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汇编语言与微机原理实验指导书

40
2020年4月19日
文档仅供参考

《汇编语言与微机原理》实验指导书

编写者： 董建怀
编写时间： -9-10

实验一. 熟悉DOS环境和DEBUG调试软件的使用

一、实验要求: 必做
二、实验类型: 验证
三、实验学时：2
四、实验地点：机房
五、实验目的:
1、.熟悉DOS环境和DEBUG调试软件的使用方法。
2、掌握DEBUG常见命令A、U、D、E、R、T、G的使用，用DEBUG调试简单程序段。
六、实验内容：
（一）、熟悉DOS环境
1、 MS-DOS的启动：开始—程序—附件—MS-DOS方式(命令提示符)。
2、 MS-DOS全屏方式和窗口方式的切换：“ALT”+“ENTER”。
3、 MS-DOS工具栏的打开：“ALT”+空格键。
4、 MS-DOS方式下的选定、复制和粘贴：利用菜单栏下”编辑”菜单项中的“标记”、“复制”和“粘贴”的功能来实现。
5、 MS-DOS方式的退出：EXIT。
练习：进入MS-DOS方式，并将屏幕上显示的全部内容复制到一WORD文档中。
（二）、熟悉一些常见的DOS命令
1、更改盘符，如：C:\WINDOWS>d:并按“ENTER”，显示：D:\>（盘符更改为D：）。
2、建立子目录（文件夹）MD，如C：\＞MD FOX （在当前驱动器C盘下创立子目录FOX）。
3、显示当前目录CD，如：C:\>CD WINDOWS，显示：C:\WINDOWS>（即从当前目录C：\进入到C:\WINDOWS目录）。
4、显示磁盘目录的内容DIR，如：C:\WINDOWS>，显示的内容即为当前目录C:\WINDOWS中的所有内容。
5、返回上级目录，如：C:\WINDOWS>cd ..，显示C:\>（即从当前目录C:\WINDOWS返回到它的上级目录C:\）。
练习：在MS-DOS方式下，进入C:\WINDOWS\SYSTEM目录,并显示该目录下的所有内容,然后返回C盘的根目录(C:\)。
（三）、熟悉调试程序DEBUG.EXE的应用,练习DEBUG的常见命令
实践1:利用DEBUG.EXE的A、D、U命令,观察指令MOV AH,[BX+DI+50H],对应的机器码是什么?,该指令是几个字节的指令?并对机器码进行反汇编,观察对应的指令是什么?ADD [2345H][BX][DI],DX的机器码是什么? 该指令是几个字节的指令? 并对机器码进行反汇编,观察对应的指令是什么?
实践2:在DEBUG.EXE方式下（利用A、G命令）, 分析两个数相加（C8H+EFH）的结果，运用的指令为：mov AL,0efh
add AL,0c8h
问题:
(1).运算后两个数的和是多少?(提示：运算的结果在AL寄存器中)
(2).6位状态标志位(AF,CF,OF,PF,SF,ZF)分别是多少?
(3).当相加的两个数均为无符号数时运算的结果是否正确？为什么?
(4).当相加的两个数均为带符号数时运算的结果是否正确？为什么?
(5).相加的两个数分别为5B0AH, 4CA3H时，经过上机再回答(1)---(4)的问题。
七、写出实验小结，内容包括实验心得（收获）、不足之处和今后应注意的问题。

