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计算机学院计算机科学与技术专业 一 班_组、学号 3112005784姓名 刘兆林 协作者_ 教师评定 实验题目 基础汇编语言程序设计 一、实验目的:(1)学习和了解 TEC-XP+教学实验系统监控命令的用法;(2)学习和了解 TEC-XP+教学实验系统的指令系统;(3)学习简单的 TEC-XP+教学实验系统汇编语言程序。二、实验设备与器材:TEC-XP+教学实验系统 ,仿真终端软件。三、 实验内容:1、学习联机使用 TEC-XP+教学实验系统和仿真终端软件 PCEC;2、学习使用 WINDOWS 界面的串口通讯软件;3、使用监控程序的 R 命令显示/修改寄存器内容、D 命令显示存储器内容、E命令修改存储器内容;4、使用 A 命令编写一小段汇编程序,U 命令反汇编刚输入的程序,用 G 命令连续运行改程序,用 T、P 命令单步运行并观察程序单步执行的情况。四、 实验步骤:一、实验具体操作步骤:1、准备一台串口工作良好的 PC 机;2、将 TEC-XP 放在实验台上,打开实验箱的盖子,确定电源处于断开状态;3、将黑色电源线一端接 220V 交流电源,另一端插在 TEC-XP 试验箱电源插座上;4、取出通讯线,将通信线的 9 芯插头接在试验箱的串口“COM1”或“COM2”上,另一端接到 PC 机的串口上;5、将 TEC-XP 实验系统左下方的 6 个黑色控制器开关置为 001100, ,控制开关的功能在开关上、下方有标识;开关拨向上方表示“1” ,拨向下方表示“0” ,“x”表示任意,其他实验相同;6、打开电源,船形开关和 5v 电源指示灯亮。7、在 PC 机上运行 PCEC16.EXE 文件,直接回车。8、按一下“RESET”按键,再按一下“START”按键在主机上显示: TEC2000 CRT MONITORVersion 1.0 April 2001Computer Architectur Lab,Tsinghua UniversityProgrammed by He Jia二、实验注意事项:几种常见的工作方式(开关拨到上方表示为 1,拨到下方为 0)工作方式 5 个拨动开关连续运行程序、组合逻辑控制器、联机、16 位机 00110连续运行程序、微程序控制器、联机、16 位机 00010单步、手动置指令、组合逻辑控制器、联机、16位机11110单步、手动置指令、微程序控制器、联机、16 位机1101016 位机、脱机运算器实验 1XX00三、仿真终端软件的操作成功运行 PCEC16.EXE 的界面四、实验示例:1.用 R 命令查看寄存器内容或修改寄存器的内容1)在命令行提示符状态下输入:R ;显示寄存器的内容注:寄存器的内容在运行程序或执行命令后会发生变化。2)在命令行提示符状态下输入:R R0 :修改寄存器 R0 的内容,被修改的寄存器与所赋值之间可以无空格,也可由一个或数个空格主机显示:寄存器原值:_在该提示符下输入新的值 0036再用 R 命令显示寄存器的内容,则 R0 的内容变为 0036。测试结果如下图:3.用命令修改存储器内容在命令提示符状态下输入:E2000屏幕显示:2000 地址单元的原有内容:光标闪烁等待输入 输入 0000依次改变地址单元 20012005 的内容为:1111 2222 3333 4444 5555 注意:用 E 命令连续修改内存单元的值时,每修改完一个,按一下空格键,系统会自动给出下一个内存单元的值,等待修改;按回车键则退出E 命令。5.用 A 命令花不如一段汇编源程序,主要是想累加器送入数据和进行运算,执行程序并观察运行结果。1)在命令行提示符状态下输入:A 2000:表示该程序从 2000H(内存 RAM 区的起始地址)地址开始屏幕将显示:2000:输入如下形式的程序:2000:MVRD R0,AAAA ;MVRD 与 R0 之间有且只有一个空格,其他指令相同2002:MVRD R1,55552004:ADD RO,R12005:AND R0,R12006:RET ;程序的最后一个语句,必须为 RET 指令 2007:(直接敲回车键,结束 A 命令输入程序的操作过程)若输入有误,系统会给出提示并显示出错地址,用户只需在该地址重新输入正确的指令即可。2)用 U 命令反汇编刚输入的程序在命令行提示符状态下输入:U 2000在相应的地址会得到输入的指令及其操作码注:连续使用不带参数的 U 命令时,将从上一次反汇编的最后一条语句之后接着继续反汇编。3)用 G 命令运行前面键入的源程序G 2000 程序运行结束后,可以看到程序的运行结果,屏幕显示各寄存器的值,其中 R0 和 R1 的值均为 5555H,说明程序运行正确。4)用 P 或 T 命令,但不执行这段程序,观察指令执行结果在命令行提示符状态下输入:T 2000寄存器 R0 被赋值为 AAAAHT寄存器 R1 被赋值为 5555HT做加法运算,和放在 R0,R0 的值变为 FFFFHT做与运算,结果放在 R0,R0 的值变为 5555H用 P 命令执行过程同上注:T 总是执行单条指令,但执行 P 命令时,则把每一个 CALL 语句连同被调用的子程序依次执行完成。T,P 命令每次执行后均显示所由通用寄存器及状态寄存器的内容,并反汇编出下一条将要执行的指令。运行结果如下:例 1:设计一个小程序,从键盘上接收一个字符并在屏幕上数出显示该字符。在命令行提示符状态下输入:A 2000屏幕将显示:2000:输入如下形式的程序:2000:IN 81 :判断键盘上是否按了建2001:SHR R0 :即串行口是否有输入的字符2002:SHR R0 2003:JRNC 2000 :未输入完则循环测试2004:IN 80 :接收该字符2005:OUT 80 :在屏幕上输出显示字符62006:RET :每个用户程序都必须用 RET 指令结束2007: :(按回车即结束输入过程)注:在十六位机中,基本 I/O 接口的地址是确定的,数据口的地址为80,状态口的地址为 81。用“G”命令运行程序在命令提示符状态下输入:G 2000执行上面输入的程序光标闪烁等待输入,用户从键盘入字符后,屏幕会显示该字符。该例建立了一个从主存 2000H 地址开始的小程序。这种方式下,所有的数字都约定使用 16 进制数,故数字后不用跟字符 H。每个用户程序的最后一个语句一定为 RET 汇编语句。因为监控程序是用类似子程序调用方式使实验者的程序投入运行的,用户程序只有用 RET 语句结束,才能保证程序运行结束时能正确返回到监控程序的断点,保证监控程序能继续控制教学机的运行过程。测试如下图:五、实验心得学会了联机使用 TEC-XP 教学实验系统和仿真终端软件 PCEC,教学实验系统监控命令的用法,了解了 TEC-CP 教学实验系统的指令系统,试着做汇编程序设计,在尝试中发现汇编程序设计的方法,理解指令代码的意义及程序所能实现的功能,并对基础汇编语言程序设计有了初步的了解,增加了自己学习的兴趣和提高了自己的动手操作的能力。计算机学院计算机科学与技术专业 一 班_组、学号 3112005784姓名 刘兆林 协作者_ 教师评定 实验题目 脱机运算器实验 实验目的:(1)深入了解 AM2901 运算器的功能与具体用法。(2)深化运算器部件的组成、设计、控制与使用等知识。1、实验设备与器材:TEC-XP+教学实验系统三、实验说明和原理:脱机运算器实验,是指让运算器从数学计算机整机中脱离出来,此时,他的全部控制与操作均需通过两个 12 位的卫星开关来完成,这就谈不上执行指令,只能通过开关,案件控制数学机的运算器完成指定的运算功能,并通过指示灯观察运算器结果。下面先把前边几讲过的,与该实验直接有关的结论性内容汇总如下。一、12 位微型开关的具体控制功能分配如下:A 口,B 口地址:送给 AM2901 器件用于选择源与目的操作数的寄存器编号:I8-I0:选择操作数来源,运算操作功能,选择操作数处理结果和运算器输出内容的 3 组 3 位的控制码:SCI,SSH 和 SST:用于确定运算器最低位的进位输入,移位信号的入/出和怎样处理 AM2901 产生的状态标志位的结果。二、开关位置说明:做脱机运算器实验时,要用到提供 24 位控制信号的微动开关和提供 16 位数据的拔动开关。微动开关是红色的,一共有三个,一个微动开关可以提供 12 位的控制信号,三个开关分别标有 SWI1 micro switch 、SW2 micro switch 和 SW3 micro switch;数据开关是黑色的,左边的标有 SWH 的是高 8 位,右边的标有SWL 的是低 8 位。微动开关与控制信号对应关系见表(从左到右):SW1 Micro switch SW2 Micro switch SW3 Micro switchT3-T0 REQ/MIO/WE I2-I0 I8-I7 I6-I3 B PORTA PORT SST SSH SCIDC2 DC1三、开关检测红色微动开关是该实验系统使用寿命最短的器件,开关好坏的检测方法比较简单,用户将五个控制机器工作方式的开关置于“1XX000” ,从左面其第二个和第三个的开关处于任意位置,然后将两个未动开关上的 24 小纽子依次置为 1(开关拨到上方为 1) ,看对应的指示灯是否亮,如果有一个或数个指示灯不亮,则一般是开关除了问题。四、实验内容:在脱机方式下,对于给定指令分析其执行过程中运算步骤,通过对 AM2901 运算器所需的控制信号的设置,使之完成运算,并核对运算结果。5、实验步骤:在脱机方式下,通过设置 SW1,SW2,SW3 各微码字段和数据开关,可实现多种运算。以实现 AAAAH-R1 为例说明操作过程。1、按照下表中的微码和数据开关,对运算器的功能进行设置。操作步骤如下:微动开关 数据开关I8-I6 I5-I3 I2-I0 SST SSH SCi B A D15-D0011 000 111 001 00 00 0001 不用 AAAAH2、将教学机左下方的 5 个拨动开关置为 11XX00(单步,16 位,脱机);先按一下”RESET”按键,再按一下”START”按键,进行初始化.3、通过 16 个数据开关设置立即数 AAAAH。4、通过 SW1、SW2、SW3 设置各微码。5、按一次 START 键,立即数 XXXXH 置入 R1,通过显示灯查看按 START 键后的输出。若要进行其他操作:(1) 程序设置 SW1、SW2、SW3 数据开关,通过显示灯观察输出。(2) 然后按 START 键执行操作。通过显示灯观察按 START 键后的输出,检查运算结果是否正确。1、接下来,按下表所列的操作在机器上进行运算器脱机实验,将结果填入表中:其中,D1 取为 0101H,D2 取为 1010H,通过两个 12 位的红色微型开关向运算器提供控制信号,通过 16 位数据开关向运算器提供数据,通过指示灯观察运算结果及状态标志.压 START 前 压 START 后运算 I8-I0 SST SSH SCI B AALU输出CZVS ALU输出CZVS*D1+0-R0 011000111 001 00 00 0000 不用 0101 随机 0101 0000*D2+0-R1 011000111 001 00 00 0001 不用 1010 0000 1010 0000R0+R1-R0 011000001 001 00 00 0000 0001 111
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