四川大学网络教育学院 计算机综合实践报告(全部5个实验)

实验一DEBUG调试工具熟悉、使用

一、实验题目熟悉、使用DEBUG调试工具

二、实验日期：2013/12/16

三、实验目的

1.了解并逐步熟悉汇编语言的编辑方法及特点.

2.复习8088汇编语言的段结构、常用的指令与伪指令、存储空

间的分配等。

3.掌握汇编语言的编辑、汇编及连接的过程。

4.了解并逐步掌握运用DEBUG进行调试汇编语言程序。

5.借助DEBUG调试工具来发现汇编语言程序的错误所在并加以

改正。

四、实验内容：

1、进入DEBUG

方法1：在Windows开始菜单中单击运行命令，直接在运行对话框中输入"DEBUG"

方法2：在运行对话框中输入"CMD"启动DOS命令窗口后输入"DEBUG"

方法3：在程序、附件、命令提示符，启动DOS命令窗口后输入"DEBUG"

2、DEBUG命令格式

DEBUG的每个命令都是一个字母，后跟一个或多个参数。下面对DEBUG命令作几点说明。

·字母不分大小写。

·只使用16进制数，且不能带后缀H。

·以空格或逗号作为命令各项之间的分隔符。分隔符只在两个数值之间是必须的。

·可以用Ctrl-C或Ctrl-Break终止命令的执行。

·若输入的命令有语法错误，则提示“Error”,并用“^”指出错误位置。

3、常用的Debug功能

用Debug的R命令查看、改变CPU寄存器的内容；

用Debug的D命令查看内存中的内容；

用Debug的E命令改写内存中的内容；

用Debug的U命令将内存中的机器指令翻译成汇编指令；

用Debug的T命令执行一条机器指令

用Debug的A命令以汇编指令的格式在内存中写了一条机器指令

4、用Debug的R命令查看、改变CPU寄存器的内容；

R命令用来显示和修改寄存器的值，包括以下两种格式。（1）R

显示所有寄存器和8个标志位的值，并反汇编CS:IP所指的指令。

（2）R<寄存器名>

显示指定寄存器的值，并等待用户键入新的值，按回车键结束R命令。

5、用Debug的D命令查看内存中的内容；

D命令可以查看内存中的内容，D命令的格式较多，只介绍本次实验中用到的格式，8086/8088CPU能够访问1M内容，D命令可以显示0000:0000H-FFFF:FFFFH中的任何一个单元的内存

如果想知道内存10000H处的内容，可以用"d段地址：偏移地址"的格式来查看，如输入

-d1000:0

使用d1000:9查看1000:9处的内容。

使用d1000:09查看1000:0-1000:9的内容

一进入Debug，可直接使用D命令直接查看，将列出Debug预设的地址处的内容

6、用Debug的E命令改写内存中的内容；

使用"e起始地址数据数据数据..."的格式来进行

如将内存1000:0-1000:9单元中的内容分别写为0、1、2、

3、4、5、6、7、8、9

-e1000:00123456789

也可以采用提问方式一个一个修改内存中的内容，如

输入e1000:0，按Enter键输入修改的数据，再按空格键输入下一个要修改的数据，最后Enter键结束操作。

输入字符串的格式：如-e1000:101'a'2"c++"3"IBM"将输入1a2c++3IBM到相应单元

向内容中写入机器码，如b80100(代表mov ax,0001), b90200(代表mov cx,002),01c8(代表add ax,cx)，那么输入

-e1000:0b80100b9020001c8就将该程序输入内容1000:0处，然后使用u命令-u1000:0可以将内存单元中的内容翻译成汇编指令。如果要执行该程序，首先用r命令将cs修改成1000，ip 修改成0，再执行t命令，单步执行程序。执行T命令时，CPU执行CS:IP执行的指令并将IP加1.

