微机原理实验报告--期中-华北电力大学保定.doc

完整版)微机原理实验报告 期中 华北电力大学保定

华北电力大学
课 程 报 告
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报告名称 汇编语言的数据处理实践
课程名称 微机原理与汇编语言程序设计
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专业班级：信安1301 学生姓名：
学 号： 成 绩：

9

＊ 封面左侧印痕处装订

工作量（25）
规范性(25)
逻辑性（25)
新颖性（25）
总成绩（100)

一、设计要求
采用恰当的汇编语言设计环境，基于课程中对有符号数组输入输出、求平均值、输出平均值的程序例子，设计能对有符号数据进行处理的程序，要求在程序中实践三种主程序与子程序参数传递的方法、实践子程序库的使用方法和宏汇编技术，并能体现一定的新颖性.要求整个设计具备一定的工作量，报告描述格式规范、条理清晰，并能反映自己的创新.
二、 设计内容
1.从键盘输入有符号十进制数的子程序，实现子程序与主程序通过寄存器传递参数。
2。向显示器输出有符号十进制数的子程序，实现子程序与主程序通过共享变量传递参数。
3。求数组的平均值，实现子程序与主程序通过堆栈传递参数。
4。显示数组的平均值。
5.对重复汇编的程序语句，设计子程序库和宏汇编技术

三、 所用环境介绍

所采用的实验环境是masm for windows
   Masm for windows 集成实验环境是从事一线教学的大学教师针对汇编语言初学者的特点开发的一个简单易用的汇编语言学习与实验软件,支持最新操作系统WINDOWS 7,支持DOS的16/32位汇编程序和Windows下的32汇编程序（并提供调试通过的35个WINDOWS汇编程序实例源代码），它具有错误信息自动定位、关键字实时帮助并且在帮助中动画演示汇编指令的执行过程、语法着色、无限次撤消与恢复、WORD式的查找、替换、定位、支持中文、长文件名等功能。

四、 实验方法与步骤
1. 子程序从键盘输入一个有符号10进制数,负数用“—”引导，正数直接输入或用“+”引导，子程序还要包含将ascii码转换为二进制数的过程，算法如下：
(1）判断是正数还是负数，并用一个寄存器记录下来
（2）输入0～9数字（ASCII码)，减30h转换为二进制数
(3）将前面输入的数值乘以10,并与刚输入的数字相加得到新的数值
(4)重复（2）、（3），直到输入一个非数字字符结束
（5)如果是负数则求补,转换成补码，否则直接保存数字

2. 子程序在屏幕上显示一个有符号10进制数，负数用“—”引导。子程序还包含将二进制数转换为ASCII码的过程,算法如下:
（1）首先判断数据是零、正数还是负数，是零，直接显示0
（2）是负数，显示“—"，求数据的绝对值（3）数据除以10,余数加30h转换为ASCII码压入堆栈
（4）重复步骤（3)，直到商为0结束
(5)依次弹出堆栈中的各位数字，显示子程序入口参数为共享变量wtemp传递,主程序调

3. 用子程序显示10个数据 。子程序将16位有符号二进制数求和，然后除以数据个数得到平均值
（1）为了避免溢出，被加数要进行符号扩展，得到倍长数据（大小没有变化)，然后求和。因为采用16位二进制数表示数据个数，最大是216,这样扩展到32位二进制数表达累加和，不再会出现溢出（考虑极端情况：数据全是－215，共有216个，求和结果是－231，32位数据仍然可以表达）
(2)子程序的入口参数利用堆栈传递,主程序需要压入数据个数和数据缓冲区的偏移地址.子程序通过BP寄存器从堆栈段相应位置取出参数（非栈顶数据)，子程序的出口参数用寄存器AX传递。主程序提供10个数据，并保存平均值 .

4. 子程序模块
(1）为了使子程序更加通用和得到复用，我们可以将子程序单独编写成一个源程序文件,经过汇编之后形成目标OBJ文件,这就是子程序模块。这样,某个程序使用到该子程序，只要在连接时输入子程序文件名就可以了。实际上在进行连接时的目标模块文件可以用汇编程序产生，也可以用其他编译程序产生。(2）子程序库
当子程序模块很多时,要记住各个模块的文件名就是一件很麻烦的事情，有时还会把没有用的子程序也连接到可执行程序中，因而我们采用子程序库文件，存放各个子程序的名称、目标代码。以及有关定位信息。子程序文件编写完成，汇编成为目标模块，然后利用库管理工具LIB。EXE，把子程序模块逐个加入到库中,连接就可以使用了。使用子程序库中的子程序，需要在连接过程中指明子程序库，或者主程序使用MASM通提供的子程序库文件包含伪指令INCLUDE 指明，其格式为：
INCLUDELIB 库文件名
需要明确的是，利用INCLUDE伪命令包含其他文件其本质上还是一个源文件，只不过是分成了几个文件来写,而且被包含的文件不能独立汇编，是依附主程序而存在的.
库管理工具程序LIB.EXE帮助创建、组织和维护子程序模块库，例如增加、删除、替换、合并库文件等。

子程序文件编写完后，仅进行汇编形成目标文件;然后利用库管理工具程序,把子程序目标模块注意加入到库中.加入库文件的常用命令为：
LIB 库文件名+子程序目标文件名
使用库文件中的子程序模块的方法，是在连接程序提示库文件名时(Libraries［。lib]：）输入库文件名。如果源程序文件中已经使用库文件包含伪指令INCLUDELB进行了申明,则不需要输入库文件名得到该程序的命令行使用的简要说明。