实验二. 数据传送类指令练习
一、实验要求: 必做
二、实验类型: 验证
三、实验学时：2
四、实验地点：机房
五、实验目的:
1、熟悉掌握DEBUG常见命令A、U、D、E、R、T、G的使用。
2、对由数据传送类指令组成的简单程序进行调式验证。
六、实验内容：
（一）、运用数据传送指令（几条），实现如下操作：
1、把一个数64H，送到以（DS）=3000H，偏移地址（EA）为1064H的存储单元中，在DEBUG方式下进行汇编并运行，用D命令观察该存储单元（3000H：1064H）中的内容是否为64H？
2、经过指令使(31064H)=64H(同第1小题)，用指令使（DS）=3001H，且将地址为31064H的字节内容（64H），送到AL寄存器中去。在DEBUG方式下，观察AL寄存器中的内容是否为64H?
（二）．分析逐条分析下列指令的运行结果和指出执行下列的程序片段后，(SP)=?，(AX)=?，(BX)=?；并上机验证。
MOV SP， H
MOV AX，30000H
MOV BX，50000H
PUSH AX
PUSH BX
POP AX
（三）．分析逐条分析下列指令的运行结果和指出执行下列的程序片段后，(DS)=?，(AX)=?，(BX)=? ；并上机验证。
MOV AX， H
MOV DS，AX
MOV WORD PTR[0050H]，5678H
MOV WORD PTR[0052H]，1234H
MOV SI，0030H
LDS AX，[SI][0020H]
LEA BX，[SI][0020H]
0AFC:0106 MOV BX,5000
0AFC:0109 PUSH AX
0AFC:010A PUSH BX
0AFC:010B POP AX
0AFC:010C
-G=0AFC:0100 010C

AX=5000 BX=5000 CX=0000 DX=0000 SP=1FFE BP=0000 SI=0000 DI=0000
DS=0AFC ES=0AFC SS=0AFC CS=0AFC IP=010C NV UP EI PL NZ NA PO NC
0AFC:010C 0030 ADD [BX+SI],DH DS:5000=00
-A
0AFC:010C MOV AX,
0AFC:010F MOV DS,AX
0AFC:0111 MOV WORD PTR[0050],5678
0AFC:0117 MOV WORD PTR[0052],1234
0AFC:011D MOV SI,0030
0AFC:0120 LDS AX,[SI][0020]
0AFC:0123 LEA BX,[SI][0020]
0AFC:0126
-G=0AFC:010C 0126

AX=5678 BX=0050 CX=0000 DX=0000 SP=1FFE BP=0000 SI=0030 DI=0000
DS=1234 ES=0AFC SS=0AFC CS=0AFC IP=0126 NV UP EI PL NZ NA PO NC
0AFC:0126 005050 ADD [BX+SI+50],DL DS:00D0=00
-

七、写出实验小结，内容包括实验心得（收获）、不足之处和今后应注意的问题。

实验三. 算术运算类指令练习
一、实验要求: 必做
二、实验类型: 验证
三、实验学时：2
四、实验地点：机房
五、实验目的:
1、熟悉掌握DEBUG常见命令A、U、D、E、R、T、G的使用。
2、对由算术运算类指令组成的简单程序进行调式验证。
六、实验内容：
（一）．编写实现987654H+0ABCDEFH的指令序列，在DEBUG中进行调试，观察结果。
（二）．设（DS）=3000H，（30100H）=30FFH。则指出分别运行指令INC BYTE PTR[0100H]和INC WORD PTR[0100H]后，地址为30100H和30101内存单元的内容。编写指令序列上机验证。
（三）、乘、除指令练习
（1）利用适当的指令，上机求出两个不带符号数 3CH×80H的结果 ，且运行后（CF）= ，（OF）= 。并说明为什么CF、OF会取该值？
（2）利用适当的指令，上机求出两个不带符号数 0CH×10H的结果 ，且运行后（CF）= ，（OF）= 。并说明为什么CF、OF会取该值？
（3）利用适当的指令，上机求出两个不带符号数 3C80H×3030H的结果 ，且运行后（CF）= ，（OF）= 。并说明为什么CF、OF会取该值？
（4）利用适当的指令，上机求出两个带符号数 0C80H×8000H的结果 ，且运行后（CF）= ，（OF）= 。并说明为什么CF、OF会取该值？
（5）利用适当的指令，上机求出两个带符号数 005DH×FF87H的结果 ，且运行后（CF）= ，（OF）= 。并说明为什么CF、OF会取该值？
（6）利用适当的指令，上机求出两个带符号数 A30BH÷E0FFH的结果是 。
（四）、十进制数运算指令练习（作业中要求写出指令）
（1）经过适当的指令，上机求出两个十进数58＋69的结果，结果是放在哪些寄存器或状态标志位中，它们的值分别是多少？
（2）经过适当的指令，上机求出两个十进数8＋9的结果，结果是放在哪些寄存器中或状态标志位中，它们的值分别是多少？
（3）经过适当的指令，上机求出两个十进数78-29的结果，结果是放在哪些寄存器或状态标志位中，它们的值分别是多少？
七、写出实验小结，内容包括实验心得（收获）、不足之处和今后应注意的问题。

