8086-8088微机原理及应用II实验指导书

第一部分软件部分实验

实验一汇编语言上机环境的熟悉和命令使用

【实验目的及要求】

1学习及掌握汇编语言源程序的书写格式和要求，明确程序中各段的功能和相互之间的关系。

2学会使用MASM在计算机上汇编、连接、调试及运行程序的方法。

3掌握用DEBUG调试汇编程序的方法，为以后实验打下基础。

【实验内容】

一、建立软件工作环境

为了正常运行汇编程序，需要如下程序：

masm.exe 或tasm.exe ；汇编命令

link.exe ；链接命令

debug.exe ；调试命令

二、按照要求完成以下题目

1、在屏幕上输出'This is a masm sample!'

(1)使用文本文档编辑如下源程序，并保存为sample.asm:

;Program is an example

data segment

astr DB 'This is a masm sample!',0dh,0AH,'$'

data ends

code segment

assume CS:code,DS:data

main proc far

start:

PUSH DS ；保护环境，返回DOS

XOR AX, AX

PUSH AX

MOV AX, data ；数据段的初始化

MOV DS, AX

LEA DX, astr ；取得字符串的首地址

MOV AH, 09h ；9号功能调用

INT 21h

RET

main endp

code ends

end start

(2)使用masm汇编命令汇编源程序

c:\ >masm sample.asm ---开始汇编

Microsoft (R) Macro Assembler V ersion 5.00

Copyright (C) Microsoft Corp 1981-1985, 1987. ……--软件提示

Object Filename[sample.obj]: --提示输入目标文件名，可省略直接回车

Source listing[Nul.lst]: --提示输入列表文件名，可省略直接回车

Cross reference[NUL.crf]:

Warning errors 0

Severe errors 0

注意：若汇编的错误提示不为0，则须重新修改sample.asm，然后再汇编，该过程直到错误提示为0为止。

(3)使用link产生EXE文件

c:\>link sample.obj

………….

…………

Run file[sample.exe]:--提示输入可执行文件名，可以省略直接回车

List file [NUL.map]:--提示输入连接映象文件，可以省略直接回车

Libraries[.lib] --输入文件用到的库文件名，可以省略直接回车

……

…..

(4)运行生成的可执行文件

c:\>sample.exe

(5)使用DEBUG命令调试、运行可执行文件

c:\>debug sample.exe

a、进入DEBUG后，首先用命令R查看当前DS和IP寄存器内容，记录此值。

b、用u反汇编，查看机器指令地址CS：IP。

c、用命令-D查看程序中数据段DATA中定义的变量。

-D DS的内容：偏移地址

-D1421：0000 （1421为数据段的段首址）

d、用命令-G运行程序，以便查看结果。

-G 程序结束指令的偏移地址

-G0023

2、参照上题完成课本第95页的程序。

附1：DEBUG各命令的使用练习

1.用命令A汇编下列指令，并判断指令正误并说明原因。

ROR AX，8

LEA DI，[AX]

MOV DS，2010

PUSH AL

OUT 900，AL

MOV [BX]，0

2.用D命令查看DS：200～22F和F000：200～22F两内存块内容，用F命令将字符“A”

分别填入这两个内存块，比较填入前后结果，了解可读写内存RAM和只读内存ROM的区别。

3.利用T，P，G命令，执行下列程序段，注意它们的不同之处。

MOV DI，300

MOV SI，400

MOV CX，3

CLD

REP MOVSB

INT 3

4. 先在CS：200处汇编一条RET指令，再在CS：100处汇编。

MOV BX，200

CALL BX

INT 3

然后从MOV BX，200处开始执行。

5.用A命令汇编下列程序段，完成将DS：2000开始的5个字节内存内容相加，并把相加的结果存放在DS：2005内存单元中，将程序写到硬盘上，然后用DEBUG调试﹑运行该程序，查看运行结果，观察程序段能否完成指定功能，若不能，说明原因。

