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1、计算机学院计算机科学与技术专业 一 班_组、学号 3112005784姓名 刘兆林 协作者_ 教师评定 实验题目 基础汇编语言程序设计 一、实验目的：（1）学习和了解 TEC-XP+教学实验系统监控命令的用法；（2）学习和了解 TEC-XP+教学实验系统的指令系统；（3）学习简单的 TEC-XP+教学实验系统汇编语言程序。二、实验设备与器材：TEC-XP+教学实验系统 ,仿真终端软件。三、 实验内容：1、学习联机使用 TEC-XP+教学实验系统和仿真终端软件 PCEC;2、学习使用 WINDOWS 界面的串口通讯软件；3、使用监控程序的 R 命令显示/修改寄存器内容、D 命令显示存储器内容、E
2、命令修改存储器内容；4、使用 A 命令编写一小段汇编程序，U 命令反汇编刚输入的程序，用 G 命令连续运行改程序，用 T、P 命令单步运行并观察程序单步执行的情况。四、 实验步骤：一、实验具体操作步骤：1、准备一台串口工作良好的 PC 机；2、将 TEC-XP 放在实验台上，打开实验箱的盖子，确定电源处于断开状态；3、将黑色电源线一端接 220V 交流电源，另一端插在 TEC-XP 试验箱电源插座上；4、取出通讯线，将通信线的 9 芯插头接在试验箱的串口“COM1”或“COM2”上，另一端接到 PC 机的串口上；5、将 TEC-XP 实验系统左下方的 6 个黑色控制器开关置为 001100，
3、，控制开关的功能在开关上、下方有标识；开关拨向上方表示“1” ，拨向下方表示“0” ，“x”表示任意，其他实验相同；6、打开电源，船形开关和 5v 电源指示灯亮。7、在 PC 机上运行 PCEC16.EXE 文件，直接回车。8、按一下“RESET”按键，再按一下“START”按键在主机上显示： TEC2000 CRT MONITORVersion 1.0 April 2001Computer Architectur Lab,Tsinghua UniversityProgrammed by He Jia二、实验注意事项：几种常见的工作方式（开关拨到上方表示为 1，拨到下方为 0）工作方式 5 个
4、拨动开关连续运行程序、组合逻辑控制器、联机、16 位机 00110连续运行程序、微程序控制器、联机、16 位机 00010单步、手动置指令、组合逻辑控制器、联机、16位机11110单步、手动置指令、微程序控制器、联机、16 位机1101016 位机、脱机运算器实验 1XX00三、仿真终端软件的操作成功运行 PCEC16.EXE 的界面四、实验示例：1.用 R 命令查看寄存器内容或修改寄存器的内容1）在命令行提示符状态下输入：R ；显示寄存器的内容注：寄存器的内容在运行程序或执行命令后会发生变化。2）在命令行提示符状态下输入：R R0 :修改寄存器 R0 的内容，被修改的寄存器与所赋值之间可以无
5、空格，也可由一个或数个空格主机显示：寄存器原值：_在该提示符下输入新的值 0036再用 R 命令显示寄存器的内容，则 R0 的内容变为 0036。测试结果如下图：3.用命令修改存储器内容在命令提示符状态下输入：E2000屏幕显示：2000 地址单元的原有内容：光标闪烁等待输入 输入 0000依次改变地址单元 20012005 的内容为：1111 2222 3333 4444 5555 注意：用 E 命令连续修改内存单元的值时，每修改完一个，按一下空格键，系统会自动给出下一个内存单元的值，等待修改；按回车键则退出E 命令。5.用 A 命令花不如一段汇编源程序，主要是想累加器送入数据和进行运算，执
6、行程序并观察运行结果。1）在命令行提示符状态下输入：A 2000：表示该程序从 2000H（内存 RAM 区的起始地址）地址开始屏幕将显示：2000：输入如下形式的程序：2000：MVRD R0，AAAA ;MVRD 与 R0 之间有且只有一个空格，其他指令相同2002：MVRD R1，55552004：ADD RO，R12005：AND R0，R12006：RET ;程序的最后一个语句，必须为 RET 指令 2007：（直接敲回车键，结束 A 命令输入程序的操作过程）若输入有误，系统会给出提示并显示出错地址，用户只需在该地址重新输入正确的指令即可。2）用 U 命令反汇编刚输入的程序在命令行提
7、示符状态下输入：U 2000在相应的地址会得到输入的指令及其操作码注：连续使用不带参数的 U 命令时，将从上一次反汇编的最后一条语句之后接着继续反汇编。3）用 G 命令运行前面键入的源程序G 2000 程序运行结束后，可以看到程序的运行结果，屏幕显示各寄存器的值，其中 R0 和 R1 的值均为 5555H，说明程序运行正确。4）用 P 或 T 命令，但不执行这段程序，观察指令执行结果在命令行提示符状态下输入：T 2000寄存器 R0 被赋值为 AAAAHT寄存器 R1 被赋值为 5555HT做加法运算，和放在 R0，R0 的值变为 FFFFHT做与运算，结果放在 R0，R0 的值变为 5555
8、H用 P 命令执行过程同上注：T 总是执行单条指令，但执行 P 命令时，则把每一个 CALL 语句连同被调用的子程序依次执行完成。T，P 命令每次执行后均显示所由通用寄存器及状态寄存器的内容，并反汇编出下一条将要执行的指令。运行结果如下：例 1：设计一个小程序，从键盘上接收一个字符并在屏幕上数出显示该字符。在命令行提示符状态下输入：A 2000屏幕将显示：2000：输入如下形式的程序：2000：IN 81 ：判断键盘上是否按了建2001：SHR R0 ：即串行口是否有输入的字符2002：SHR R0 2003：JRNC 2000 ：未输入完则循环测试2004：IN 80 ：接收该字符2005：