实验四 逻辑、移位及串操作类指令练习
一、实验要求: 必做
二、实验类型: 验证
三、实验学时：2
四、实验地点：机房
五、实验目的:
1、熟悉掌握DEBUG常见命令A、U、D、E、R、T、G的使用。
2、对由逻辑、移位运算及串操作算术运算类指令的简单程序进行调式验证。
六、实验内容：
（一）、写一指令序列完成将AX寄存器的最低4位置1，最高3位清0，第7、8、9位取反，其余位不变。若运行前（AX）=FFFFH，则运行后（AX）=？
（二）、设在数据段中对应的地址为3000：0000的字变量X中的内容为无符号数0078H，在数据段中对应的地址为3000：0002的字变量Y中的内容为无符号数108CH，编写指令求出Z，Z=2X-Y， Z在数据段中，对应的地址为3000：0004。
（三）、设（BX）=6D16H，（AX）=1100H，分析执行下面的三条批令后AX、BX中的内容分别是多少？并上机验证之。
MOV CL，06H
ROL AX，CL
SHR BX，CL
（四）、指出下列程序段的功能，并上机验证之。
CLD
LEA DI，[0404H]
MOV CX，0080H
MOV AX，5050H
、 REP STOSW
（五）、设(IP)=3D8FH，(CS)=4050H，(SP)=0F17CH，当执行CALL :0094H后，试指出(IP)、(CS)、(SP)、((SP))、((SP)+1)、((SP)+2)和((SP)+3)的内容。
七、写出实验小结，内容包括实验心得（收获）、不足之处和今后应注意的问题。

实验五 寻址方式与基本指令实验
一、实验要求: 必做
二、实验类型: 验证
三、实验学时：2
四、实验地点：机房
五、实验目的:
1、熟悉80X86寻址方式及基本指令的功能，进一步理解和巩固课堂学习内容。
2、掌握汇编语言程序设计上机、调试过程和汇编语言源程序结构，为后续汇编语言程序设计打好基础。
3、熟悉MASM、LINK、CODEVIEW工具软件、MASM FOR WINDOWS集成实验环境的使用方法。
六、实验内容：
（一）、读懂下列源程序，使用EDIT或”记事本”程序生成名为EX11.ASM的源程序，汇编生成EX11.OBJ文件和EX11.LST文件，连接生成EX11.EXE文件；用EDIT或”记事本”程序打开EX11.LST文件，了解.LST文件包含的信息；使用DEBUG调试工具单步执行EX11.EXE程序，注意观察IP值的变化,并回答下列问题。
1. 程序装入后，代码段寄存器CS的内容为 H，代码段第一条可执行指令：MOV AX，DATA对应的机器代码为 H，它是一个 个字节的指令，注意观察执行该指令时IP值的变化情况，该指令源操作数DATA的寻址方式是 ，其值为 。
2. 执行完MOV DS,DATA指令后,DS的内容为 H,源程序在数据段中定义的数据82H,68H,88H被装入的存储单元的物理地址分别是 H, H, H.
3. 程序中第一条ADD AL，[BX]指令对应的机器代码为 H，它是一个 个字节的指令，注意观察执行该指令时IP值的变化情况；该指令源操作数的寻址方式是 ，该操作数所在存储单元的逻辑地址(DS)：(BX)为 ，其物理地址为 H；执行完该指令后(AL)= H，CF= ，OF= ， ZF= ， SF= ，AF= ，PF= ；若两操作数为无符号数，计算结果是否正确？ 若两操作数为带符号数，计算结果是否正确？若计算结果正确，结果是正数还是负数？
4.执行完第二条ADD AL，[BX]指令后(AL)= H，CF= ，OF= ，ZF= ，SF= ，AF= ，PF= ； 若两操作数为无符号数，计算结果是否正确？ 若两操作数为带符号数，计算结果是否正确？
5.指令MOV SUM，AL中，目的操作数的寻址方式为 。该指令执行完后，注意观察(DS):0003H单元中值的变化，该单元的值变为 H。
data segment
num db 82h,68h,88h
sum db ?
data ends
code segment
assume cs:code,ds:data
start: mov ax,data
-u
1734:0000 B83317 MOV AX,1733
1734:0003 8ED8 MOV DS,AX
1734:0005 BB0000 MOV BX,0000
1734:0008 8A07 MOV AL,[BX]
1734:000A 43 INC BX
1734:000B 0207 ADD AL,[BX]
1734:000D 43 INC BX
1734:000E 0207 ADD AL,[BX]
1734:0010 A20300 MOV [0003],AL
1734:0013 B44C MOV AH,4C
1734:0015 CD21 INT 21
1734:0017 46 INC SI
1734:0018 F8 CLC
1734:0019 8B46FE MOV AX,[BP-02]
1734:001C 8946F6 MOV [BP-0A],AX
1734:001F EB06 JMP 0027
mov ds,ax
mov bx,offset num
mov al,[bx]
inc bx
add al,[bx]
inc bx
add al,[bx]
mov sum,al
mov ah,4ch
int 21h
code ends
end start

