江苏大学 微型计算机原理实验(9学时)-new
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微机原理及应用实验
江苏大学电气与信息工程学院
微机原理及应用实验计划
• • • • • • 1.8086/8088系统环境认识 2 . 程序设计及调试 3.中断控制器8259应用 4.并行接口8255应用 5.定时/计数器8253应用 (选做) 共 2学时 2 / 3 学时 2学时 2学时 2学时 10学时 8 / 10 学时
问答二：
实验题2： 实验题 ： 程序运行前： 、 、 各寄存器的内容； 程序运行前：CH、DX、AX各寄存器的内容； 程序运行后： CH、DX、AX各寄存器的内容； 程序运行后： 、 、 各寄存器的内容；
并分析其正确性。 并分析其正确性。
三、实验步骤
在计算机上建立程序、编译、连接、运行，验证程序 的正确性。
四、实验报告要求
1. 写出程序清单并画出程序流程图。 2. 写出数据及调试结果。(观察地址指针、计数器变 化)
实验三:中断控制器 中断控制器8259实验 中断控制器 实验
一、实验目的
1.了解可屏蔽中断的响应和处理过程 2.掌握8259使用及中断服务程序的设计。
二、实验内容
使用IRQ1，用单脉冲信号模拟外部中断信号，每 一个单脉冲信号显示一个字符“M”，共10次退出 程序。
四、实验报告要求
1. 写出FD88调试软件的主要操作(结合实验内 容)； 2. 写出如何修改Memory中Y值的操作步骤； 3. 思考：在实验中不采用带断点运行，而用全 速运行(不设断点)有何不同?会出现什么现象? ?
五、预习要求
认真编写程序（实验二中1，2），写好上机操 作步骤及需要的测试数据。
4. 用MASM文件编译产生目标代码.OBJ文件 F:\FD88> MASM 文件名.ASM; ; 如源程序中有语法错误则屏幕会提示出错信息， 重新回到第3步进行修改、编辑、存盘、编译。 5. 用LINK程序连接产生.EXE文件； F:\FD88> LINK 文件名.OBJ;
在源程序中没有定义堆栈段，有警告提示，可以忽略。
问答：
?? DSEG SEGMENT ADDR DW NUMBER Y NUMBER DW 1111H 结果 COUNT DW ? DSEG ENDS
本次实验程序调试成功，请每一位同学讲述正确 本次实验程序调试成功， 的结果是什么， DS:0000—DS:0005内存放的值 的结果是什么， DS:0000 DS:0005内存放的值 DS:0005 是多少？ 是多少？
请签到
实验1 实验1
实验2 实验2
实验3 实验3
实验4 实验4
实验5 实验5
实验一: 实验一 8086系统环境认识 系统环境认识
一、实验目的
1.掌握在计算机上建立、编译、连接、调试和运 行 行8086/8088汇编语言程序的步骤； 汇编语言程序的步骤； 2.熟悉FD88调试软件的使用方法； 3.了解FD88系统实验系统组成。
3、中断服务程序
1）显示M字符 显示M mov al,’M’ mov ah,1 int 14h ；系统功能调用 2）次数减1 次数减1 发出中断结束命令OCW OCW2 3）发出中断结束命令OCW2 4）中断返回
控制电路
初始化编程
ICW1 ICW2
OCW1 OCW2 OCW3
操作方 式编程 可多次改写的
一旦写入， 一旦写入，工作过程 中不再改变。 中不再改变。
ICW3 ICW4
编程说明
2、主程序： 主程序：
程序框架
1）将中断子程序的入口地址置入中断矢量表的相应表项 将中断子程序的入口地址置入中断矢量表的相应表项 中断矢量表 8259初始化ICW1-->ICW -->ICW 初始化ICW >ICW2 >ICW4 2）8259初始化ICW1-->ICW2-->ICW4 OCW1 操作命令字OCW 3）操作命令字OCW1 设置中断次数， 4）设置中断次数，开中断 5）等待中断 判断10次中断到结束程序，未到继续第5 10次中断到结束程序 6）判断10次中断到结束程序，未到继续第5步