MOV CX，5

MOV AL，0

MOV BX，2000

NEXT：ADD AL，[BX]

INC BX

DEC CX

LOOP NEXT

MOV [BX]，AL

INT 3

附2：ms-dos方式，是windows提供的一个字符界面的shell窗口，通过“开始\程序\ms-dos方式”进入ms-dos方式后，可以按下“ALt+Enter”获得全屏幕的窗口，再该窗口下，主要通过键入命令和观察结果获得交互信息。

命令简介

1、DIR命令

显示当前目录下的文件和目录

格式为：

dir

2、CD命令

改变当前工作目录

格式为：

cd d:\student\your_name

3、MD命令

建立一个新的目录

格式为：

md your_name

4、DEL命令

删除文件

格式为：

del first01.asm

5、RD命令

删除目录，要求要删除的目录下无任何目录或文件

格式为：

rd your_name

6、COPY命令

拷贝命令

格式为：

copy first01.asm https://www.360docs.net/doc/bd14541375.html, （将文件first01.asm复制为https://www.360docs.net/doc/bd14541375.html,）

【实验提示】

1)DEBUG的进入

⑴如果是首次进入DEBUG编程，则只要在DOS提示符下键入DEBUG ↙，即可进入DEBUG环境，显示提示符“-”。

⑵如果要对某个程序使用DEBUG进行调试，只要在DOS提示符下键入DEBUG 文件名↙，即可进入DEBUG环境，显示提示符“-”。

2)程序的汇编与反汇编

⑴源程序可以在DEBUG下，用汇编命令A输入到内存中，只需在DEBUG提示符“-”下，键入汇编命令A ↙，并在显示“段寄存器地址：偏移地址”后面键入你自己编写的程序，每键入一条，按一次回车键。

-A ↙

127B：0100 MOV CX，5 ↙

127B：0103 MOV AL，0 ↙

127B：0105 MOV BX，2000 ↙

┇

⑵如果进入DEBUG时是使用“DEBUG 文件名↙”进入的，那么在进入DEBUG状态后，可用反汇编命令U，将调入的程序显示出来：

-U ↙

127B：0100 B90500 MOV CX，5

127B：0103 B000 MOV AL，0

127B：0105 BB0020 MOV BX，2000

┇

4)在DEBUG状态下，对所编写文件存盘的步骤

1 给程序命名

-N 文件名.COM ↙

2 将文件长度放入BX、CX中（高位放入BX，4 低位放入CX中）

-R BX ↙（注意！！！由于文件长度一般较小，所以切记BX中付0值）

-R CX ↙（文件最末偏移地址减去文件开始的偏移地址即文件长度）

3 用写盘命令W把正在调试的内存中程序写入磁盘中

-W 〈地址〉↙（文件开始地址）

4 退出DEBUG状态用Q命令：-Q ↙

5) 在DEBUG状态下，建议使用DOS分配给用户的内存可用区

在DEBUG状态下，用户可对所有寄存器、RAM内存随意查看和修改，但由于对DOS操作系统在内存中存放情况不了解，可能会将存放有操作系统程序的内存内容破坏，从而可能引起系统的异常，出现死机现象，故建议使用DOS分配给用户的内存可用区，其低端地址是刚进入DEBUG时，用命令R查看到的DS:IP。

6) 用连续执行命令G应注意问题

用连续执行命令G执行程序时,注意给出执行程序的首地址,并注意执行的程序中有返回DEBUG功能的程序段，如指令INT 20H或断点设置INT 3，否则发出命令后，很容易出现死机，原因是无返回程序段使系统返回命令接受状态，CPU将不断到内存中取指令、执行指令，使用户失去对系统的控制。为避免这种情况，可在用户程序段结尾加上一条INT 20H指令，或INT 3指令。

