计算机组成原理实验1

实验一基础汇编语言程序设计

一、实验目的：

1、学习和了解TEC-XP16教学实验系统监控命令的用法。

2、学习和了解TEC-XP16教学实验系统的指令系统。

3、学习简单的TEC-XP16教学实验系统汇编程序设计。

二、预习要求：

1、学习TEC-XP16机监控命令的用法。

2、学习TEC-XP16机的指令系统、汇编程序设计及监控程序中子程序调用。

3、学习TEC-XP16机的使用，包括开关、指示灯、按键等。

4、了解实验内容、实验步骤和要求。

三、实验步骤：

在教学计算机硬件系统上建立与调试汇编程序有几种操作办法。

第一种办法，是使用监控程序的A命令，逐行输入并直接汇编单条的汇编语句，之后使用G命令运行这个程序。缺点是不支持汇编伪指令，修改已有程序源代码相对麻烦一些，适用于建立与运行短小的汇编程序。

第二种办法，是使用增强型的监控程序中的W命令建立完整的汇编程序，然后用M命令对建立起来的汇编程序执行汇编操作，接下来用G命令运行这个程序。适用于比较短小的程序。此时可以支持汇编伪指令，修改已经在内存中的汇编程序源代码的操作更方便一些。

第三种办法，是使用交叉汇编程序ASEC，首先在PC机上，用PC机的编辑程序建立完整的汇编程序，然后用ASEC对建立起来的汇编程序执行汇编操作，接下来把汇编操作产生的二进制的机器指令代码文件内容传送到教学机的内存中，就可以运行这个程序了。适用于规模任意大小的程序。

在这里我们只采用第一种方法。

在TEC-XP16机终端上调试汇编程序要经过以下几步：

1、使教学计算机处于正常运行状态（具体步骤见附录联机通讯指南）。

2、使用监控命令输入程序并调试。

⑴用监控命令A输入汇编程序

>A 或>A 主存地址

如：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 R1，5555

2004: ADD R0，R1

2005: AND R0，R1

2006: 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。

⑵用监控命令U调出输入过的程序并显示在屏幕上

>U 或>U 主存地址

如：在命令行提示符状态下输入：

U 2000↙

在相应的地址会得到输入的指令及其操作码

注意：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。

通过这一步进一步检查程序是否有除了语法外的其它错误。

⑶通过监控命令G（连续执行）或T/P（单步执行）执行程序

>G/T/P 或>G/T/P 主存地址

如：在命令行提示符状态下输入：

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。

⑷修改或显示寄存器或内存值的命令。R、D、E命令的使用

1）用R命令查看寄存器内容或修改寄存器的内容

a.在命令行提示符状态下输入：

R↙；显示寄存器的内容

注意：寄存器的内容在运行程序或执行命令后会发生变化。

b.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空格,也可有一个或数个空格

主机显示:

寄存器原值:_

在该提示符下输入新的值0036

再用R命令显示寄存器内容，则R0的内容变为0036。

2）用D命令显示存储器内容

在命令行提示符状态下输入：

D 2000↙

会显示从2000H地址开始的连续128个字的内容；

连续使用不带参数的D命令，起始地址会自动加128（即80H）。

3）用E命令修改存储器内容

在命令行提示符状态下输入：

E 2000↙

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2001-2005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。

四、实验内容：

1、输入下列各汇编程序段，将结果调试出来，并回答问题。

程序1：

A 2000↙

2000: IN 81

SHR R0

SHR R0

JRNC 2000

IN 80

OUT 80

RET

注意：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。

问题：

⑴该程序段的功能是什么？

从键盘上接收一个字符并在屏幕上输出显示该字符

程序2：

>A 2060↙

2060：MVRD R1,0000

MVRD R2,00OA

MVRD R3,0000

2066：INC R3

ADD R1,R3

CMP R3,R2

JRNZ 2066

RET