实验箱示意图
插上
FD88调试软件的使用：
（1）连接成功 连接成功，如何装入 .EXE 文件 装入. 文件到FD88实验装 连接成功 装入 EXE文件 置中； （2）如何 观察各窗口信息 （2）如何观察各窗口信息(程序窗，寄存器窗、存 观察各窗口信息(程序窗，寄存器窗、存 贮器窗等)，分析各窗的内容； （3）如何设置断点 设置断点，并学会带断点运行程序 断点运行程序； 设置断点 断点运行程序 （4）如何观察实验结果 观察实验结果，并分析其结果的正确性 其结果的正确性； 观察实验结果 其结果的正确性 （5）如何修改指定单元 修改指定单元内的数据（已知数），再 修改指定单元 运行程序。 一次运行程序 运行程序 （6）Alt-X退出FD88软件，关闭实验箱电源。
参考程序
分析结果
问答一：
实验题1： 实验题 ： DATA SEGMENT DAT DB 1,-1,2,-2,3,-3,4,-4,5,-5,6,-6,7,-7,8,9,10,-8,-9,-10 DATZ DB 20 DUP(?) DATF DB 20 DUP(?) DATA ENDS
结合你的数据段的定义，分析并回答： 结合你的数据段的定义，分析并回答： 你的数据段的定义 已知数、正数组、正数个数、负数组、 已知数、正数组、正数个数、负数组、负数 个数存放位置及内容是什么？ 个数存放位置及内容是什么？
四、实验步骤
1. 硬件接线： 将单脉冲发生器的输出端(J23)接JJ4-IRQ1。 2. 在计算机上建立程序、汇编、连接、调试运行程序。 注意： ①用调试软件FD88时，要点击全屏图标； ②调试时可以不要设置断点，采用连续运行方式运行程 序； ③按动输出脉冲的按钮，实时看现象。 ④按下中断ABORT按钮或复位RESET按钮，停止程序运 行。
三、中断控制器8259A芯片
JJ4
JJ5
一片8259可管理8级中断。 插孔JJ5用于级联方式，可管理更多的中断。 插孔JJ4是8级中断请求信号的输入插孔，在8个中断请 求中IRQ0已连接8253通道0输出，IRQ4已用作8250中 断申请，我们可以使用其余6个中断。本次实验中用 IRQ1号中断。 8259A芯片使用地址20H和21H。
④实验结果
分析程序知：结果放在DS段中的COUNT内，点 中存储Memory窗，按下Ctrl-F2，输入地址DS:00， 查看DS:0000～DS:0005内的内容。
分析实验结果 ④分析实验结果
通过点击菜单Memory Display,切换Memory窗 中数据显示字节DB或字DW。
修改指定单元值（输入Y ⑤修改指定单元值（输入Y）
编程框架
DATA … … DATA CODE MAIN SEGMENT ENDS SEGMENT PROC FAR CS：CODE，DS： ASSUME CS：CODE，DS：DATA START： START： PUSH DS AX， XOR AX，AX PUSH AX AX， MOV AX，DATA DS， MOV DS，AX … … RET MAIN ENDP CODE ENDS END START
二、实验内容
计算16位二进制Y中的1的个数，并将结果存入 COUNT单元，已知数Y的地址存放在ADDR中。 已知数:Y=0001000100010001B=1111H 结果:(COUNT)=4 程序见P.22。 更正:倒数第5行SHIFY应为SHIFT
三、实验步骤
1.开启计算机进入98系统，从“开始”——》“程 序”——》“MS-DOS方式” 2.进入文件所在文件夹 F: ——》CD FD88（FD88为子目录名） 3. 创建源程序（*.ASM文件) 文件名中的类型为（.ASM),文件名须小于8个字 符，只允许数字或字母。如dq1.asm F:\FD88> Q 文件名.ASM ①进入编辑界面输入程序； ②按ESC键，选择FILE菜单中的file 存盘
1. 编写一程序，把20个字节的数组分成正数组和负数组， 并分别计算两个数组中数据的个数。 2. 编写一程序实现将32位数左移4位，并将高四位存入CH 中，已知32位数存放在DX:AX中。