7)关于任务5

DS：2000单元开始的5个字节内容，可用填充命令F给其赋值。

-F 2000 L5 01 02 03 04 05↙（在执行程序前用F命令给单元赋值）

之后，运行任务5程序段，检查运行结果是否正确。

实验二利用DEBUG命令调试程序

【实验目的】

1．熟悉在PC机上建立、汇编、连接、调试和运行汇编语言程序的过程。

2．熟悉和掌握用DEBUG调试程序的方法。

【实验内容】

1、编制程序，查找微机原理课程学生考试最高成绩及人数.P108

2、统计一个数据块中负数的个数。P111

【预习要求】

1．仔细阅读课本及相应教材。

2．参照程序框图编制源程序，准备好多组运算数据，以供校验。

【报告要求】

1..写出算法或画流程图。

2.编写完整的汇编语言源程序

3.整理运行正确的源程序，加上注释。

4.总结应用DEBUG调试程序的方法。

5.回答思考题。

五、【实验提示】

可以把显示程序和加法程序都编成子程序的形式。

打开MASM文件夹，有四个文件https://www.360docs.net/doc/bd14541375.html,，MASM.EXE，LINK.EXE，https://www.360docs.net/doc/bd14541375.html,我们要用到。

a) 进入EDIT编辑环境建立和修改汇编源程序文件（文件名b) 要以.ASM结

尾）

c) 用MASM命令汇编源文件以产生相应的目标d) 文件（OBJ文件）

e) 用LINK命令连接目标f) 文件以产生可执行文件（EXE文件）

g) 用DEBUG调试、运行可执行程序。

实验三利用中断指令进行输入输出程序设计

【实验目的】

1.熟悉DOS的功能调用命令

2.掌握基本DOS功能调用命令的使用

3.掌握提示信息的使用方法及键盘输入字符串的用法。

【实验内容】

1、编写程序，由键盘输入一串字符(包括字母和数字，以回车符结束),编

程统计其中数字的个数,并从屏幕输出。（课后习题39题）

2、利用DOS系统功能调用实现人机对话。P127

【预习要求】

1．仔细阅读课本中有关DOS功能调用INT 21H中的功能调用。

2．参照给定程序框图编制源程序。

3．回答思考题。

【报告要求】

1．整理出经过运行正确的源程序，并加上注释。

2.写出算法或画流程图。

3.编写完整的汇编语言源程序

4.实验结果分析和感想及建议

实验四汇编语言程序设计综合实验

【实验目的】

1. 掌握汇编语言分支、循环结构程序设计方法及子程序的设计方法.

2. 掌握利用DEBUG命令调试程序

【实验内容】

1. 自内存SCORE单元开始连续存放着10个学生的“微机原理”成绩，请编程做如下统计：

①找出最高分和最低分送入MAX和MIN单元。

②找出90~100及不及格的人数分别送入S9、S0单元。

③求平均成绩送入AVER单元。（课后习题37题）

2．用-G命令对程序运行，并分析程序运行前后各寄存器内容的变化。

3．用-D命令查看运行结果。

【报告要求】

1. 分析题目，将程序中的原始数据和最终结果的存取方式确定好。

2. 写出算法或画流程图。

3. 编写完整的汇编语言源程序

4. 请写出MAX、MIN、S9,S0单元在内存中的地址及其内容结果。

5. 实验结果分析和感想及建议

【实验提示】

1．编写程序时，可以分别编写，熟练的同学可采用同时编写.

2．建议采用子程序的编写方式。

【思考题】

1.能否利用中断调用进行大量数据的输入输出?比利用数据定义语句存放数据有什么好处?怎样实现?

