微机原理实验教学大纲Word格式文档下载.docx
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学时
要求
每组
人数
1
DOS环境下的汇编语言编程环境使用
验证型
2
必修
Debug的使用
2
3
二进制加减法、乘除法编程实验
设计型
4
逻辑运算、移位操作编程实验
5
字符串操作编程实验
6
循环程序设计
3
7
分支程序设计
8
32位LED显示实验
9
8255模拟交通灯实验
10
步进电机驱动实验
任选
11
8253电子音调实验
2
12
8251串行发收实验
13
中断实验
14
软件综合实验——学生成绩管理系统设计
综合型
4
15
硬件综合实验——中断服务程序
说明:
1、实验类型指:
演示型、验证型、设计型、研究型、综合型实验;
2、实验要求指:
必修、限选、任选。
(五)教学建议
1、教育学生养成良好的实验作风和习惯,了解上机实验的重要性,明确实验课的任务和作用。
2、教育学生养成良好的程序设计风格,在掌握常用程序格式的基础上,对程序段进行优化,达到最好的效果。
3、教育学生养成慎密的逻辑思维能力,设计出高效、实用的汇编语言程序段以及输入/输出接口数据的传送方式。
4、实验2人1组,在规定的时间内,由学生独立完成,出现问题,教师要引导学生独立分析,解决,不得包办代替。
5、任课教师要认真上好每一堂课,实验前清点学生人数,实验中按要求做好学生实验情况及结果记录,实验后认真填写实验开出记录。
(六)考核要求
1.熟悉教学微型机的原理及使用;
2.熟悉教学汇编语言的指令系统和监控程序;
3.掌握教学计算机的操作。
具体要求:
1.实验准备:
根据实验目的、实验要求及实验内容,通过对相关理论知识的运用,认真完成预习报告;
2.接线及测试:
在做好充分准备的基础上,按照实验要求规范接线,并根据预先准备的测试值对电路进行相关测试和分析;
3.实验报告:
完成整个实验之后,对实验过程及结果进行分析和总结。
以规定的实验目的、任务、主要步骤和评分标准,根据学生实验过程和上交的实验报告确定其完成数量和质量、进行考核和评分。
1.考核方法:
(1)每次实验均应由学生单人在规定的时间内独立完成;
(2)实验以考查方式进行,每个实验根据实验各阶段完成的情况,按等级评定成绩:
A、B、C、D。
最后根据全部实验各阶段的完成情况,综合评定实验成绩。
2.评分方法:
(1)根据实验各阶段的完成情况,按等级评定成绩:
其中:
实验预习报告占总成绩的20%、实验过程及完成情况占总成绩的50%、实验报告占总成绩的30%;
(2)综合评定实验成绩:
实验成绩=预习报告*20%+实验过程及完成情况*50%+实验报告*30%
式中:
A=100、B=75、C=50、D=25。
二、教学内容
实验一DOS环境下的汇编语言编程环境使用
主要教学目标:
1、掌握汇编语言程序设计的基本方法和技能;
2、熟练掌握使用全屏幕编辑程序EDIT编辑汇编语言源程序;
3、熟练掌握宏汇编程序MASM的使用;
4、熟练掌握连接程序LINK的使用。
教学的方法及教学手段:
教师讲授()课堂讨论()多媒体教学()提问式教学(√)实验(√)
教学重点及难点:
重点:
★用编辑程序EDIT建立汇编语言源程序文件(ASM文件)
★用汇编程序MASM将ASM文件汇编成目标程序文件(OBJ文件)
★用连接程序LINK生成可执行程序文件(EXE文件)
难点:
★汇编出现错误时,错误类型的判断以及改正。
实验内容
汇编语言源程序的汇编过程是是利用汇编程序(MASM)对已编辑好的源程序文件(.ASM)进行汇编,将源程序文件中以ASCII码表示的助记符指令逐条翻译成机器码指令,并完成源程序中的伪指令所指出的各种操作,最后可以建立3个文件:
扩展名为.OBJ的目标文件、扩展名为.LST的列表文件和扩展名为.CRF的交叉索引文件。
汇编后产生的目标程序(OBJ文件)并不是可执行程序文件(EXE