7、用Debug的A命令以汇编指令的形式在内存中写了机器指令

示例：用A命令，输入下列程序并运行

-a1000:0

mov ax,1

mov bx,2

mov cx,3

add ax,bx

add ax,cx

add ax,ax

直接按Enter键结果输入。用r命令将cs修改成1000，ip修改成0，再执行t命令，单步执行程序。执行T命令时，CPU 执行CS:IP执行的指令并将IP加1.

实验二设计汇编语言程序

一．实验题目设计汇编语言程序

二．实验日期：2013/12/17

三．实验目的

字符串统计程序设计

双字乘法程序设计

四．实验内容

1．字符串统计。

在数据段中建立一个缓冲区BUFFER，变量VER，编程使得程序

具有如下功能：从键盘输入一个子字符串存入VER，从键盘

输入包含一个或几个子字符串的字符串存入BUFFER。统计

BUFFER中的字符串含有多少个子字符串以及每个子字符串的

位置。

2．双字乘法程序。

设计一个程序实现32位带符号双精度数乘法运算。由于只有8位和16位的乘法指令。因此32位乘法运算是不能直接用指令实现的。但可以用16位乘法指令，通过4次想乘然后把部分积想加。对于带符号数，可以先根据绝对值求得积。然后判断积的符号，若积为负数，应将其用补码表示。

五、程序设计

1、字符串统计程序设计

#include

using namespace std;

int main()

{

char a;int b=0,c=0,d=0,e=0,f=0;

cout<<"请输入一行任意字符:";

a=cin.get();

while(a!='\n')

{

if(a<0||a>=128)

b++;

else if(a>='a'&&a<='z'||a>='A'&&a<='Z')

c++;

else if(a=='')

d++;

else if(a>='0'&&a<='9')

e++;

else f++;

a=cin.get();

}

cout<<"总共有"<

cout<<"中文"<<"\t"<<"英文"<<"\t"<<"空格"<<"\t"<<"数字"<<"\t"<<"其他"<

cout<

return0;

}

分别统计出英文字母，空格，数字和其他字符的个数。

2、双字乘法程序设计

data segment

x dw1,2;被乘数

y dw3,4;乘数

z dw4dup(?);积

data ends

code segment

assume ds:data,cs:code

start:

mov ax,data

mov ds,ax

mov ax,x

mul y

mov z,ax

mov z+2,dx

mov ax,x+2

mul y

mov z+4,ax mov z+6,dx mov ax,x

mul y+2

add z+4,ax adc z+6,dx mov ax,x+2 mul y+2

adc z+8,ax adc z+10,dx adc z+12,0 mov ax,4c00h int21h code ends end start

实验三8253定时器/计数器接口与数字电子琴

一、实验题目8253定时器/计数器接口与数字电子琴

二、实验日期：2013/12/18

三、实验目的

改变定时器2的计数值来改变声音频率，通过编程来获得声调（频率）和节奏（延时长短），使计算机演奏出乐曲来。

四、实验内容

设计程序让微机演奏一段简单乐曲

利用DOS的键盘管理功能。将微机变为一个具有简单功能的电子琴（选作）。

五、程序设计

硬件设计

利用实验板上的8253计数/定时器和8255并行接口，定时器8253利用工作方式3产生一定频率信号，通过可编程的并行外围接口芯片8255控制频率信号的通断。

8255的A口设置为输出，8255的A口的低两位用来控制扬声器驱动，当输出端口的PA0位为“1”或为“0”时，将使控制驱动器的与门电路接通或关闭，使8253所发出的音频信号能到达驱动器或被阻断。这样通过控制PA0的变化，可使扬声器接通和断开，控制扬声器是否能发出声音。此外，通过控制PA0的通断时间，就能发出不同的音长。8255的PA1位为“1”时，控制8253定时器产生驱动扬声器发声的音频信号，该位为“0”则不发信号。8253有三个定时器，分为0号、1号和2号定时器，驱动扬声器的是0号定时器，该定时器

