1、太原理工大學微機原理實驗報4也笊衣邃TAIYUAN UNIVERSITY Of TECHNOLOGY本科實驗報告課程名稱：微機原理及應用實驗項目:實驗地點:專業班級：機械 XXX班學號：XXXXXXXXXX學生姓名：XX指導教師：實驗一匯編語言程序開發環境與程序調試、實驗要求和目的1 熟悉在微機上編輯、匯編、連接、調試 和運行匯編語言程序的過程，掌握PC環境 下命令行方式的特點。2 熟悉匯編過程中一些常見出錯信息3 熟悉程序調試的方法，DOS命令窗口的 debug的常用命令。、實驗內容1、項目要求：在屏幕上顯示字符串 Hello , world!。2、程序設計思想：運用DOS系統功能調用（IN

2、T 21H ）的9號 功能。DOS系統功能調用的9號功能是顯示字 符串，它調用的參數DS:DX=串地址，且字符串 以“ $”結束。程序流程圖如圖1-1:程序J段的初始設置顯示字圖1-1程序流程圖3、程序清單：完整指令代碼如下（簡化段定義格式）：.model small ;定義程序的存儲模式.486;說明使用的80x86微處理器指令.stack;定義堆棧段.data;定義數據段Stri ng db Hello, world!,$.code;定義代碼段.startup;程序執行開始Mov ax, seg String;把 String 的段地址送 axMov ds,ax ;ax 送 ds， ds

3、取得 string 的 段地址mov dx,offset String ;String的偏移 地址送 dxmov ah,9;字符串顯示功能int 21h;DOS功能調用mov ax,4c00h;返回DOSint 21h .exit end三、結果與分析 C: TNDOVSsyste32nd. exE：MLtl5指導教師：年 月實驗二內存數據的移動1、實驗要求：編寫程序實現把數據段的字符串數據移動到附加段中2、實驗目的：通過項目學習匯編的數據傳 送指令和串處理類指令，鞏固尋址方式，學 習匯編程序設計。二、實驗內容：1、項目要求：把數據段中以dstring地址標 號為開始地址的hello worl

4、d !字符串移動到附 加段以sstring地址標號為開始地址中去。2、 設計思想：從源串中取一個字符到AL 中，然后把剛取到的字符放到目的串指定位置， 重復這樣的過程，把源串的字符取完為止。程序 流程如圖2-1所示。程斤瀘化初酪僦CX； SI和Dr爪席丸機移動一牛宇苻到肛|死瓦中的字護移制到目趣8!| 傕改計豔善程鬲吉呢圖2-1程序流程圖3、程序設計清單：實現這樣功能的程序方法、實驗要求與目的:很多，下面給出了實現這一功能的完整程序清單 （完整段定義格式）。方案一（無聊版）：采用的是loop指令，CX為循環次數，當 CX為0時退出循環。加入了換行指令。用字符串常量改變字符串，提前終止字符 串的

5、輸出。程序如下：DSEG SEGMENTdstring DB HELLO,WORLD!,33,33, $;15 個字節 HELLO,WORLD!dstring_1 db 數據段的字符串：,$; 一定 要加$,表示一個字符串的結束dstring_2 db 附加段的字符串:,$;在屏 幕上顯示的字符串DSEG ENDSESEG SEGMENTsstring DB 15 DUP;附加段預留15個字節空間ESEG ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE, DS:DSEG , ES:ESEGMOV DS, AXMOV AX, ESEGMOV ES, AXLEA SI, dstri

6、ngLEA DI, sstri ngMOV CX, 15 次數start: MOV AX, DSEG ;程序開始執行的地方 ;將DSEG的段地址給ds;將SSEG的段地址給es;將dstring的首地址給 si;將sstring的首地址給di;CX存放loop指令的循環S:MOV AL, SIMOV ES:DI, ALINC DIINC SILOOP Smov dX,offset dstri ng_1MOV AH,09hINT 21H;輸出字符串數據段的字符串:MOV DL,0AH;輸出換行MOV AH,02HINT 21Hmov dX,offset dstri ngMOV AH,09hINT

7、 21H; 輸 出 字 符串:HELLO,WORLD!MOV DL,0AHMOV AH,02HINT 21H ;輸出換行mov dX,offset dstri ng_2MOV AH,09hINT 21H;輸出字符串 dstring_2MOV DL,0AHMOV AH,02HINT 21H;輸出換行mov al,$mov es:di-3,al ;將第二個!改成$以終止字符串的繼續輸出MOV AX,ESMOV DS,AX ;將附加段的段地址附給數據段mov dX,offset sstri ngMOV AH,09hINT 21H;顯示字符串 HELLO,WORLD!注意不是!MOV AX, 4C00