分析:
题1分析: 已知一个含20个字节数据的数组（可正可负），开 已知一个含20个字节数据的数组（可正可负பைடு நூலகம்，开 20个字节数据的数组 ）， 辟20个字节正数组的存储空间，开辟20个字节负数组的 20个字节正数组的存储空间，开辟20个字节负数组的 个字节正数组的存储空间 20 存储空间，开辟1个字节存储空间存储统计的正数个数， 存储空间，开辟1个字节存储空间存储统计的正数个数， 开辟1个字节存储空间存储统计的负数个数。 开辟1个字节存储空间存储统计的负数个数。 取数指针用：SI、DI、 取数指针用：SI、DI、BX SI,BLOCK; BLOCK偏移地址取到SI中 偏移地址取到SI LEA SI,BLOCK; BLOCK偏移地址取到SI中。 判数是正还是负，只要判其最高位为1 判数是正还是负，只要判其最高位为1？
实验箱示意接线图
五、编程说明
1、可屏蔽中断的响应和处理过程
中断方式的实现一般需要经历下述过程： 中断方式的实现一般需要经历下述过程：
中 主 程 序 断 服 务 程 序
中断
中断
中断
中断
8259A 8
中断 中断
一
8259A
8259A的编程使用 259A
使用8259A进行中断控制时，CPU通过OUT指令向 使用8259A进行中断控制时，CPU通过OUT指令向 8259 通过OUT 8259A内部寄存器写入相应的命令字 命令字， 259A 8259A内部寄存器写入相应的命令字，8259A按命令字 指定的方式工作。 指定的方式工作。
题2分析: 32位数存放在DX：AX中 32位数存放在DX：AX中，即DX存放高字、AX存放低字。 位数存放在DX DX存放高字、AX存放低字。 存放高字 存放低字 左移4位实现： CH：DX：AX寄存器内容 40位 寄存器内容（ 左移4位实现：通过把 CH：DX：AX寄存器内容（40位） 左移1 左移1位，再循环移位共4次。 再循环移位共4 32位数左移1位，AX逻辑左移1位，最高位移入CF， DX 32位数左移1 AX逻辑左移1 最高位移入CF， 位数左移 逻辑左移 CF 带进位左移1 CH带进位左移 带进位左移1 带进位左移1位， CH带进位左移1位。 OPRD， 逻辑左移 SHL OPRD，CNT 带进位位的循环左移RCL OPRD，CNT 带进位位的循环左移RCL OPRD，
注意： 第4步后若提示源程序中有语法错误， 源程序中有语法错误， 不能下一步，必须回第3步
6. 进入FD88调试软件进行.EXE文件调试， F:\FD88> FD88/1（需先打开实验系统电源开 关），其中1代表设备连接计算机串行口COM1。
注意： 先连接好串行接口，再打开 实验箱电源。切勿带电插拔串口通讯线！
①连接成功
装载文件_F3 ①装载文件_F3
②观察各窗口信息
主要观察程序CS窗、R窗等
③设置断点
在程序代码窗中找到程序最后一条语句，按下 Ctrl-F8设置断点，该行处由黄变红。
带断点运行程序_F9 ③带断点运行程序_F9
按下F9，该行处由红变白。在R窗中ip由0000变 为0022，分析程序知CX内存放Y的个数。
实验要求：
• 实验前预习，提前编写预习程序。 实验前预习，提前编写预习程序。 • 实验时按学号对应机号入座，并签到， 实验时按学号对应机号入座，并签到， 做完实验请通知老师。 做完实验请通知老师。 • 实验时不要带电触摸芯片，不可随意拔 实验时不要带电触摸芯片， 插芯片。有要求接线的实验， 插芯片。有要求接线的实验，请务必先 断电再接线。出现问题及时联系老师。 断电再接线。出现问题及时联系老师。 • 实验完整理好再离开。 实验完整理好再离开。 • 注意室内卫生。 注意室内卫生。
移动光标到指定单元处，修改数据。
⑤运行程序
先按下F5（或修改R窗中的ip=0000)； 再按下F9带断点运行； 分析Memory窗中数据显示。
实验二: 实验二:程序设计及调试
一、实验目的