宏汇编
宏是具有宏名的一段汇编语言序列,宏需要先定义，然后在程序中进行宏调用，由于是在汇编过程中实现的宏展开，所以常称为宏汇编。首先进行宏定义，之后进行宏调用.在汇编时，宏指令被汇编程序用对应的代码序列替代，称之为宏展开。。
（1） 宏定义格式
宏名  MACRO［形参表］
……；宏定义体
ENDM
(2)宏调用
宏定义之后就可以使用它，即宏调用。宏调用遵循先定义后调用的原则，格式为：
宏名[实参表]
在汇编时，宏指令被汇编程序用对应的代码序列替代，称之为宏展开。汇编后的列表文件中带“+”
(3)局部标号格式
当宏定义体具有分支、循环等程序结构时,需要标号。宏定义体中的标号必须用LOCAL伪指令声明为局部标号，否则多次使用宏调用将出现标号的重复定义语法错误。局部标号伪指令LOCAL只能用于宏定义体内，而且是宏定义MACRO语句之后的第一条语句，而且两者间也不允许有注释和分号，格式如下：
LOCAL 标号列表

五、 实验结果与数据处理

六、 结论
采用寄存器传递参数，带有出口参数的寄存器不能被保护和恢复，带有入口参数的寄存器可以保护也可以不保护.利用共享变量传递参数，子程序通用性差，特别适合多个程序段间，尤其在不同的程序模块之间传递数据。堆栈传递参数采用先进后出，返回地址和保护的寄存器，要时刻注意堆栈的分配
刚开始做实验时，只是按照书上的顺序执行，不怎么明白具体是怎么执行的，随着实验的深入，渐渐知道汇编语言的特点的，汇编语言是基于计算机硬件的操作,所以具有执行速度快，语言简洁等优点.也让我明白汇编语言和高级语言的不同。通过这次的实验，让我对计算机的硬件工作系统有了更加细致的了解,也希望以后能在这方面加强自己，争取能有一定的专业知识。

七、 附录（关键实验代码等）
DATAS SEGMENT
    string db 'INPUT：'，'＄'；此处输入数据段代码
    wtemp dw ？
    wmed dw ？ 
    count =10
    array dw count DUP(0） 
DATAS ENDS

STACKS SEGMENT
    ；此处输入堆栈段代码
STACKS ENDS

CODES SEGMENT
    ASSUME CS:CODES，DS：DATAS,SS：STACKS
start:    

    MOV AX，DATAS
    MOV DS,AX
    MOV CX,count
    MOV BX，OFFSET array 
again: 

    MOV AH,9
    MOV DX,OFFSET string
    INT 21H 

    CALL read    
    MOV [BX］，AX
    INC BX
    INC BX     
    CALL dpcrlf 
    LOOP again

    MOV AH，4CH
    INT 21H

;＊*＊***＊***有符号十进制数输入＊*＊***＊＊＊＊＊＊***
read proc
    push bx
    push cx
    push dx
    xor bx,bx
    xor cx，cx；正负标志
    mov ah,1
    int 21h
    cmp al,'+’
    jz read1
    cmp al，'-’
    jnz read2
    mov cx，-1;是-,设置—1标志
read1：
    mov ah,1   ；继续输入字符
    int 21h
read2:
    cmp al,’0’
    jb read3
    cmp al,’9'
    ja read3
    sub al,30h
    ;imul dx,10 ；原数值乘以10
    shl bx,1
    mov dx,bx
    shl bx，1
    shl bx,1
    ；movzx ax，al
    add bx,dx
    ；
    mov ah,0
    add bx,ax
    jmp read1   ；已输入数值乘10后，与新输入的数值相加
read3:           ；求补码
    cmp cx,0
    jz read4
    neg bx
read4：
    mov ax，bx
    pop dx
    pop cx
    pop bx
    ret
read endp
dpcrlf proc
    push ax
    push dx
    mov ah,2
    mov dl,0dh
    int 21h
    mov ah,2
    mov dl，0ah
    int 21h
    pop dx
    pop ax
    ret
dpcrlf endp
;*****＊**＊有符号十进制数显示*＊*＊*＊***
write proc
    push ax
    push bx
    push dx
    mov ax,wtemp
    test ax,ax;判断数据是正数、负数还是0
    jnz write1
    mov dl，’0’
    mov ah,2
    int 21h
    jmp write5
write1:
    jns write2;正数，跳转
    mov bx，ax
    mov dl，’-’
    mov ah，2
    int 21h
    mov ax，bx
    neg ax
write2：
    mov bx，10
    push bx
write3：
    cmp ax,0
    jz write4
    sub dx,dx
    div cx
    add dl，30h
    push dx
    jmp write3
write4:
    pop dx
    cmp dl，10
    je write5
    mov ah，2
    int 21h
    jmp write4
write5:
    pop dx
    pop bx
    pop ax
    ret
write endp
;＊*＊＊**＊＊＊计算有符号数平均值＊**＊＊*****＊
    mov ax，count
    push ax  ;压入数据个数
    mov ax，offset array
    push ax    ；压入数据缓冲区的偏移地址
    call mean  ；调用子程序，求平均值
    add sp，4   ;平衡堆栈
    mov wmed,ax    ；保存出口参数
    mov ax,4c00h
    int 21h
mean proc
    push bp
    mov bp,sp
    push bx
    push cx
    push dx
    push si
    push di
    mov bx，[bp+4］
    mov cx，[bp+6］
    xor si，si
    mov di，si
mean1:
    mov ax，［bx］
    cwd
    ；adq;ax扩展到dx
    add si，ax
    adc di，dx
    inc bx
    inc bx
    loop mean1
    mov ax，si
    mov dx,di
    mov cx，[bp+6]
    idiv cx
    pop di
    pop si
    pop dx
    pop cx
    pop bx
    pop bp
    ret
mean endp