（二）、读懂下列源程序，编辑、汇编、连接生成EX12.ASM、EX12.OBJ、EX12.LST、EX12.EXE文件，使有DEBUG单步执行EX12.EXE文件，并回答以下问题。
1．代码段的前三条指令：mov ax,stack，mov ss,ax，mov sp,length stl的功能为堆栈初始化，试问执行完这三条指令后，（SS）= ，（SP）= ；执行push ax后，（SP）= H，此时（SS）：（SP+1）和（SS）：（SP）两单元的值为 H，执行完push bx后，（SP）= H，此时（SS）：（SP+1）和（SS）：（SP）两单元的值为 H，执行完pop ax后，（SP）= H，执行完pop bx后，（SP）= H，此时（AX）= H，（BX）= H。 经过对堆栈操作指令执行情况的观察，进一步掌握进、出栈操作过程。
2．执行add ax,bx指令后，（AX）= H，CF= ，OF= ，ZF= ，SF= ，AF= ，PF= （注意考虑PF值与计算结果高8位有无关系）； 若两操作数为无符号数，计算结果是否正确？ 若两操作数为带符号数，计算结果是否正确？

name bbb
stack segment stack
stl dw 100h dup(?)
stack ends
code segment
assume cs:code,ss:stack
start: mov ax,stack
mov ss,ax
mov sp,length stl ；表示式length stl的功能为计算stl中
；定义的变量的个数，这里表示式的值为100H。
mov ax,1010b
mov bx,0011b
push ax
push bx
add ax,bx
pop ax
pop bx
and ax,bx
mov ah,4ch
int 21h
code ends
end start
（三）．指出下列指令的错误原因，上机运行，观察汇编程序（MASM.EXE）给出的出错信息，改正后再上机验证。
1. MOV BP,BL
2. MOV [BX],[BP]
3. MOV [BX],20H
4. INC [SI]
5. ADD AX,[SI+DI]
6. SHL AX,3
7. PUSH H
8. POP AL
9. MOV CS,AX
10.MOV DS,1000H
七、实验报告要求
1、补全上述源程序中未写出的程度代码。
2、写出实验小结，内容包括实验心得（收获）、不足之处和今后应注意的问题。

