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1、微机原理和汇编语言 实验指导书信息与通信工程学院电气工程系目目 录录实验须知实验须知3实验一实验一 数据求和实验数据求和实验 .4实验二实验二 循环与分支程序设计实验循环与分支程序设计实验.8实验三实验三 中断程序设计实验中断程序设计实验 .12实验四实验四 屏幕显示程序设计实验屏幕显示程序设计实验.14实验五实验五 文件操作程序设计实验文件操作程序设计实验.16第一部分第一部分 实验须知实验须知1、预习要求、预习要求实验前认真阅读实验教程中有关内容，明确实验目的和实验任务。每次实验前应有预习报告，未预习者不允许参加实验。预习报告中：对软件实验，要求画出程序流程图，编好上机程序；对硬件实验，要
2、求画出实验线路图，拟定实验步骤，画出程序流程图，编好上机程序。2、实验要求、实验要求实验是学习“微机原理及汇编语言程序”这门课程的重要环节，实验课请勿迟到，缺席。爱护设备，保持清洁，不随意更换设备。认真完成实验任务，实验结果经教师检查，教师对实验内容提问，对完成者做记录。做硬件实验时，注意断电操作，即所有的接线、改线及拆线操作均应在不带电的状态下进行，严禁带电操作，并注意防止导线堵塞插孔。发生事故，应立即切断电源，并马上向教师报告，检查原因，吸取教训。实验完毕，请整理实验设备，再离开实验室。3、报告要求、报告要求每次实验后，应递交一份实验报告，报告中应包括下列内容：（1）实验名称、实验人姓名、
3、学号、班级、所用的设备号。（2）实验目的、任务。（3）各任务程序流程图、程序清单（应加适量注释） 。（4）硬件实验应画出各任务的完整电路图，包括 PC 总线与实验用到芯片间全部电路。（5）记录和分析实验结果。（6）根据实验目的认真做小结。第二部分第二部分 实验实验实验一实验一 数据求和实验数据求和实验一、实验目的一、实验目的1、学习使用 DEBUG 程序的各种命令。2、了解计算机取指令、执行指令特别是算术运算指令的工作过程。3、掌握用 DEBUG 调试程序的方法。二、实验内容二、实验内容1、参照教材中有关内容，掌握 DEBUG 程序的各种操作命令，重点为R寄存器内容检查命令D存储器内容检查命令
4、A汇编命令U反汇编命令T跟踪及单步执行命令P单步执行命令，跳过子程序G全速执行程序命令。2、用命令 A 逐条汇编下列指令，根据结果判断输入指令的正误并说明原因。ROR AX，8LEA DI，AXMOV DS，2010PUSH ALOUT 900，ALMOV BX，03、用命令 D 查看 DS：20022F 和 F000：20022F 两内存块内容，用命令 F 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。4、用 A 命令汇编一条 INT 1C 指令，用命令 T 单步执行该指令，比较指令执行前后 CS和 IP、堆栈指针 SP 及堆栈内容变化
5、情况，了解什么是中断向量表，中断向量和中断子程，掌握中断指令的执行过程。5、利用 T，P，G 命令，执行下列指令段，注意它们的不同之处。MOV DI，300MOV SI，400MOV CX，3CLDREP MOVSBINT 3MOV AH，2MOV DL，41INT 21INT 3先在 CS：200 处汇编一条 RET 指令，再在 CS：100 处汇编。MOV BX，200CALL BXINT 3然后从 MOV BX，200 处开始执行。6、用命令 A 汇编下列程序段，并将程序写到硬盘上，然后调试程序段，观察程序段能否完成指定功能，若不能，说明原因，并修改程序。完成将 DS：2000 开始的
6、5 个字节内存内容相加，并把相加的结果存放在 DS2005 内存单元中。下面为程序范例MOV CX，5MOV AL，0MOV BX，2000nest: ADD AL，BXINC BXDEC CXLOOP nestMOV BX，ALINT 37、以双重循环来实现延时，然后再给 AX 赋值。MOV AX，0again1:MOV SI，3again2:MOV DI,3DEC DIJNZ again2DEC SIJNZ again1MOV AX,100INT 3进入 DEBUG 后，首先用命令 R 查看当前 DS 内容，记录此值，假设为 X。在 DEBUG 下汇编、调试完成下列功能的程序。将内容 F0
7、00：2000H 起 30H 个字数据传送到内存 X：1000H 开始处。测试内存 X：300H 开始的 10H 个字节数据，计算其中正数、负数、0 的个数，并将结果分别存放在 X：400H 开始的三个内存单元中。三、实验设备及仪器三、实验设备及仪器PC 兼容计算机及系统软件四、实验说明四、实验说明(原理原理)在 DEBUG 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，从而可能引起系统运行异常，往往是出现死机现象，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