文件),还不能直接运行,它必须通过连接程序(LINK)连接成一个可执行程序后才能运行。
实验二DUBUG的使用
熟练掌握动态调试程序DEBUG的使用;
(1)熟练掌握Debug的命令;
(2)熟练掌握使用Debug调试汇编程序;
(3)回答思考问题;
(4)记录实验结果。
★反汇编命令的使用
★查看和修改存储单元的命令使用
★修改指令命令的使用
★利用DEBUG命令执行汇编语言程序
一、进入和退出Debug程序
二、学会Debug中的D命令、E命令、R命令、T命令、A命令、G命令、U命令、N命令、W命令等的使用。
三、利用Debug,验证乘法、除法、加法、减法、带进位加、带借位减、堆栈操作指令、串操作指令的功能。
四、使用Debug调试程序调试汇编程序。
实验三二进制加减、乘除法编程实验
1.熟悉汇编语言二进制多字节加法基本指令的使用方法;
2.熟悉汇编语言二进制多字节减法基本指令的使用方法;
3.掌握汇编语言编程的一般结构。
4.熟悉数据的补码表示。
5.熟悉无符号数和有符号数乘法和除法指令的使用;
6.掌握符号位扩展指令的使用。
★加减法指令、乘除法指令。
★带符号数的补码表示,在存储器中的存放方式。
★数据的寻址方式
★能使用不同寻址方式实现程序
一、预习多精度数加减法基本知识,根据实验内容,画出流程图;
二、利用EDIT或其他编辑软件,编写汇编源程序,
三、汇编、连接该源程序,产生“ch2ex1.EXE”、“ch2ex2.EXE”文件;
四、对“ch2ex1.EXE”和“ch2ex2.EXE”文件进行调试运行:
利用DEBUG的T命令或G命令和D命令查看数据区的加减法结果是否正确。
五、预习二进制乘﹑除法基本知识,根据实验内容,画出流程图;
六、利用EDIT或其他编辑软件,编写汇编源程序
七、汇编、连接该源程序,产生“ch2ex5.EXE”、“ch2ex6.EXE”文件;
八、对“ch2ex5.EXE”和“ch2ex6.EXE”文件进行调试运行:
利用DEBUG的T命令或G命令和D命令查看数据区的乘除法结果是否正确。
实验四逻辑运算、移位操作编程实验
1.了解汇编语言的逻辑运算指令;
熟悉汇编语言中逻辑运算指令的使用方法;
2.掌握利用汇编语言逻辑运算指令实现程序设计的方法。
3.了解汇编语言移位操作指令;
熟悉汇编语言逻辑移位指令的使用方法;
4.掌握利用汇编语言逻辑移位运算指令实现程序设计的方法。
★逻辑运算指令
★移位操作指令
★用逻辑运算指令来实现某种功能的程序段
★用移位操作指令来实现某种功能的程序段
一、用A命令编写程序片段,实现逻辑非,逻辑与,逻辑或,异或,逻辑测试运算;
二、得到实际的结果,用T或P命令查看结果正确性。
三、进行逻辑测试运算中,注意状态和标志位的变化,并记录。
四、用A命令写程序片段,要求对其用移位命令进行乘8,除4的操作。
五、编写程序片段,实现如下的计算A=10*B,要求用到移位命令,不用乘法计算。
六、编写指令序列把由DX和AX组成的32位二进制数进行算术左移。
实验五字符串操作编程实验
1.了解汇编语言字符串处理基本流程;
2.熟悉汇编语言字符串处理基本指令的使用方法;
3.掌握利用汇编语言实现字符串处理的程序设计方法。
★重复前缀指令
★串操作指令:
串传送,串比较,串扫描
★串操作指令和重复前缀指令的结合使用
一、编写程序,将内存中某一区域的数据传送到另一区域(要求用字符串处理方法);
二、编写程序,在已知字符串中搜索特定字符’*’,若找到则显示该字符,找不到则显示“NOFOUND”;
三、编写程序,统计一串字符串中某字符出现的次数。
实验六循环程序设计
1.了解汇编语言循环程序设计的基本流程;
2.熟悉汇编语言循环基本指令的使用方法;
3.掌握利用汇编语言的循环指令完成循环程序设计方法。
★循环工作部分
★修改部分:
对循环参数进行修改,并为下一次循环做准备;
★循环控制部分:
判断循环结束条件是否满足。
★循环控制指令的使用
一、编写程序,将带有符号的字节数组ARRAY中最大数找出来,送到MAX单元中;