第二部分硬件部分实验

第一章：FD88调试软件

§1.1、功能特点

FD88 Debug（文件名FD88.EXE）是IBM－PC上（286，386。486或兼容机）为FD8088A实验仪配置的调试软件。它具有功能强、使用灵活方便、人- 机界面友善、稳定可靠等特点，能支持各种应用系统的调试。

在FD8088A实验仪和Debug软件支持下、使用户得心应手地完成实验过程中各个阶段的工作（包括源程序编辑、存盘、读盘、程序调试等），大大提高工作效率，缩短调试周期。

FD88 调试软件允许用户使用两种操作方式：窗口方式和命令方式．窗口方式显示的信息量大，各个窗口都是活动的，用户可在窗口中进行修改数据等操作。窗口方式具有系统初始化、文件管理、运行控制、窗口管理等多种操作命令。用户既可以根据菜单操作也可以使用一些功能键进行操作．窗口方式特别适用于程序的调试，便于观察程序运行后的结果。

命令方式操作快捷；对于熟练用户比较合适。

§1.2、启动方法

将FD8088A实验仪和IBM－PC（286, 386, 486或兼容机）通过RS232电缆相连；打开FD8088A实验仪电源．PC机开机以后运行FD88调试软件（FD88调试软件可以复制到PC机的硬盘上）。FD88调试软件有四个参数。用户可使用其中任意一个，其功能如下：

/n 启动调试软件，但不和实验系统进行通讯连接，用户可在软件中在进行连接：

/1 启动调试软件，使用串行口1，19600波持率和实验系统连接；

/2 启动调试软件，使用单行口2；19600波特率和实验系统连接；

/? 显示FD88调试软件的参数帮助信息．

例：PC机串行口和实验系统相连。

输入命令：

＞A:FD88/2 （FD88．EXE在软盘A上）

或

＞FD88/2（FD88 在当前盘上。硬盘或软盘)

若联接正常；PC机屏幕上出现窗口界面。若异常，则出现没有接通的揭示信息。

⑴、异常情况

如果调试软件和实验系统连接失败，则在屏幕上弹出提示窗口：

这时输入回车键；进入调试软件．用户应检查串行口设置，还应检查FD－SJ8088A实验系统电源是否开放。着电源已开启，按一下复位按钮使之处于初始状态。如果联接错误是因为串行口设置错误，则应按ALT＋X键退出调试软件，使用正确的参数重新启动。如是其他原因，纠正错误后使用菜单命令中Reconnect命令重新进行连接即可。

⑵、正常情况

如果连接和操作正确，则在屏幕上出现六个窗口，系统现场信息分别显示在各窗口内。

§1.3、窗口功能和操作

1、R窗口

R窗口显示CPU基本状态，包含AX、BX、CX、DX、SI、DI、BP、SP、DS、ES、SS、CS、IP和标志寄存器f中的数据。

同时按下Alt键和数字键3，光标便移到该窗口，通过↑↓ 健，使光标指向某一个寄存器，在相应位置输入所需数值，便修改了该寄存器的内容。当修改CS值时，PROGRAM(2)窗口相应改变。显示出修改后CS值指出的13条指令的内容。但修改IP，PROGRAM（2）窗口不会改变。修改SS及SP的内容相应的STACK窗口将会改变。

2、flag窗口

flag窗口显示CPU中标志寄存器中的内容，分别为标志名称和相应的值。

按下Alt和数字键4，光标移到flag窗口，此时可修改相应标志的值，修改后相应R窗口中f的值会改变。

3、MEMORY窗口

该窗口显示8088 1M地址空间的数据。

同时按下Alt健和数字键6, 使光标指向MEMORY窗口。通过↑↓键和PGUP、PGDN键使光标在其中移动，查看相应地址的数据内容。窗口中每行显示地址（：号前）和其后的数据（：号之后8个单元内容依次排列）。在相应的数据位置任意输入十六进位制数则完成对相应地址单元中数据的修改。MEMORY窗口共显示40个字节单元内容，但起始地址总是取8的整数倍。用户还可使用ctrl-F2键快速移动至所需的地址单元，屏幕弹出一个窗口：

用户可输入十进制地址或以H结尾的十六进制地址，还可输入地址符号．如输入地址为3200H，则显示当前CS段地址寄存器3200H－3228H内容。如输入地址为SS:3200H，则显示SS:3200H－CS:3228H中的内容。

