H;与目标地址得首地址比较JZA3;等于首地址则转A3，否则将剩余地址中填30HDECSIMOVAL,30HMOV[SI],ALJMPA2A3:MOVAX,4C00HINT21H;程序终止CODEENDSENDSTART实验步骤（1）编写程序，经编译、链接无误后，装入系统。（2）在3500H、3501H中存入0C00。（3）运行程序，待程序运行停止。（4）检查运行结果，键入D3510，结果应为：3030303132。（5）可反复测试几组数据，验证程序的正确性。6.十六进制数转换为ASCII码由表2.1中十六进制数与ASCII码的对应关系可知：将十六进制数0H～09H加上30H后得到相应的ASCII码，AH～FH加上37H可得到相应的ASCII码。将四位十六进制数存放于起始地址为3500H的内存单元中，把它们转换为ASCII码后存入起始地址为350AH的内存单元中。自行绘制流程图。实验程序清单（例程文件名为A2-4.ASM）SSTACKSEGMENTSTACKDW64DUP(?)SSTACKENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODESTART:MOVCX,0004HMOVDI,3500H;十六进制数源地址MOVDX,[DI]A1:MOVAX,DXANDAX,000FH;取低4位CMPAL,0AHJBA2;小于0AH则转A2ADDAL,07H;在A～FH之间，需多加上7HA2:ADDAL,30H;转换为相应ASCII码MOV[DI+0DH],AL;结果存入目标地址DECDIPUSHCXMOVCL,04HSHRDX,CL;将十六进制数右移4位POPCXLOOPA1MOVAX,4C00HINT21H;程序终止CODEENDSENDSTART实验步骤（1）编写程序，经编译、链接无误后装入系统。（2）在3500H、3501H中存入四位十六进制数203B，即键入E3500，然后输入3B20。（3）先运行程序，待程序运行停止。（4）键入D350A，显示结果为：0000: