14级硬件实验指导书Word文件下载.docx
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0000
F=/A
F=A
F=A加1
0001
F=/(A+B)
F=A+B
F=(A+B)加1
0010
F=/A*B
F=A+/B
F=(A+/B)加1
0011
F=0
F=-1
0100
F=/(A*B)
F=A加A*/B
F=A加A*/B加1
0101
F=/B
F=(A+B)加A*/B
F=(A+B)加A*/B加1
0110
F=(/A*B+A*/B)
F=A减B减1
F=A减B
0111
F=A*/B
F=A*/B减1
1000
F=/A+B
F=A加A*B
F=A加A*B加1
1001
F=/(/A*B+A*/B)
F=A加B
F=A加B加1
1010
F=B
F=(A+/B)加A*B
F=(A+/B)加A*B加1
1011
F=A*B
F=A*B减1
F=A*B
1100
F=1
F=A加A
F=A加A加1
1101
F=(A+B)加A
F=(A+B)加A加1
1110
F=(A+/B)加A
F=(A+/B)加A加1
1111
F=A减1
74LS181的功能控制条件由S3、S2、S1、S0、M、Cn决定。
高电平方式的74LS181的管脚分配和引出端功能符号见图1-2。
图1-274LS181的管脚分配和引出端功能
二.实验步骤
1.实验连线
按图1-3接线图接线,连线时应注意:
为了使连线统一,对于横排座,应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上;
对于竖排座,应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。
图1-3运算器实验接线图
2、通过数据输入电路的开关向两个数据暂存器中置数
注意:
为了避免总线冲突,首先将控制开关电路的ALU-G和C-G拨到输出高电平“1”状态(所对应的指示灯亮)。
本实验中所有控制开关拨动,相应指示灯亮代表高电平“1”,指示灯灭代表低电平“0”。
本实验中ALU-G和C-G不能同时为0,否则造成总线冲突,损坏芯片!
故每次实验时应时刻保持只有一路与总线相通。
(1)拨动清零开关CLR,使其指示灯灭。
再拨动CLR,使其指示灯亮。
置ALU-G=1,关闭ALU的三态门;
再置C-G=0:
打开数据输入电路的三态门;
(2)向数据暂存器LT1(U3、U4)中置数
1)设置数据输入电路的数据开关“D15……D0”为要输入的数值;
2)置LDR1=1:
使数据暂存器LT1(U3、U4)的控制信号有效,置LDR2=0:
使数据暂存器LT2(U5、U6)的控制信号无效;
3)按一下脉冲源及时序电路的【单脉冲】按钮,给暂存器LT1送时钟,上升沿有效,把数据存在LT1中。
(3)向数据暂存器LT2(U5、U6)中置数
1)设置数据输入电路的数据开关“D15……D0”为想要输入的数值;
2)置LDR1=0:
数据暂存器LT1的控制信号无效;
置LDR2=1:
使数据暂存器LT2的控制信号有效。
3)按一下脉冲源及时序电路的“单脉冲”按钮,给暂存器LT2送时钟,上升沿有效,把数据存在LT2中。
4)置LDR1=0、LDR2=0,使数据暂存器LT1、LT2的控制信号无效。
(4)检验两个数据暂存器LT1和LT2中的数据是否正确
1)置C-G=1,关闭数据输入电路的三态门,然后再置ALU-G=0,打开ALU的三态门;
2)置“S3S2S1S0M”为“11111”,数据总线显示灯显示数据暂存器LT1中的数,表示往暂存器LT1置数正确;
3)置“S3S2S1S0M”为“10101”,数据总线显示灯显示数据暂存器LT2中的数,表示往暂存器LT2置数正确。
3.验证74LS181的算术和逻辑功能
按实验步骤2往两个暂存器LT1和LT2分别存十六进制数“X”和“Y”,在给定LT1和LT2的情况下,通过改变“S3S2S1S0MCn”的值来改变运算器的功能设置,通过数据总线指示灯显示来读出运算器的输出值F,填入表1-2中,参考表1-1的功能,分析输出F值是否正确。
分别将“AR”开关拨至“1”和“0”的状态,观察进位指示灯“CY”的变化并分析原因。
表1-2实验结果数据
LT1
LT2
S3S2S1S0
M=0(算术运算)
M=1(逻辑运算)
Cn=0(有进位)
F=
1011
三.实验报告要求:
1、实验记录:
所有的运算结果,故障现象及排除经过;
2、谈谈本次实验的收获及想法。
实验2汇编语言程序设计:
顺序程序实验(2学时)
一、实验目的
1.通过宏汇编(MASM)上机操作,使学生掌握汇编语言源程序的编辑、汇编、连接和执行的完整过程。
2.掌握汇编过程中各命令的作用及使用方法,了解汇编和连接的过程。
3.掌握8086/8088指令系统中已学指令的书写格式、功能及其作用。
4.结合实例程序掌握汇编语言程序上机过程,熟悉DEBUG程序中常用命令的使用。
二、实验内容与要求
1.预习汇编程序上机操作的全过程。
以下是MASM5环境中运行步骤:
(同学们也可以使用CV集成编译环境)
32位机运行过程:
编写一个汇编语言源程序如exp1.asm,放在MASM5文件夹下;
(1)在dos环境下,如:
d:
\masm\下输入命令:
edit
(2)打开编辑窗口
(3)输入如下原程序后保存文件,例如exp1.asm
(4)输入下列指令进行编译:
d:
\masm\masmexp1.asm回车,出现如下界面:
Microsoft(R)MacroAssmblerVersion5.00
Copyright(C)MicrosoftCorpl981--1985,1987.AHrightsreserved.
Objectfilename[exp1.obj]:
(回车)
SourceListing[NUL.LST]:
(回车)
Croesreferencs[NUL.CRF]:
0WarningErrors0SeversErrors
检查错误,如结果为0错误0警告则编译成功,产生exp1.obj文件
(5)输入下列指令进行链接:
\masm\linkexp1.obj回车,出现如下界面:
RunFile[exp1.EXE]:
(回车)
ListFILE[NUL.MAP]:
Libraries[.LIB]:
(回车)
LINK:
warningL4021:
NoSTACKsegment
如结果为0错误0警告则链接成功,产生exp1.exe文件
64位机运行过程:
汇编编译器masm无法在64位下运行,在64位下使用masm编译器会提示不兼容,这时我们可以安装DOS虚拟机,即DOSBox。
(1)假设编译器在E:
\masm5,就是那个有masm.exe,debug.exe,link.exe的那个文件夹
(2)输入命令
mount
C
E:
\masm5
(把文件夹E:
\masm5当作虚拟机的C盘)
(3)然后输入
C:
(进入虚拟的C盘,其实就是E:
\masm5)
(4)之后就跟32位机上运行过程一样。
2.对已经汇编连接成功的可执行文件,使用DEBUG命令调试程序找出程序的断点,执行程序,显示有关寄存器、存储单元的内容,分析程序的结果。
输入下列指令进行调试:
\masm\debugexp1.exe回车,出现如下界面:
-
输入对应指令可以得到相应的调试结果,指令列表如下:
-A汇编语句命令
-C储存器内容比较
-D显示储存器内容
-E修改储存器内容
-F修改储存块内容
-G按预选断点执行
-H十六进制加减计算
-I读\写输入字节
-L装入绝对文件或磁盘扇区
-M定义文件参数
-N定义文件参数
-O向端口port发出从指定地址开始的byte个字节数据
-Q结束调试程序
-R显示寄存器\标志位内容
-S对字符检索
-T执行和显示跟踪
-U反汇编命令
-W写文件或绝对磁盘扇区
三、实验用例
1.编制程序计算Z=X+Y,其中X、Y、Z均为字型无符号数。
参考源程序如下
DATASEGMENT
XDW10H
YDW20H
ZDW?
DATAENDS
CODESEGMENT
MAINPROCFAR
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA
START:
PUSHDS
MOVAX,0
PUSHAX
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
MOVAX,X
ADDAX,Y
MOVZ,AX
RET
MAINENDP
CODEENDS
ENDSTART
(1)编辑源程序,汇编并连接之,若有错误则编辑修改并重新汇编、连接,形成EXE文件。
(2)分别用DEBUG调试程序中的T命令、D命令找到断点、运行程序、显示程序的运行结果。
四.实验内容与要求
1.编写程序计算Z=(A+B)-(C-D),其中A=30H,B=20H,C=10H,D=05H均为字节单元无符号数。
2.设W、X、Y、Z、V均为16位字单元有符号数,编程计算W=(X*Y-50)/Z,将结果存入变量W,而余数存入变量W+2中。
(X为非零数,并假设X、Y、Z的值分别为50、20、10、15)
五、实验报告要求
1.在实验报告专用纸上填写实验名称、实验地点及实验目的与要求。
2.书写实验用例程序。
3.在每个汇编语言源程序后给出程序的调试过程和实验结果。
实验3汇编语言程序设计:
分支和循环程序实验(2学时)
一、实验目的
1.通过分支程序设计、循环程序设计实验,掌握无条件转移指令、条件转移指令的格式、功能及使用方法。
2.掌握分支程序的结构、单分支和多分支程序的设计方法。
3.了解循环程序的基本结构和控制循环的方法。
二、实验内容与要求
要求学生按教师指定题目进行汇编语言程序设计,并上机调试,以实现较复杂的程序设计。
1.已知X、Y、Z、MAX为16位的带符号数,求三个数中最大值,结果存入MAX单元。
2.求10个学生成绩中的最高成绩,结果存入MAX字节单元中,已知成绩为字节型。
三、实验报告要求
1.在实验报告专用纸上填写实验名称、实验地点及实验目的、内容与要求。
2.学生编写的经过调试的汇编语言源程序及相应的程序框图。
实验4汇编语言程序设计:
综合程序设计实验(2学时)
4.掌握通过DOS中断调用使用键盘和显示器的方法。
1.编写一个汇编程序,要求对键盘输入的大写字母用小写字母显示出来,键盘输入的小写字母用大写字母显示出来。
2.编写一个汇编程序,使得从键盘上输入十个以内的字符,以输入空格结束,然后按数字、字母和其它符号三类统计各自的个数,在屏幕上依次显示出统计结果。
完善下面的原程序
ASSUMECS:
CODE
START:
SUBAX,AX
PUSHAX
MOVBH,0;
统计数字的个数
MOVBL,0;
统计字母的个数
MOVDH,0;
统计其它字符的个数
MOVCX,10
AA1:
CMPCX,0
JZSTOP;
输入字符超过10个
MOVAH,1
INT21H;
从键盘接收一个字符
CMPAL,20H
JZSTOP
CMPAL,’0’
JBCC1
CMPAL,’9’
JACC1
INCBH
自行写出比较是否为字母的情况
CC2:
INCDH
DECCX
STOP:
MOVDL,BH
MOVAH,02
INT21H
自行写出输出字母的个数
自行写出输出其它字符的个数
RET
Mainendp
Codeends
End
2.学生编写的经过调试的汇编语言源程序。
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- 14 硬件 实验 指导书