工作在方式3，是一个频率发生器，它负责向扬声器发送指定频率的脉冲信号。当8255的PA0和PA1都为1时，8253发出指定频率的声音信号的前提下，声音信号通过与门到达驱动器驱动扬声器发声。

硬件原理图如图1所示：

图1硬件原理图扬声器驱动电路如图2所示。

图2扬声器驱动电路

软件设计

系统要求实现2个功能，电子琴和音乐盒的功能。两者发声的方法一样，只是一个数据是从键盘读取的，另一个是已经保存好的数据。首先我们可以用一个子程序实现单个音调的产生，对8253输入不同的计数初值生成不同频率的波形，然后延时一段时间。电子琴程序主要是读取键盘按键，根据键值产生不同的音调即可。而乐曲的播放先将乐曲的音符编码表和节拍编码表建立好的，然后在播放时读取数据。

1.单音调子程序SOUND

单音调子程序的调用前需要进行以下几个方面工作：

8253计数器与门扬声器驱动扬声

器

8255PA0

8255PA1门控

控制喇叭Q0

1）确定相应的音调所对应的频率，查表可以得到，再由频率得到对应的8253计数初值。

2）确定音长，即一个音符所持续的时间。

在单音调子程序中实现发出一个音符的声音，持续所需的时间，流程图如图3所示：

读取8253计数初值和音长

8253置初值

开启与门和8253GATE

延时

关闭与门和8253GATE

返回

图3单音调子程序流程图

2．音乐盒程序

音乐盒的乐曲播放程序中需要有两组数据支持：一组是频率数据，一组是节拍时间数据。音符的频率可以通过简谱从频率表中查得。节拍时间就是音符的持续时间，取决于乐曲的速度和每个音符的节拍数据。如4/4（四四拍）中，每小节包括4拍，全音符持续4拍，二分音符持续2拍，四分音符持续一拍，八分音符持续半拍等。

有了音调与频率和时间的关系后，就可以按照乐曲的曲谱将每个音符的频率和持续的时间定义成两组数据表，然后编程依次取出表中的频率值和节拍值，调用单音调子程序就可依次产生各个音调，播放出乐曲。

在程序中存储几个乐曲数据，根据音乐盒子菜单选择相应的乐曲

演奏，读取对应的数据输出。

乐曲《两只老虎》的简谱如下：

两只老虎

1=C4/4

1231|1231|345-|

345-|565431|565431|

251-|251-|

对应的频率数据表Freq、节拍数据表Time如下：

TWOTIGERS_FRE DW2DUP(524,588,660,524,0)；乐曲的频率表

DW2DUP(660,698,784,0)

DW2DUP(784,880,784,698,660,524,0)

DW2DUP(588,392,524,0),1

TWOTIGERS_TIME DW10DUP(100),200,100,100,200；乐曲的时间表

DW2DUP(50,50,50,50,100,100)

DW2DUP(100,100,200)

outb_p(0x34,0x43);

outb_p(LATCH&0xff,0x40);

outb_p(LATCH>>8,0x40);

outb(inb_p(0x21)&~0x01,0x21);//允许接收定时器中断

}

void do_timer(void)

{

这是定时器主程序，用于每隔一段时间后进行某些操作

}

[8253.asm]:

//以下是nasm格式的汇编代码，这个中断处理函数必须用汇编timer_interrupt:

push gs

push fs

push es

push ds

push ebp

push edi

push esi

push edx

push ecx

push ebx

push eax

;如果你不在操作系统下使用，以下三行必须删除,否则必须把0x10更改为内核段选择符

mov eax,0x10

mov ds,ax

mov es,ax

mov al,0x20

out0xa0,al;发送EOI

out0x20,al

call do_timer

pop ebx

pop ecx

pop edx

pop esi

pop edi

pop ebp

pop ds

pop es

pop fs

pop gs

xor eax,eax

iretd

实验四实时时钟实验

一、实验目的：

掌握ARM7嵌入式系统实验箱的使用方法；掌握LPC2148的内部定时器模块的使用方法；掌握LPC2148的RTC模块的使用方法。

二、实验内容：

学习使用LPC2148的内部定时器以及RTC模块；自行编程实现利用RTC模块在串口调试助手上显示当前时间，自行编程实现利用定时器模块在串口调试助手上显示9-0的倒计时，间隔1S