8、HINT 21H;返回 DOSCODE ENDS;代碼段結束END start;程序結束方案二：采用字符串操作指令movsb，執行di=si。Si與di自動地址改變方向，由 std，cld控 制。Cx作為計數器，前面應用rep指令重復。程序如下：DSEG SEGMENTdstring DB HELLO,WORLD!,$;13 個字節 HELLO,WORLD!DSEG ENDSESEG SEGMENTsstring DB 13 DUP(?);附加段留13個字節空 間ESEG ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE, DS:DSEG , ES:ESEG start: MOV

9、AX, DSEG ;程序開始執行的 地方MOV DS, AX ;將DSEG的段地址給dsMOV AX, ESEGMOV ES, AX ;將SSEG的段地址給es LEA SI, dstring ;將 dstring 的首地址給 si LEA DI, sstring ;將 sstring 的首地址給 diMOV CX, 13 ;CX存放rep指令的重復次 數cld ;將DF位清零，則di與si自增rep movsb ;執行di=siMOV AX,ESMOV DS,AX;將附加段的段地址附給數據段mov dX,offset sstri ngMOV AH,09hINT 21H; 顯 示 字 符 串H

10、ELLO,WORLD!MOV AX, 4C00HINT 21H;返回 DOSCODE ENDS;代碼段結束END start;程序結束方案三：采用是cmp與ja跳轉指令來實現數據 的移動。程序如下：DSEG SEGMENTdstring DB HELLO,WORLD!, $;13 個字節 HELLO,WORLD!DSEG ENDSESEG SEGMENTsstring DB 15 DUP(?);附加段留 13 個字節空間ESEG ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE, DS:DSEG , ES:ESEGstart:MOV AX, DSEG行的地方MOV DS, AX址給

11、dsMOV AX, ESEGMOV ES, AXesLEA SI, dstri ng址給siLEA DI, sstri ng址給diMOV CX, 13S:MOV AL, SIMOV ES:DI, ALINC DIINC SIDEC CXCMP CX,0JA SMOV AX,ES;程序開始執;將DSEG的段地;將SSEG的段地址給;將dstring的首地;將sstring的首地;CX存放循環次數;將附加段的段地址附MOV DS,AX給數據段mov dX,offset sstri ngMOV AH,09hINT 21H; 顯 示 字 符 串HELLO,WORLD!MOV AX, 4C00HINT

12、 21HCODE ENDSEND start;返回DOS;代碼段結束;程序結束附簡化段定義格式如下:.model small;定義程序的存儲模式.486;說明使用的80X86微處理指令.data;定義數據段開始dstri ng db hello,world!,$sstri ng db 13 dup(0);使用的同一個數據段.code;定義代碼段.startup;程序開始執行的地方mov ax,seg dstring ;=mov ax,datamov ds,ax;將dstring的段地址附給dsmov es,ax ;為了使用 movsb 指令,由于兩個 字符串都在數據段，所以令es=dslea

13、si,dstri nglea di,sstri ngmov cx,13;循環次數cldrep movsbmov dx,offset sstri ngmov ah,9int 21hmov ax,4c00hint 21h.exitEnd4、調試過程：（在win7x32下調試的方案二） 第 1 步：進入 debug :命令 debug+file.exe。c:HL615debug 02_2.exe第2步：用r命令查看cpu寄存器內容，這 一步基本沒用。看注意點即可C XML615debug 02_2.exeOX-0000 BX-0000 CK-6048 DM-0000 SP-0000 BP-0000

14、SI-0000 DI-0000 DS=0BB6 ES=0BB6 SS=6BC6 CS=OBC8 IP-0000 NV UP El PL NZ NA PO NC 0BC8;0O0O B8C60B MOV AM.0BC6注意：此時并未給 ds, es賦值，在ds, es賦值之前有 ds=es, cs=ds+10h。第3步：用U命令查看匯編指令。直接暴 力輸入g 001a也可，但只適用本程序。0000 B8C60BMOVflX.OBCG0003 8ED8MOVds , m0005 B8C70BMOVAX,0BC70008 8EC0MOVESHX000R 80360000LEASIJ00001000E

15、 8D3E0000LEfiDI,000010012 B90D00MOVex. &m0015 FCCLD0016 F3REPZ0017 A4HOVSB0018 8CC0MOVAX ,ES001A 8ED8MOVDS. HX001C BA0000MOVDX0000001F Bt09MOVAH, 0988888888888888 cccccccccccccc u B B DD B B B B DD B B B B B Bu第四步：用T命令執行一條機器指令。這里 了 執 行 四 次 。Hfi-0BC7BM-0060CX=0040刖四 000SP-0000BP-0000 SI-0006 DI-0000P

16、S-0BC6ES=0BC7SS-0BC6CS-OBCfiIP-0OOA NV JP El PL MZ ND PO NC0EC8!60AA 8n36CAA0 LEA SI J0fifi91D&朋朋-匸5觀此時可以看到ds和es已經賦值了，此時 來查看內存的內容。注意cs沒變。第五步：用d命令查看內存的內容。即查看DS:0 和 ES:0 輸入 d 0bc6:0 和 d 0bc7: 0。00-d 0bc6:B ORCG曲膽 0BC6：e0W OBC6:0020i5 tC iC iP 2C 莊 45 4G 41； 4F 2C BS C6 8E C8 BS57 tr 52 b? tF-52C7 OB 8

17、EiC4CCO448D2121364020UDUBHEHO.WORIDB .HELLO,WORLD!$G.d 0bc7:OC7;O0C0斶45 AC 吒占F 2C 5?4F-U2 W 442124 CO OOnniaqqno nc ne dq nrn qr4仁no nn on003EHELLO,WORLD!I.可以看出已經完成移動了三、結果與分析沒仔細去看為什么0bc6: 0010處也有hello, world。我調試過了發現還有，猜測可能與ss的棧有關。四、拓展用q命令退出debug。用p命令一次執行完循環。用g+偏移地址（ip），可以直接執行到上一條指 令，即此時IP=ip。教師點評:指導

18、教師:實驗三分支程序結構一、實驗要求與目的：1、實驗要求：掌握分支結構程序設計的基 本方法；掌握無條件轉移指令和條件轉移指令的 使用；掌握分支結構程序設計的兩種基本結構的 使用。2、實驗目的：通過分支程序的設計掌握結 構化程序設計方法和常用算法設計。二、實驗內容：1、項目要求：編寫程序實現：在數據段中， 有一個按從小到大順序排列的無符號數組，其首 地址存放在SI寄存器中，數組中的第一個單元 存放著數組長度。在 key單元中有一個無符號 數，要求在數組中查找是否存在key這個數，如 找到，則使CF=O，并在DI中給出該單元在數 組中的偏移地址；如未找到，則使 CF=1。2、設計思想：對于這個表格

19、查找，可以使 用順序查找和折半查找的算法思想。當然順序查 找程序簡單，效率不高。而折半查找程序復雜， 效率高，但對查找數據要求有序。本項目采用折半查找方式。在一個長度為N的有序數組r中，查找元素k 的折半查找算法可描述如下： 初始化被查找數組的尾下標，low 1,high n。 若lowhigh，則查找失敗，CF=1，退出 程序；否則，計算中點 mid （low+high ） /2。 k與中點元素rmid比較。若k= rmid, 則查找成功，結束程序；若 k rmid，則轉步驟。 低半部分查找（lower）， high mid-1， 返回步驟（2），繼續執行。 高半部分查找（higher），

20、lowmid+1， 返回步驟 （2 ），繼續執行3、程序清單（簡化段定義格式）：.model small.486.stack.data;定義數據段開始arraydb13,45,49,54,66,78,83,85,89,94,99,123,233,245key db 40cg1 db fin d,$error1 db failed,$sstring db 12 dup .code .startupstart:mov ax,data ;力口載數據mov ds,axmov al,key;查找關鍵詞送 ALlea si,array;把數組的首地址送SImov bl,array;把數組元素個數送 BLm

21、ov bh,0 ;把數組元素個數送BXinc simai n: cmp bx,0jl error;轉到查找失敗程序段shr bx,1;bx 除以 2cmp al,bx+si ;mid=bx+sija higher ;若大于，則轉到高半部分 jb lower;若小于，則轉到低半部分jmp eg;轉到查找成功，無條件轉移指令higher: add si,bx ;高半部分ine sijmp mai nlower:add si,0 ;低半部分dee bxjmp mai nerror:lea dx,error1 ;查找失敗,lea取有效地址mov ah,09h;字符串顯示int 21hjmp s;直接退

22、出eg:lea dx,cg1 ;查找成功mov ah,09h ;字符串顯示 int 21h ste ;cf 置 0 mov di,bx+si ;di 保存s:.exitEnd附完整段定義DSEG SEGMENTARRAYDB13,45,49,54,66,78,83,85,89,94,99,123,233,245 KEY DB45CG1 DBfin d,$ERROR1 DB failed,$DSEG ENDSCSEG SEGMENTASSUME CS:CSEG,DS:DSEGSTART: MOVAX,DSEGMOVDS,AXMOVAL,KE YLEAMOVMOVINCSI,ARRAY BL,AR

23、RAY BH,0 SIMAIN:CMPBX,0JLERRORSHRBX,1CMPAL,BX+SIJAHIGHERJBLOWERJMPCGHIGHER:ADDSI,BXINCSIJMPMAINLOWER:ADDSI,0DECBXJMPMAINERROR:LEADX,ERROR1MOVAH,09HINT21HCLCJMPEXITCG: LEADX,CG1MOVAH,09HINT21HSTCMOVDI,BX+SIJMPEXITEXIT:MOVAX,4C00HINT21HCSEG ENDSENDSTART4、調試過程：此程序在計算中值（mid J （low+high ） 12）采用了一些技巧。在程序思

24、想 的描述上，應該計算出高端地址（high）和低端 地址（low），再計算中間地址（mid ）。實際上我 們需要的是中間地址（mid），沒有必要一定要計 算出高端地址和低端地址。bx+si表示的是中值 地址，cmp al，bx+si 這指令表示ax與中值 進行比較。本程序稍作修改，就可實現更廣應用。令key=45，輸出結果如下：完整段代碼輸出b：XMLG15B3 卩indLMLG15c：M1L61503_1V ind c：XttLtl5_指導教師：年 月 日實驗四循環程序結構一、實驗要求與目的1、實驗要求：掌握循環結構程序設計的基 本方法；了解循環控制的方法（計數、條件 和混合）。2、實驗目的

25、：通過循環程序的設計掌握結 構化程序設計方法和循環控制方法的設計。二、實驗內容1、項目要求：編寫程序實現1100的累加和 求算，結果送到SUM單元中。2、設計思想：如果循環次數是已知的，則采 用計數控制方法。這里計數法可以是正計數即從 1計數到n（圖4-1（a）所示）；也可以是倒計數法即 從n計數到0（圖4-1（b）所示）。050/100二商 0 余數 50(a)(b)圖4-1累加和流程圖方案一：自減法，用的是LOOP循環中CX的自減 程序如下：.model small;注意點與m之間不能有空格.486.data ;定義數據段開始sum dw ?.code.startupmov ax,data

26、mov ds,ax ;初始化數據段mov ax,0 ;(ax) J 0mov cx,100 ;循環次數S:add ax,cx;求累加和LOOP Smov sum,ax;最終結果送到SUMmov ah,4chint 21h;返回 DOS.exitEnd方案二(直觀作死板)將結果顯示在屏幕上原理如下:50/10=商5余數00/仁商0余數0商加上30h即可得到相應數字的ASCII碼，然后在調用DOS 命令輸出字符即可，匯編所有的字符輸出都是ASCII碼。4,程序如下：DATA SEGMENTSTRING DB 1+2+3+4+5+99+100=$;輸 出字符串，$為結束符DATA ENDSSTACK

27、 SEGMENTDB 16 DUPSTACK ENDSCODE SEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATA,SS:STACK,ES:DATASTART:MOV AX,DATAMOV DS,AXmov dx,offset STRINGmov ah,9int 21h ;輸出字符串mov ax,0mov bx,0mov cx,100 ;循環次數S:inc bxADD ax,bxLOOP S ;實現從1加到100MOV DX,0 ;除數1000要用16位寄存器存儲 但5050用AX就可存儲MOV BX,1000;除 1000DIV BXPUSH DX;余數在DX中，所以要將DX入棧ADD

28、 AL,30H;商值加48轉換成ASCII碼MOV DL,AL;DOS系統功能調用，顯示mov ah,02HINT 21HPOP DX;要將余數DX賦值給AX,以作下次除法mov AX,DX ;除 100mov BL,100div BLPUSH AX;余數在AX中，所以要將AX入棧ADD AL,30H;求 ASCII 值mov dl,al;DOS系統功能調用，顯示mov ah,2int 21HPOP AXmov aL,AH ;除 10MOV AH,0 ;由于余數只存在AL寄存器中所 以要將AH寄存器清0mov bL,10div bLPUSH AX;求ASCII值;DOS系統功能調用，顯示add

29、 al,30Hmov dl,almov ah,2int 21HPOP AXmov aL,AH ;除 1MOV AH,0 ;要將AH寄存器清0mov bL,1div bLadd al,30H;求 ASCII 值mov dl,al;DOS系統功能調用，顯示mov ah,2int 21HMOV AX,4C00Hint 21hcode endsend start三、結果和分析方案二輸出結果：C：L61SB4212+3+4*5 + +99+109=5059 C；HL615fc方案二只適用于0-9999范圍內，即最高加到140,如果要實現更高位位的話 可以修改。指導教師：年 月 日實驗五子程序結構一、實驗

30、要求與目的1、實驗要求：掌握子程序指令，了解子程 序結構和子程序設計的基本方法。2、實驗目的：學習匯編的子程序結構和模 塊0。化程序設計方法。二、實驗內容1、項目要求：編寫程序實現對一個無序排列 的無符號數組排序。數組的首地址存放在 SI寄 存器中，數組中的第一個單元存排序前后都存放 著數組長度。2、設計思想：對于這個排序問題，我們可以 采用基本排序算法（如冒泡排序，簡單選擇排序， 插入排序等），也可以采用高級排序算法（如堆 排序，歸并排序，快速排序等）。為了使程序簡 單，本項目采用基本排序的冒泡排序。簡單選擇排序的基本思想：對文件進行n-1趟排序，第i趟（i=1,2,n-1）是在從i到n的n

31、-i+1 個記錄中選擇關鍵字最小（最大）的記錄，并將 它與第i個記錄進行交換。這里采用子程序結構，整個程序包括一個主程 序和兩個子程序，程序流程圖如圖 5-1示。子程序開始(a) 主程序子程序纟吉束寄存器入棧(保護現場)子程序初始化mov si,dx mov di,simov al,bx+si si+mov al,bx+si mov di,siinc simov si,dx xchg bx+si,alxchg bx+di,al inc dxdxvcx ?J N寄存器出棧(恢復現場)(c) DISPLAY子程序這三個子程序是:子程序結束(b) XZPX子程序XZPX :功能是對數組元素進行降序排

32、序。入口參數：米用寄存器SI傳遞參數。用了寄存器：AX,BX,CX,DX出口參數：無。DISPLAY :功能是將數組元素輸出在屏幕上顯 示。入口參數：米用寄存器SI傳遞參數。出口參數：無。DIGITAL_DISPLAY:將數組元素中的數字顯示 在屏幕上。你也可以定義顯示字符串然后調用 DOS命令，顯示字符。入口參數：米用寄存器SI傳遞參數。調用的寄存器：AX,BX,DX出口參數：無DATA SEGMENTARRAY DB13,65,12,97,68,69,70,71,72,73,98,75,76,77DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTAR

33、T:MOV AX, DATAMOV DS, AXLEA SI,ARRAYCALL DISPLAY;顯示原數字串CALL XZPX ;大小排序 CALL DISPLAY ;顯示排 序后的數字串JMP EXIT ;退出程序XZPX PROC NEARPUSH AXPUSH BXPUSH CXPUSH DXPUSH SIPUSHFMOV CL,SI;數組元素個數讀入CL中MOV CH,0 ;CX保存數組元素個數DEC CXMOV BX,SI ;BX指向數組的第一個元素,即數組的個數字節INCBX ;BX指向數組的第一個數字MOV DX,0 ;DX用于循環計數LOP1:MOVSI,DX ;DX 送SI,用于定位,SI是用來循環比較的MOVDI,DX ;用于交換MOVAL,BX+SI ;AL 用于存放最大數INCSI;用于SI的循環LOP2:CMPAL,BX+SI;比較JAEGO ;AL大于等于MOV AL,BX+SI;否跳轉至GO 則,bx+si送ALMOV DI,SI ;DI 記下大元素在數組中的位置GO: INC SI;繼續增加SI作比較CMP SI,CXJBLOP2;直到一位比較完MOVSI,DX;SI重新定位，回初位置XCHGBX+SI,ALXCHGBX+D