实验六 顺序结构程序设计实验
一、实验要求: 必做
二、实验类型: 验证
三、实验学时：2
四、实验地点：机房
五、实验目的:
1、掌握顺序程序的设计方法。
2、熟悉MASM FOR WINDOWS集成实验环境等软件的使用。
六、实验内容：
1. 编写程序实现：从键盘输入两个1位的十进制数，计算这两个数之和，并将结果在屏幕上显示出来。
提示：数据段的格式可定义为：
data SEGMENT
infor1 DB 'Please input the first data(<10):$'
infor2 DB 0ah,0dh,'please input the second data(<10):$'
infor3 DB 0ah,0dh,'the result is:$'
data ENDS
2．编写程序实现：从键盘输入0~9中任意一个自然数，将其平方值在屏幕上显示出来（要求使用查表法）。
输出INFOR1信息（09H）
接收第一个输入数（01H）
接收第一个输入数-30H
输出INFOR2信息（09H）
接收第二个输入数（01H）
接收第二个输入数-30H
输出INFOR3信息（09H）
俩加数相加并修正
和的十位数+30H后输出（02H）
和的个位数+30H后输出（02H）
退出

七、实验报告要求
1、画出流程图，编写源程序，调试成功。
2、写出实验小结，内容包括实验心得（收获）、不足之处和今后应注意的问题。

实验七 选择结构程序设计实验
一、实验要求: 必做
二、实验类型: 验证
三、实验学时：2
四、实验地点：机房
五、实验目的:
1. 掌握分支程序的设计方法。
2. 了解小写和大写字母的ASCII码表示及其转换方法，了解数字及其它字符的ASCII码表示方法。
3. 进一步掌握调试工具的使用方法。
六、实验内容
1、从键盘输入一字符，判断该字符是小写字母、大写字母、数字还是其它字符。若输入为小写字母，则显示“You Input a Lowercase Letter!”； 若输入为大写字母，则显示“You Input a Uppercase Letter!”； 若输入为数字，则显示“You Input a Digit!”； 若输入为其它字符，则显示“You Input Other Letter!”。
2、在屏幕上显示“Are you really want to exit?”，然后从键盘输入一字符，若输入“Y”或“y”，则显示“Thank you for your using!”； 若输入“N”或“n”，则显示“Let’s continue!”； 若输入其它字符，则显示“You press an error key!”后程序结束。
七、实验报告要求
1、画出流程图，编写源程序，调试成功。
2、写出实验小结，内容包括实验心得（收获）、不足之处和今后应注意的问题。

实验八 循环结构程序设计实验
一、实验要求: 必做
二、实验类型: 验证
三、实验学时：2
四、实验地点：机房
五、实验目的:
1、掌握循环程序的设计方法。
2、掌握比较指令、转移指令和循环指令的使用方法。
3、进一步掌握调试工具的使用方法。
六、实验内容
1、试编写一程序，要求能从键盘接收一个个位数N，然后响铃N次(响铃的ASCII码为07H)。 提示：用2号功能号输出07H就会响铃一次。
六、实验报告要求
1、画出流程图，编写源程序，调试成功。
2、写出实验小结，内容包括实验心得（收获）、不足之处和今后应注意的问题。

实验九 8253A定时/计数器实验

一、实验要求: 必做
二、实验类型: 验证
三、实验学时：2
四、实验地点：硬件实验室
五、实验目的:
1、学习8253A可编程定时/计数器与8086CPU的接口方法。
2、了解8253A的工作方式。
3、掌握8253A在各种方式下的编程方法。
六、实验内容:
1．在DVCC8086系统中，己知：CLK接1MHZ的时钟信号, 8253片选信号的地址为:0048H～004BH，每个计数器的GATE端己固定接高电平。实现在8253计数器2输出一个频率为1KHZ的方波信号(可用示波器观察)。

程序流程图：

开始

计数器2
初始化

暂停（停止）

2．己知:系统提供有1MHZ的时钟信号, 8253片选信号的地址为：0048H～004BH, 系统只有计数器0和计数器2可外接，且每个计数器的GATE端己固定接高电平。要求实现：输出一个频率为1HZ的方波信号(可用示波器或LED灯观察)。
CLK0
GATE0
OUT0

CLK2
GATE2
OUT2

8253
1MHZ

+5V

1HZ

程序流程图：

计数器0
初始化
开始

计数器2
初始化

暂停（停止）

七、实验步骤：
1、按上图连好实验线路
2、运行实验程序
3、用示波器或LED灯观察输出端的波形。
八、实验报告要求
1、实验目的
2、工作原理
3、程序流程图
4、实验结果及心得体会。