4、STACK窗口

该窗口显示当前SS：SP地址及以上7个地址中的字数据。

同时按下ALt键和数字键5,便使光标指向STACK窗口，通过↑↓键使光标指向某一地址内容。当光标指向相应地址的内容时输入十六进制数，便可修改其数值。

5、PROGRAM窗口

用户使用ALt＋2键进入PROGRAM窗口。

该窗口显示当前CS段指出的13行程序清单，通过↑↓健使所显示的程序滚动。箭头指出当前CS:IP值指出的指令，运行以后指向下一条指令。

用户程序（目标程序或源程序）的修改，可使用编辑软件重新编辑、汇编后在装入实验系统．一两个字节的更改在MEMORY窗口中也可进行。

在此窗口中，用户使用CTRL＋F2功能健，可查看用户希望的地址处的指令内容．屏幕会弹出一个窗口询问用户地址。用户可输入XXXX:XXXX 格式的数据，前后两部分均可为十进制、十六进制数据或符号。符号又在符号表装入后才有效。如果用户只输入一个数据，则将使用当前CS的值作为段地址，CS为默认的段地址。这种输入方法在大部分需输入地址的时候，均使用相同的规则。

用户使用CTRL十F8功能健，可将当前光标所处的地址设置为断点．当某一地址被设置为断点时，则该地址及指令内容将以红色显示出来。

6、COMMAND窗口

用户使用ALt＋1键进入COMMAND窗口。

COMMAND窗口提供用户另外一种操作方法，用户可输入命令。我们建议用户使用菜单命令。窗口命令用户可通过按F1健获得窗口命令的在线帮助。

§1.4、FD88调试软件菜单操作方法

1、基本命令状态指示

在窗口屏幕的最下面一行指出基本操作命令和系统的当前状态，基本内容如下：F1 HELP ALt-X EXIT

当用户处于不同的窗口或某单时，还会出现相应的功能键和简单的说明。

⑴．系统退回DOS命令

Alt-X EXIT指出一条系统退回DOS的命令．当同时按下Alt键和X键，系统退出

FD88调试软件返回DOS。

⑵．菜单选择命令

F10 Menu指出进入菜单选择的命令。当按下F10，光标指向显示窗口上方的主菜单，使用户能移动光标键来选择菜单进行操作。

用户也可使用Alt键，同时按下菜单中加亮字符。即可选中相应的某单。

2、菜单操作方法

在显示窗口上显示主菜单：

= File Tood Execute BreakPoint Symbol Option

当键入F10以后，光标指向主菜单通过←→键使光标左右移动选择菜单进行操作．

⑴= 系统命令

当光标指向= 时输入回车；屏幕上弹出一个子菜单窗口：

⑵File文件管理命令

输入F1O后移动光标指向File再输入回车符，或者输入F10和F，则在屏幕上弹出一个文件子菜单：

①．Load File

该命令使盘上的EXE程序文件装入FD8088A实验仪的RAM；以便于调试。

通过↑↓键使光标在File子菜单上下移动，使光标指向LoadFile命令项或者键入L 或者键入F3使屏幕上弹出一个窗口提示用户输入目标程序文件名。

这时可以键入要装入的程序文件名，例如B:SLCD.EXE．

● 输入文件名和回车后，如果文件找到，屏幕上弹出一个窗口显示正在传输数据：

当EXE文件成功装入后，会弹出一个窗口，让用户确认是否要装入相应的符号文件。

选择OK，则软件将弹出一个窗口，让用户选择输入LST文件名．

● 输入LST文件名回车后，若文件找不到则弹出一个提示窗口

调试程序直接从LST文件中读取符号表，所以若用户需要符号表。必须在用MASM汇编时生成LST文件。

②．Load SymFile

该命令将盘上的符号表文件调入；以便于调试．

通过↑↓键使光标在File子菜单上下移动，使光标指向Load SymFile命令项或者键入O使屏幕上弹出一个窗口提示用户输入符号表文件。

这时可以键入要装入的符号表文件名，例如B:SLCD.LST

● 输入文件名和回车后，若文件找不到刚弹出一个提示窗口。

④．DOS Shell（暂时退回DOS）

在File菜单中，移动光标指向DOS Shell输入回车或输入O使系统暂回DOS，以便输入各种DOS命令（如查看文件、交叉汇统．．），操作完以后，输入EXIT又使系统回到FD88调试软件，又便继续调试用户系统。