1.掌握分支、循环等基本程序结构及程序设计方法。 2.掌握用FD88调试软件调试程序。
二、实验内容 实验内容
江苏大学电气与信息工程学院
微机原理及应用实验计划
• • • • • • 1.8086/8088系统环境认识 2 . 程序设计及调试 3.中断控制器8259应用 4.并行接口8255应用 5.定时/计数器8253应用 (选做) 共 2学时 2 / 3 学时 2学时 2学时 2学时 10学时 8 / 10 学时
问答二：
实验题2： 实验题 ： 程序运行前： 、 、 各寄存器的内容； 程序运行前：CH、DX、AX各寄存器的内容； 程序运行后： CH、DX、AX各寄存器的内容； 程序运行后： 、 、 各寄存器的内容；
并分析其正确性。 并分析其正确性。
三、实验步骤
在计算机上建立程序、编译、连接、运行，验证程序 的正确性。
四、实验报告要求
1. 写出程序清单并画出程序流程图。 2. 写出数据及调试结果。(观察地址指针、计数器变 化)
实验三:中断控制器 中断控制器8259实验 中断控制器 实验
一、实验目的
1.了解可屏蔽中断的响应和处理过程 2.掌握8259使用及中断服务程序的设计。
二、实验内容
使用IRQ1，用单脉冲信号模拟外部中断信号，每 一个单脉冲信号显示一个字符“M”，共10次退出 程序。
四、实验报告要求
1. 写出FD88调试软件的主要操作(结合实验内 容)； 2. 写出如何修改Memory中Y值的操作步骤； 3. 思考：在实验中不采用带断点运行，而用全 速运行(不设断点)有何不同?会出现什么现象? ?
五、预习要求
认真编写程序（实验二中1，2），写好上机操 作步骤及需要的测试数据。
4. 用MASM文件编译产生目标代码.OBJ文件 F:\FD88> MASM 文件名.ASM; ; 如源程序中有语法错误则屏幕会提示出错信息， 重新回到第3步进行修改、编辑、存盘、编译。 5. 用LINK程序连接产生.EXE文件； F:\FD88> LINK 文件名.OBJ;
在源程序中没有定义堆栈段，有警告提示，可以忽略。
问答：
?? DSEG SEGMENT ADDR DW NUMBER Y NUMBER DW 1111H 结果 COUNT DW ? DSEG ENDS
本次实验程序调试成功，请每一位同学讲述正确 本次实验程序调试成功， 的结果是什么， DS:0000—DS:0005内存放的值 的结果是什么， DS:0000 DS:0005内存放的值 DS:0005 是多少？ 是多少？
请签到
实验1 实验1
实验2 实验2
实验3 实验3
实验4 实验4
实验5 实验5
实验一: 实验一 8086系统环境认识 系统环境认识
一、实验目的
1.掌握在计算机上建立、编译、连接、调试和运 行 行8086/8088汇编语言程序的步骤； 汇编语言程序的步骤； 2.熟悉FD88调试软件的使用方法； 3.了解FD88系统实验系统组成。
3、中断服务程序
1）显示M字符 显示M mov al,’M’ mov ah,1 int 14h ；系统功能调用 2）次数减1 次数减1 发出中断结束命令OCW OCW2 3）发出中断结束命令OCW2 4）中断返回
控制电路
初始化编程
ICW1 ICW2
OCW1 OCW2 OCW3
操作方 式编程 可多次改写的
一旦写入， 一旦写入，工作过程 中不再改变。 中不再改变。
ICW3 ICW4
编程说明
2、主程序： 主程序：
程序框架
1）将中断子程序的入口地址置入中断矢量表的相应表项 将中断子程序的入口地址置入中断矢量表的相应表项 中断矢量表 8259初始化ICW1-->ICW -->ICW 初始化ICW >ICW2 >ICW4 2）8259初始化ICW1-->ICW2-->ICW4 OCW1 操作命令字OCW 3）操作命令字OCW1 设置中断次数， 4）设置中断次数，开中断 5）等待中断 判断10次中断到结束程序，未到继续第5 10次中断到结束程序 6）判断10次中断到结束程序，未到继续第5步
实验箱示意图
插上
FD88调试软件的使用：