实验十 8253A应用实验
一、实验要求: 必做
二、实验类型: 设计
三、实验学时：2
四、实验地点：硬件实验室
五、实验目的:
1、进一步掌握8253A可编程定时/计数器与8086CPU的接口方法。
2、掌握8253A的级联的方法。
3、掌握输出声音的编程方法。
六、实验内容:
1.要求在计数器0输出“小星星”乐曲(循环输出)。

七、实验步骤：
1、按上图连好实验线路
2、运行实验程序
3、实验1中将LED灯接至OUT2端观察灯的亮暗情况；实验2中将OUT0接声单驱动输入端，喇叭应有对应频率的声音输出。
八、实验报告要求
1、实验目的
2、工作原理
3、程序流程图
4、实验结果及心得体会。

实验十一 8255A可编程并行接口实验
一、实验要求: 必做
二、实验类型: 设计
三、实验学时：2
四、实验地点：硬件实验室
五、实验目的:
1、掌握并行接口芯片8255A可编程定时/计数器与8086CPU的接口方法。
2、掌握8255A的工作方式及其编程方法。
六、实验内容:
1.如实验图所示，用8个开关K1—K7，分别控制相应8个发光二极管LED1---LED7的亮暗情况。

程序流程图:
开始

初始化

B口数据送C口

2.用两种编程方法(数据传送和位置位)实现8255A的PC7输出一连续方波，延时可调用DELAY1或DELAY2子程序，输出方波的观察可经过接至PC7的输出显示电路的一个灯(如L1)的亮暗情况，也可用示波器观察。
程序流程图:

开始

初始化

PC7=0

调用延时

PC7=1

调用延时

实验十二 8255A综合运用实验
一、实验要求: 必做
二、实验类型: 设计
三、实验学时：2
四、实验地点：硬件实验室
五、实验目的:
1、 进一步掌握并行接口芯片8255A可编程定时/计数器与8086CPU的接口方法。
2、掌握8255A的工作方式及其编程方法。
3、掌握8255A的综合运用的实现。
六、实验内容:
试编程实现：如实验图所示，当只有开关K1向上（接VCC）时，只有L1灯亮，当只有开关K2向上时只有L2灯亮，当K1、K2均向上时，L1、L2同时闪烁，当L1、L2两开关均向下时，L1、L2都不亮。要求灯能实时反映出开关的状态。己知CS接Y7，Y7提供的端口地址为0070H---0073H。

程序流程图:

开始
初始化

Y
PA1/PA0=00?

PC1/PC0=00

N
Y
PA1/PA0=01?

PC1/PC0=01

N
Y

PC1/PC0=10
PA1/PA0=10?

N

延时
延时
PC1/PC0=11
PC1/PC0=00

实验十三 彩灯控制实验
一、实验要求: 选做
二、实验类型: 设计
三、实验学时：2
四、实验地点：硬件实验室
五、实验目的:
1、 进一步掌握并行接口芯片8255A可编程定时/计数器与8086CPU的接口方法。
2、掌握8255A的工作方式及其编程方法。
3、掌握利用并行接口芯片8255A实现多种花型的彩灯控制
六、实验内容:
采用8255实现8位彩灯控制，要求至少有6种以上的花型。
基本要求(自己可增加):
(1)、L1、L2…L8依次亮灭;
(2)、L8、L7…L1依次亮灭;
(3)、L1、L2…L8依次亮后又按
L1、L2…L8的顺序依次灭;
(4)、L8、L7…L1依次亮后又按
L8、L7…L1的顺序依次灭;
注:延时可调用DELAY1或DELAY2。

实验十四 交通灯控制实验
一、实验要求: 选做
二、实验类型: 设计
三、实验学时：2
四、实验地点：硬件实验室
五、实验目的:
1、 进一步掌握并行接口芯片8255A可编程定时/计数器与8086CPU的接口方法。
2、掌握8255A的工作方式及其编程方法。
3、掌握利用并行接口芯片8255A实现交通灯控制。
六、实验内容:
采用8255可编程的控制芯片，设计模拟真实的交通灯的运行情况。