⑤．EXIT（退回DOS）

在File菜单中，移动光标指向EXIT后按回车，或同时按下Alt和X键，则使系统退出FD88调试软件返回DOS，如果再进入FD88调试软件状态，则必须先复位FD-SJ 51/196实验系统，然后重新启动运行FD88调试软件。

实验五：简单I/O接口控制实验

一、实验目的：

掌握简单的I/O口电路的设计与使用方法。

二、实验内容：

以实验板上74LS244作为输入，74LS377为输出，输入与输出用开关及发光二极管，要求当输入不是全0时，输出与输入保持一致。当输入为全0时，A口输出发光二极管闪烁告警信号。

三、实验电路与实验原理：

实验接线：

①．74LS244的八位输入端（J35）接八位拨动开关K17－K24（J21）。

②．74LS377的八位输出端（J33）接八位发光二极管L18－L25（J20）。

③．74LS244的/G端（J36）接I/O译码输出（JJ11－1）。

④．74LS377的/G端（J34）接I/O译码输出（JJ11－2）。

参考实验程序：

; simpleio.asm

; 74LS377 address is 10h

; 74LS244 address is 8h

; read from 244, output to 377

main in proc far

code segment 'code'

assume cs:code

begin: mov bl, 0

start: mov dx, 8h ; 244 读入开关状态

in al, dx

test al, 0ffh ; 判别是否全为'0'

jz flash

mov dx, 10h ; 377 输出, LED显示

not al

out dx, al

jmp start

flash: not bl

mov dx, 10h ;闪烁显示

mov al, bl

not al

out dx, al

mov ex, obfffh

loop $

not bl

mov al, bl

not al

out dx, al

mov cx, obfffh

loop

jmp start

code ends

main endp

end begin

四﹑预习要求

2.复习74LS244 和74LS373并行数据接口功能和工作原理及工作方法。

3.按程序框图编写源程序。

五﹑报告要求

1.画出程序框图。

2.整理经过运行，证明是正确的源程序，并加以注释。

六、思考题

实验六：8255A并行接口实验

一、实验目的：

掌握8255A的编程和使用方法。

二、实验内容：

以8255的B口为输入，A口为输出，输入与输出仍用开关及发光二极管，要求当输入不是全0时，输出与输入保持一致。当输入为全0时，A口输出发光二极管循环闪烁告警信号。

三、实验电路与实验原理：

实验接线：

①．8255的PA口（J32）连接八位发光二极管L18－L25（J20）。

②．8255的PB口（J31）连接八位拨动开关K17－K24（J21）。

③．8255的片选端/CS（J29）连至I/O译码电路（JJ11－1）。

参考实验程序：

; 8255.asm

; test 8255 io

; read from portb

; output to porta

porta = 8h ；A口地址

portb = 9h ；B口地址

portc = obh ；控制口地址

main proc far

dcons = 10h ；延时常数

cg segment 'code'

assume cs:cg

begin: mov dx, portc ；8255初始化

mov al, 82h ；8255初始化参数

out dx, al

mov ah, 00h

mov bl, 0

lp: mov dx, portb ；读入B口开关状态

in al, dx

test al, ah

jz shift ；读入状态为全0时转shift

mov dx, porta ；读入状态非全0时A口输出=B口开关状态out dx, al

jmp lp

shift: mov al, bl ；读入状态为全0时A口输出循环闪烁mov dx, porta

out dx, al

call delay ；延时

shl bl, 1 ；移位

test bl, ah

jnz lp

mov bl, 1

jmp lp

back:

retf

delay proc near ；延时子程序

push cx

mov cx, 0

delay1: or cx, cx