三、实验原理：

1、定时器模块：对TOTC设置，即设置定时器的值，TOPR，设置预分频值，TOMCR设置匹配模式，复位并中断，TOMR，设置匹配值，TOTCR，启动寄存器。

2、RTC模块。设置RTC基准时钟分频器。初始化RTC时钟值，如year，month。报警中断设置，如CIIR，AMR等。启动RTC，即CCR 的CLKKEN位置位。读取完整时间寄存器值或等待中断。

四、实验步骤：

1.在D:\ARM7_Tool\Debug_Tool\R340安装RTC驱动；

2.打开对应的IAR工作空间RS232_SMG；

3.修改主程序使其达到实验内容的要求并仿真直至程序无误；

4.将程序烧入试验箱中，运行；

5.打开D:\ARM7_Tool\Debug_Tool\串口调试助手V2.2

6.我的电脑-管理-设备管理器-端口（com和lpt）-观测串口号com4，修改串口调试助手对应的串口号，选择十六进制发送，手动发送。五、实验程序：

RTC实时时钟：

#include"includes.h"

#include

#include

#define UART_BPS9600

uint8strymd[16]="";

uint8strhms[16]="::"; void DelayNS(uint32dly){

uint32i;

for(;dly>0;dly--);

for(i=0;i<5000;i++);

}

void UART0_Ini(void){

U0LCR=0x83;

U0DLM=0x00;

U0DLL=0x14;

U0LCR=0x03;

}

void UART0_SendByte(uint8data)

{

U0THR=data;

while((U0LSR&0x40)==0);

}

uint8UART0_RcvByte(viod){

uint8rcv_data;

while((U0LSR&0x01)==0);

rcv_data=U0RBR;

return rcv_data;

}

void UART0_SendStr(uint8const*str){ while(1){

if(*str=='\0')break;

UART0_SendByte(*str++);}

}

void RTCIni(void){

PREINT=95;

PREFRAC=0;

YEAR=2005;

MONTH=6;

DOM=10;

HOUR=8;

MIN=30;

SEC=0;

CIIR=0x01;

CCR=0x01;

}

struct DATE{

uint16year;

uint8mon;

uint8day;//uint8dow;

};

struct TIME{

uint8hour;

uint8min;

uint8sec;

};

void GetTime(struct DATE*d,struct TIME*t){ d->year=YEAR;

d->mon=MONTH;

d->day=DOM;

t->hour=HOUR;

t->min=MIN;

t->sec=SEC;

}

void timefuz(struct DATE*d,struct TIME*t){ strymd[0]=d->year/1000+'0';

strymd[1]=d->year/100%10+'0';

strymd[2]=d->year/10%10+'0';

strymd[3]=d->year%10+'0';

strymd[5]=d->mon/10+'0';

strymd[6]=d->mon%10+'0';

strymd[8]=d->day/10+'0';

strymd[9]=d->day%10+'0';

strhms[0]=t->hour/10+'0';

strhms[1]=t->hour%10+'0';

strhms[3]=t->min/10+'0';

strhms[4]=t->min%10+'0';

strhms[6]=t->sec/10+'0';

strhms[7]=t->sec%10+'0';}

int main(void){

RTCIni();

struct DATE*d;

struct TIME*t;

d=(struct DATE*)malloc(sizeof(struct DATE));

t=(struct TIME*)malloc(sizeof(struct TIME));

while(1){

while((T0IR&0x01)==0);

T0IR=0x01;

GetTime(d,t);

timefuz(d,t);

UART0_SendStr(strymd);

UART0_SendStr(strhms);}

free(d);

free(t);

return0;}

TIMR显示0-10秒