（1）连接成功 连接成功，如何装入 .EXE 文件 装入. 文件到FD88实验装 连接成功 装入 EXE文件 置中； （2）如何 观察各窗口信息 （2）如何观察各窗口信息(程序窗，寄存器窗、存 观察各窗口信息(程序窗，寄存器窗、存 贮器窗等)，分析各窗的内容； （3）如何设置断点 设置断点，并学会带断点运行程序 断点运行程序； 设置断点 断点运行程序 （4）如何观察实验结果 观察实验结果，并分析其结果的正确性 其结果的正确性； 观察实验结果 其结果的正确性 （5）如何修改指定单元 修改指定单元内的数据（已知数），再 修改指定单元 运行程序。 一次运行程序 运行程序 （6）Alt-X退出FD88软件，关闭实验箱电源。
参考程序
分析结果
问答一：
实验题1： 实验题 ： DATA SEGMENT DAT DB 1,-1,2,-2,3,-3,4,-4,5,-5,6,-6,7,-7,8,9,10,-8,-9,-10 DATZ DB 20 DUP(?) DATF DB 20 DUP(?) DATA ENDS
结合你的数据段的定义，分析并回答： 结合你的数据段的定义，分析并回答： 你的数据段的定义 已知数、正数组、正数个数、负数组、 已知数、正数组、正数个数、负数组、负数 个数存放位置及内容是什么？ 个数存放位置及内容是什么？
四、实验步骤
1. 硬件接线： 将单脉冲发生器的输出端(J23)接JJ4-IRQ1。 2. 在计算机上建立程序、汇编、连接、调试运行程序。 注意： ①用调试软件FD88时，要点击全屏图标； ②调试时可以不要设置断点，采用连续运行方式运行程 序； ③按动输出脉冲的按钮，实时看现象。 ④按下中断ABORT按钮或复位RESET按钮，停止程序运 行。
三、中断控制器8259A芯片
JJ4
JJ5
一片8259可管理8级中断。 插孔JJ5用于级联方式，可管理更多的中断。 插孔JJ4是8级中断请求信号的输入插孔，在8个中断请 求中IRQ0已连接8253通道0输出，IRQ4已用作8250中 断申请，我们可以使用其余6个中断。本次实验中用 IRQ1号中断。 8259A芯片使用地址20H和21H。
④实验结果
分析程序知：结果放在DS段中的COUNT内，点 中存储Memory窗，按下Ctrl-F2，输入地址DS:00， 查看DS:0000～DS:0005内的内容。
分析实验结果 ④分析实验结果
通过点击菜单Memory Display,切换Memory窗 中数据显示字节DB或字DW。
修改指定单元值（输入Y ⑤修改指定单元值（输入Y）
编程框架
DATA … … DATA CODE MAIN SEGMENT ENDS SEGMENT PROC FAR CS：CODE，DS： ASSUME CS：CODE，DS：DATA START： START： PUSH DS AX， XOR AX，AX PUSH AX AX， MOV AX，DATA DS， MOV DS，AX … … RET MAIN ENDP CODE ENDS END START
二、实验内容
计算16位二进制Y中的1的个数，并将结果存入 COUNT单元，已知数Y的地址存放在ADDR中。 已知数:Y=0001000100010001B=1111H 结果:(COUNT)=4 程序见P.22。 更正:倒数第5行SHIFY应为SHIFT
三、实验步骤
1.开启计算机进入98系统，从“开始”——》“程 序”——》“MS-DOS方式” 2.进入文件所在文件夹 F: ——》CD FD88（FD88为子目录名） 3. 创建源程序（*.ASM文件) 文件名中的类型为（.ASM),文件名须小于8个字 符，只允许数字或字母。如dq1.asm F:\FD88> Q 文件名.ASM ①进入编辑界面输入程序； ②按ESC键，选择FILE菜单中的file 存盘
1. 编写一程序，把20个字节的数组分成正数组和负数组， 并分别计算两个数组中数据的个数。 2. 编写一程序实现将32位数左移4位，并将高四位存入CH 中，已知32位数存放在DX:AX中。
分析:
题1分析: 已知一个含20个字节数据的数组（可正可负），开 已知一个含20个字节数据的数组（可正可负பைடு நூலகம்，开 20个字节数据的数组 ）， 辟20个字节正数组的存储空间，开辟20个字节负数组的 20个字节正数组的存储空间，开辟20个字节负数组的 个字节正数组的存储空间 20 存储空间，开辟1个字节存储空间存储统计的正数个数， 存储空间，开辟1个字节存储空间存储统计的正数个数， 开辟1个字节存储空间存储统计的负数个数。 开辟1个字节存储空间存储统计的负数个数。 取数指针用：SI、DI、 取数指针用：SI、DI、BX SI,BLOCK; BLOCK偏移地址取到SI中 偏移地址取到SI LEA SI,BLOCK; BLOCK偏移地址取到SI中。 判数是正还是负，只要判其最高位为1 判数是正还是负，只要判其最高位为1？
实验箱示意接线图
五、编程说明
1、可屏蔽中断的响应和处理过程
中断方式的实现一般需要经历下述过程： 中断方式的实现一般需要经历下述过程：
中 主 程 序 断 服 务 程 序
中断
中断
中断
中断
8259A 8
中断 中断
一
8259A
8259A的编程使用 259A
使用8259A进行中断控制时，CPU通过OUT指令向 使用8259A进行中断控制时，CPU通过OUT指令向 8259 通过OUT 8259A内部寄存器写入相应的命令字 命令字， 259A 8259A内部寄存器写入相应的命令字，8259A按命令字 指定的方式工作。 指定的方式工作。
题2分析: 32位数存放在DX：AX中 32位数存放在DX：AX中，即DX存放高字、AX存放低字。 位数存放在DX DX存放高字、AX存放低字。 存放高字 存放低字 左移4位实现： CH：DX：AX寄存器内容 40位 寄存器内容（ 左移4位实现：通过把 CH：DX：AX寄存器内容（40位） 左移1 左移1位，再循环移位共4次。 再循环移位共4 32位数左移1位，AX逻辑左移1位，最高位移入CF， DX 32位数左移1 AX逻辑左移1 最高位移入CF， 位数左移 逻辑左移 CF 带进位左移1 CH带进位左移 带进位左移1 带进位左移1位， CH带进位左移1位。 OPRD， 逻辑左移 SHL OPRD，CNT 带进位位的循环左移RCL OPRD，CNT 带进位位的循环左移RCL OPRD，
注意： 第4步后若提示源程序中有语法错误， 源程序中有语法错误， 不能下一步，必须回第3步
6. 进入FD88调试软件进行.EXE文件调试， F:\FD88> FD88/1（需先打开实验系统电源开 关），其中1代表设备连接计算机串行口COM1。
注意： 先连接好串行接口，再打开 实验箱电源。切勿带电插拔串口通讯线！
①连接成功
装载文件_F3 ①装载文件_F3
②观察各窗口信息
主要观察程序CS窗、R窗等
③设置断点
在程序代码窗中找到程序最后一条语句，按下 Ctrl-F8设置断点，该行处由黄变红。
带断点运行程序_F9 ③带断点运行程序_F9
按下F9，该行处由红变白。在R窗中ip由0000变 为0022，分析程序知CX内存放Y的个数。
实验要求：
• 实验前预习，提前编写预习程序。 实验前预习，提前编写预习程序。 • 实验时按学号对应机号入座，并签到， 实验时按学号对应机号入座，并签到， 做完实验请通知老师。 做完实验请通知老师。 • 实验时不要带电触摸芯片，不可随意拔 实验时不要带电触摸芯片， 插芯片。有要求接线的实验， 插芯片。有要求接线的实验，请务必先 断电再接线。出现问题及时联系老师。 断电再接线。出现问题及时联系老师。 • 实验完整理好再离开。 实验完整理好再离开。 • 注意室内卫生。 注意室内卫生。
移动光标到指定单元处，修改数据。
⑤运行程序
先按下F5（或修改R窗中的ip=0000)； 再按下F9带断点运行； 分析Memory窗中数据显示。
实验二: 实验二:程序设计及调试
一、实验目的
1.掌握分支、循环等基本程序结构及程序设计方法。 2.掌握用FD88调试软件调试程序。
二、实验内容 实验内容