(用计数控制循环程序)
二、编写程序,在字符串变量STRING中存有一个以$为结尾的ASCII码字符串,要求计算字符串的长度,并把它存入LENGTH单元中。
(条件控制循环)
实验七分支程序设计
1.熟悉汇编语言程序设计结构;
2.熟悉汇编语言分支程序基本指令的使用方法;
3.掌握利用汇编语言实现单分支、双分支、多分支的程序设计方法。
★标志位的状态表示的含义
★转移指令格式
★实现多选择指令的程序结构
一、判断方程AX2+BX+C=0是否有实根。
若有实根,则将字节变量TAG置1,否则置0。
假设A、B、C均为字节变量,数据范围为-128~127。
二、以ARRAY为首地址的内存单元中,存放若干个8位的带符号数,统计数组中大于等于0的数的个数,并将结果存入RESULT字节单元中。
实验八32位LED显示实验
1.使用32位汇编语言,掌握对32位的IO端口进行读写操作,并且体会8位与32位总线如何在同一系统中兼容。
体会32位指令的速度优势。
2.学习使用74LS273来扩展输出端口。
根据配置空间的原理,通过编程将PCI卡开放给用户的IO端口读出。
分别编写32位与8位的汇编程序对4片74LS237进行操作,点亮32个LED发光管,体会32位程序的速度。
在实验时实现控制32个LED左移、右移、交叉点亮。
★数据线的连接
★74273锁存器的使用
★源程序的编写
★源程序的编写
一、接线:
用8位数据线对应连接32位CPU接口模块的JD1、JD2、JD3、JD4到32位LED显示模块的JD3B、JD2B、JD1B、JD4B。
二、把BIN文件夹复制到硬盘根目录下,如:
D:
\BIN;
把LED32.ASM文件复制到BIN路径下。
三、在Windows98下打开MS-DOS,使用CD命令到BIN路径下,输入下面命令后回车。
四、编译:
tasm/ziLED32.ASM(注:
“.ASM”可省略)
五、连接:
tlink/v/3LED32.OBJ(注:
“.OBJ”可省略)
六、运行:
LED32.EXE(注:
“.EXE”可省略)
实验九8255模拟交通灯实验
1.学习8255芯片的使用方法;
2.学习模拟交通灯控制
★8255控制的设置
★端口A的使用,端口B的使用,端口C的使用
★硬件连接
★控制在的设置和端口的设置
用导线对接连接频率源的9.6kHz到8253的CLK0,8253的GATE0接+5V,8253的OUT0接音频驱动的+IN,音频驱动的-IN接地,音频驱动模块的JP21B跳线器短路帽置位下方。
把8253.asm文件复制到BIN路径下。
三、在Windows98下打开MS-DOS,使用cd命令到BIN路径下,输入下面命令后回车。
tasm/zi8253.asm(注:
tlink/v/38253.OBJ(注:
8253.EXE(注:
实验十步进电机驱动实验
1.进一步学习8255的使用方法学习步进电机的驱动程序;
2.了解步进电机的调试方法和工作特性。
★通电顺序与电机的转动方向
★步进电机的负载转矩与速度成反比
★PC端口作为控制端的使用
★实现此功能的源程序的编写
用导线将8255模块PC0、PC1、PC2、PC3对应连接到步进电机模块A、B、C、D。
把STEPM.asm文件复制到BIN路径下。
tasm/ziSTEPM.ASM(注:
tlink/v/3STEPM.OBJ(注:
STEPM.EXE(注:
实验十一8253电子音调实验
1.掌握8253的各种使用方法;
2.掌握8253的各种模式的编程及其原理。
★8253的控制字格式
★8253的六种工作方式
★8253的计数器功能使用
★8253的控制字置入
用8位数据线将8255模块的JD3D连接到32位LED显示模块的JD4B。
把Traffic.asm文件复制到BIN路径下。
tasm/ziTraffic.ASM(注:
tlink/v/3Traffic.OBJ(注:
Traffic.EXE(注:
实验十二8251串行发收实验
1.掌握8251芯片结构、RS-232串行通信的原理和编程。
2.了解实现串行通信的硬件环境,数据格式的协议,数据交换的协议。
3.了解PC机通信的编程方法。
★8251串行数据传送控制方式
★8251芯片结构
★串行数据通信数据格式的协议
★实现功能的源程序的编写
8251RXD与8251TXD用导线对接。
把8251COM.asm文件复制到BIN路径下。
tasm/zi8251COM.asm(注:
tlink/v/38251COM.OBJ(注:
8251COM.EXE(注:
实验十三中断实验
了解PCI设备中断相应的工作原理掌握操作PCI设备I/O端口的方法。
根据空间配置的原理,掌握获得PCI设备配置的方法,并获得当前PCI卡的中断号。
编写初始化PC机的8259初始化程序和中断响应服务程序。
用单脉冲作为中断源,要求每按一次按钮产生1次中断,在中断服务程序中显示“Igetainterrupt”,共显示10次,退回DOS。
★中断向量及中断处理方式
★中断控制字的设置
★中断服务入口地址
★中断接口芯片8259控制字的设置
用实验导线将单脉冲的低脉冲输出端(绿色插座)与32位CPU接口模块的PCI_INT相连;
把8259INT.asm文件复制到BIN路径下。
三、重启PC机进入纯DOS,使用cd命令到BIN路径下,输入下面命令后回车。
tasm/zi8259INT.ASM(注:
tlink/v/38259INT.OBJ(注:
8259INT.EXE(注:
实验十四学生成绩管理系统设计
1.熟悉汇编语言程序结构;
2.熟悉INT21H的文件操作功能调用;
3.熟悉INT21H的1、9号功能和INT10H常用功能的使用方法;
4.掌握多模块程序设计方法;
★多个源程序的连接
★成绩管理的界面设计
★界面选择进入相应模块的设计
★完整程序的设计
设计一个学生成绩管理系统,要求完成文件建立、学生成绩录入、显示指定学号的学生记录、删除一个学生的记录、修改学生记录、返回等工作。
学生成绩包括学号(XH)、姓名(XM)、数学(SX)、语文(YW)、外语(WY)字段。
一、画出各程序流程图;
二、列出程序清单,加上适量注释;
三、回答思考问题;
四、记录实验结果。
实验十五中断服务程序
1.熟悉中断的相关知识;
2.熟悉MS-DOS中有关程序驻留与设置中断向量的功能调用;
3.掌握中断处理程序的设计方法。
★设置中断服务程序入口地址
★中断服务程序的编程
★中断的调用和返回
★中断服务程序的编写
一、编写主程序程序,从键盘输入一个字符串;
二、编写中断服务程序程序,当INT33H发生时将输入字符串中的所有小定字符转换为大定字符并显示该字符串,然后返回主程序。
三、实验报告要求
任课教师要认真上好每一堂课,实验前清点学生人数,实验中按要求做好学生实验情况及结果记录,实验后认真填写实验开出记录。
实验报告要求:
实验报告是实验环节的重要书面报告,必须包括以下内容:
1、实验名称,姓名,学号,班级,实验日期;
2、实验目的和要求;
3、实验仪器设备,实验原理,实验内容;
4、实验原始记录,实验数据计算结果;
5、结果分析,问题讨论以及心得体会
实验报告采用统一格式的书面形式提交,不得抄袭或臆造。
四、参考文献
[1]王诚等.计算机组成与设计(第三版).北京:
清华大学出版社.2007.06
[2]唐朔飞.计算机组成原理.北京:
高等教育出版社.2008.01
[3]白中英.计算机组成原理.北京:
科学出版社.2008.01
[4]李继灿.微型计算机系统与接口.北京:
清华大学出版社,2005.4
[5]周佩玲.彭虎等.微机原理与接口技术.北京:
电子工业出版社,2005.4
[6]潘松,潘明.现代计算机组成原理.北京:
科学出版社,2007.2
[7]艾德才
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- 关 键 词:
- 微机 原理 实验教学 大纲