9、OUT 80 ：在屏幕上输出显示字符62006：RET ：每个用户程序都必须用 RET 指令结束2007： ：（按回车即结束输入过程）注：在十六位机中，基本 I/O 接口的地址是确定的，数据口的地址为80，状态口的地址为 81。用“G”命令运行程序在命令提示符状态下输入：G 2000执行上面输入的程序光标闪烁等待输入，用户从键盘入字符后，屏幕会显示该字符。该例建立了一个从主存 2000H 地址开始的小程序。这种方式下，所有的数字都约定使用 16 进制数，故数字后不用跟字符 H。每个用户程序的最后一个语句一定为 RET 汇编语句。因为监控程序是用类似子程序调用方式使实验者的程序投入运行的，用户程
10、序只有用 RET 语句结束，才能保证程序运行结束时能正确返回到监控程序的断点，保证监控程序能继续控制教学机的运行过程。测试如下图：五、实验心得学会了联机使用 TEC-XP 教学实验系统和仿真终端软件 PCEC，教学实验系统监控命令的用法，了解了 TEC-CP 教学实验系统的指令系统，试着做汇编程序设计，在尝试中发现汇编程序设计的方法，理解指令代码的意义及程序所能实现的功能，并对基础汇编语言程序设计有了初步的了解，增加了自己学习的兴趣和提高了自己的动手操作的能力。计算机学院计算机科学与技术专业 一 班_组、学号 3112005784姓名 刘兆林 协作者_ 教师评定 实验题目 脱机运算器实验 实验
11、目的：（1）深入了解 AM2901 运算器的功能与具体用法。（2）深化运算器部件的组成、设计、控制与使用等知识。1、实验设备与器材：TEC-XP+教学实验系统三、实验说明和原理：脱机运算器实验，是指让运算器从数学计算机整机中脱离出来，此时，他的全部控制与操作均需通过两个 12 位的卫星开关来完成，这就谈不上执行指令，只能通过开关，案件控制数学机的运算器完成指定的运算功能，并通过指示灯观察运算器结果。下面先把前边几讲过的，与该实验直接有关的结论性内容汇总如下。一、12 位微型开关的具体控制功能分配如下：A 口，B 口地址：送给 AM2901 器件用于选择源与目的操作数的寄存器编号：I8-I0：选
12、择操作数来源，运算操作功能，选择操作数处理结果和运算器输出内容的 3 组 3 位的控制码：SCI，SSH 和 SST：用于确定运算器最低位的进位输入，移位信号的入/出和怎样处理 AM2901 产生的状态标志位的结果。二、开关位置说明：做脱机运算器实验时，要用到提供 24 位控制信号的微动开关和提供 16 位数据的拔动开关。微动开关是红色的，一共有三个，一个微动开关可以提供 12 位的控制信号，三个开关分别标有 SWI1 micro switch 、SW2 micro switch 和 SW3 micro switch；数据开关是黑色的，左边的标有 SWH 的是高 8 位，右边的标有SWL 的是
13、低 8 位。微动开关与控制信号对应关系见表（从左到右）：SW1 Micro switch SW2 Micro switch SW3 Micro switchT3-T0 REQ/MIO/WE I2-I0 I8-I7 I6-I3 B PORTA PORT SST SSH SCIDC2 DC1三、开关检测红色微动开关是该实验系统使用寿命最短的器件，开关好坏的检测方法比较简单，用户将五个控制机器工作方式的开关置于“1XX000” ，从左面其第二个和第三个的开关处于任意位置，然后将两个未动开关上的 24 小纽子依次置为 1（开关拨到上方为 1） ，看对应的指示灯是否亮，如果有一个或数个指示灯不亮，则一般
14、是开关除了问题。四、实验内容：在脱机方式下，对于给定指令分析其执行过程中运算步骤，通过对 AM2901 运算器所需的控制信号的设置，使之完成运算，并核对运算结果。5、实验步骤：在脱机方式下，通过设置 SW1，SW2，SW3 各微码字段和数据开关，可实现多种运算。以实现 AAAAH-R1 为例说明操作过程。1、按照下表中的微码和数据开关，对运算器的功能进行设置。操作步骤如下：微动开关 数据开关I8-I6 I5-I3 I2-I0 SST SSH SCi B A D15-D0011 000 111 001 00 00 0001 不用 AAAAH2、将教学机左下方的 5 个拨动开关置为 11XX00(
15、单步,16 位,脱机);先按一下”RESET”按键,再按一下”START”按键,进行初始化.3、通过 16 个数据开关设置立即数 AAAAH。4、通过 SW1、SW2、SW3 设置各微码。5、按一次 START 键，立即数 XXXXH 置入 R1，通过显示灯查看按 START 键后的输出。若要进行其他操作：（1） 程序设置 SW1、SW2、SW3 数据开关，通过显示灯观察输出。（2） 然后按 START 键执行操作。通过显示灯观察按 START 键后的输出，检查运算结果是否正确。1、接下来,按下表所列的操作在机器上进行运算器脱机实验,将结果填入表中:其中,D1 取为 0101H,D2 取为 1010H,通过两个 12 位的红色微型开关向运算器提供控制信号,通过 16 位数据开关向运算器提供数据,通过指示灯观察运算结果及状态标志.压 START 前 压 START 后运算 I8-I0 SST SSH SCI B AALU输出CZVS ALU输出CZVS*D1+0-R0 011000111 001 00 00 0000 不用 0101 随机 0101 0000*D2+0-R1 011000111 001 00 00 0001 不用 1010 0000 1010 0000R0+R1-R0 011000001 001 00 00 0000 0001 111