8、命令 R 查看到的 CS：IP。涉及到修改内存的命令有 A，E，F，M，L 等。初学者在使用 DEBUG 命令修改内存或执行程序时，由于多种原因，出现死机是较经常的现象，可按 RESET 复位按钮，重新启动系统。用连续执行命令 G 执行程序时，注意给出执行的首地址，或查看当前 CS 和 IP 值是否为要执行程序段的首地址，并注意查看执行的指令流程中有无返回 DEBUG 功能的程序段，如指令 INT 20T 或断点设置 INT3，否则发出命令后，很容易出现死机，原因是如无程序段使系统返回命令接受状态，CPU 将不断到内存取指令、执行指令，使作户失去对系统的控制，出现死机。为避免这种情况，可在用户
9、程序段的最后加上一条 INT 20H指令，或用断点方式执行。避免出现死机。在命令 A 下汇编各条指令，对于错误的指令，DEBUG 指令出其错误位置，对于正确的指令，将其汇编到相应内存，据此可判断指令正误，而具体原因需自己分析。关于任务 3，8086/8088 CPU 在开机后执行的第一条指令在内存 FFFF：0H 开始处。由于可读写内存 RAM 的内容可修改，而只读内存 ROM 的内容不能修改，故命令 F未能将字符A填入 F000：200H22FH 的内存中，内存 F000：200H22FH 的内容填写前后保持不变。中断指令 INT N 是指令系统中较复杂的一条指令，结合教材中对中断指令的介绍
10、，利用 DEBUG 来学习，加强对中断指令执行过程、中断向量表、中断向量和中断子程序等内容的理解。用 A 命令汇编好后，用 T，P，G 命令分别执行，记录指令执行前后各寄存器（包括标志寄存器各标志位值） 、堆栈指针及堆栈内容变化情况，以及与指令有关内存单元的内容，总结 T 和 P 执行某些指令的不同之处及适用场合。为避免调试过程中出现死机，造成内存中的程序丢失，而重复多次输入程序，在用A 命令将程序汇编到内存后，先用命令 N 和 W 将程序写到磁盘上，再进行调试运行。当调试过程中出现异常时，重新启动系统，用命令 N 和 L 将文件从磁盘装入内存，重新对程序进行调试运行。DEBUG 下不支持符号
11、地址，如任务 7 中的标号 next,again1,again2 等，在命令 A 下输入程序时，不输入标号（如 next：） ，在用到标号的指令（如 LOOP，JNZ 等） ，在其后直接输入要跳转的目的地址。对向前跳转的指令，如汇编任务 7，输入程序的过程如下：A 1270：0100 MOVMOV CXCX，5 5 1270：0103 MOVMOV ALAL，0 0 1270：0105 MOVMOV BXBX，20002000 1270：0108 ADDADD ALAL，BXBX 1270：010A INCINC BXBX 1270：010B DEC CX1270：010C LOOP 0108
12、 1270：101E MOVMOV BXBX，ALAL 1270：0110 INTINT 3 31270：0112 用目的地址 0108 代替标号 next 在 LOOP 指令中的位置，而在输入 ADD AL，BX这条指令时，不输入标号 next.对向后跳转的指令，由于目的地址尚未确定，可先随意输入一个地址，若是条件转移指令，注意跳转范围应在128127 之间，待程序输入完毕，目的地址明确后，再用命令 A 修改跳转指令。如下程序段，功能是比较 AX 和 CX 中的两符号数，将较大的数放在 AX 和 BX 中，较小的数放在 CX 中。CMP AX，CXJX continueXCHG AX，CXc
13、ontinue： MOV BX,AX用命令 A 输入程序的过程如下：A 1270：0100 CMPCMP AXAX，CXCX 1270：0102 JGJG 01020102 输入本条指令的地址 0102 代替标号continue1270：0104 XCHGXCHG AXAX，CXCX 1270：0106 MOVMOV BXBX，AXAX 1270：0108 A 102 修改跳转指令的目的地址1270：0102 JGJG 01060106 输入目的地址 01061270：0104 U U 1270:01001270:0100 L L 0 0 A A 用命令 U 查看程序，跳转正确1270:010
14、0 39C8 CMP AX,CX1270:0102 7F02 JG 01061270:0104 87C1 XCHG AX,CX1270:0106 89C3 MOV BX,AX12.执行任务 7 中的任务时,会发现执行的结晶与设计的结果不相符,但又无法从源程序段发现出错原因时,可用命令 T 跟踪执行程序,查看每条指令执行完后的结果是否与设想的一致,如发现有误,找出原因,然后修改程序,再跟踪执行,直到结果与设想相符,并能实现程序段功能.这个过程就是程序的调试过程。调试程序时,要有耐心。13.将任务 8 中调试好的程序以文件形式存储在磁盘上。结束实验前,将实验结果演示给指导教师检查。五、实验方法五、实验方法1、假设某内存单元的内容为CCH，试问该内容如看作一条指令、看作无符号数、看作带符号数，那将分别表示什么？不查看教材中的指令系统代码，如何在DEBUG下知道CCH表示一条什么指令？2、在指令MOVBX，AX 中，操作数BX的寻址方式是什么？在DEBUG下执行完该指令后，如何查看执行结果？3、可否随意在DEBUG提示符“”后不带参数发出命令G？什么情况下使用命令G时，可不用“=”给出执行的首地址？4、分析出现死机的几种情况。如何理解死机现象？试从计算机的工作原理进行解释。 六、实验报告六
