《微機原理與接口技術》課程設計說明書鐘表顯示匯編語言程序設計

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1、武漢理工大學《微機原理與接口技術》課程設計說明書 鐘表顯示匯編語言程序設計 1 設計目的與要求 1.1設計目的： （1）理解掌各個中斷的使用方法，通過對一些較大程序的編寫，加深對匯編語言的認識，尤其是對中斷的理解。 （2）掌握一定的匯編語言知識，培養(yǎng)自己的動手操作能力，同時培養(yǎng)學生應用計算機解決實際問題的能力。 （3）學習程序設計的基本思路和方法。 1.2 設計要求： 設計匯編語言程序，實現(xiàn)系統(tǒng)時間顯示功能，具體功能要求如下： (1)設計一個界面顯示系統(tǒng)方框。 (2)單擊“T”鍵顯示本機系統(tǒng)的時間。 (3)單擊“ESC＂鍵退出程序。 1.3 程序內容 第一

2、部分：定義顯示界面。 第二部分：調用系統(tǒng)時間，并將調用的用二進制表示的時間數(shù)轉換成ASCII碼，并 將時間數(shù)存入內存區(qū)。 第三部分：將存在系統(tǒng)內存區(qū)的時間數(shù)用顯示字符串的形式顯示出來。 第四部分：獲取鍵盤的按鍵值,以ESC鍵退出系統(tǒng)返回DOS。 2 總體方案論證 這次的任務，一共設計了兩種方案。 方案一主要是調用2CH號DOS中斷讀系統(tǒng)時間，把各相關寄存器中的內容轉換為十進制ASCII碼輸出，分別將小時數(shù)、分鐘數(shù)、秒數(shù)存入顯示緩沖區(qū)，調用DOS字符串顯示功能將時間顯示出來，然后定位光標的開始位置，結合著將時間顯示在我們預先定義好的位置上。 方案二同樣調用2CH號DOS中斷讀系統(tǒng)

3、時間，只是方案二簡單點，沒有把小時數(shù)、分鐘數(shù)、秒數(shù)分開，直接將系統(tǒng)當下的時間存入了顯示緩沖區(qū)，調用DOS字符串顯示功能將時間顯示出來，然后定位光標的開始位置，結合著將時間顯示在我們預先定義好的位置上。 經(jīng)過對比，我覺得方案一好點們雖然復雜一些，但是大體的思路很清楚。 總體思路就是調用2CH號DOS中斷讀系統(tǒng)時間，把各相關寄存器中的內容轉換為十進制ASCII碼輸出，分別將小時數(shù)、分鐘數(shù)、秒數(shù)存入顯示緩沖區(qū)，調用DOS字符串顯示功能將時間顯示出來，然后定位光標的開始位置，結合著將時間顯示在我們預先定義好的位置上。由于獲取了的系統(tǒng)時間不會自動刷新，所以我們要設計成循環(huán)的方式來不斷獲取系統(tǒng)

4、的時間，這樣就形成了會跳動的電子鐘了。程序一旦進入運行，就會顯示一個精美的方框，顯示按鍵提示，按T就將不間斷地在顯示屏顯示時間，要想程序停止運行，可同時在鍵盤按下ESC鍵退出。在本程序中，時鐘的精確度為秒。其中DOS調用功能中，編號為2CH的功能是取時間，出口參數(shù)：CX：DX=時間。程序中會有四個子程序： 子程序BIN100UT 功能：把二進制數(shù)轉換為十進制ASCII碼輸出； 子程序STDOUT 功能：標準輸出一個字符； 子程序CLRSCR 功能：清屏； 子程序SETCURS 功能：設置光標位置。 2.1 子程序BIN10OUT 子程序BIN100UT的功能就是把二進制數(shù)轉換為十

5、進制ASCII碼輸出。 基本原理：首先要完成二進制到十進制數(shù)的轉換，一般采用“除10取余”法來完成，其大致過程如下：將待轉換的數(shù)（在AX中）除以10，得到第一個商和余數(shù)，此第一個余數(shù)就是所求的十進制數(shù)的個位；再用第一個商除以10，得到第二個商和余數(shù)，此第二個余數(shù)就是所求十進制數(shù)的十位；……；重復這一過程直至商為0，此時的余數(shù)就是所求十進制數(shù)的最高位。 在內存中分配一緩沖區(qū)，用來存放以上分離出來的十進制數(shù)的每一位，然后再逐個轉換成ASCII碼，轉換成ASCII碼的過程很簡單，就是給每個十進制位加上30H即可；最后送顯示器輸出。從轉換的過程可以看出，先分離出來的是十進制數(shù)的低位，要后顯示；后分

6、離出來的是十進制數(shù)的高位，應該先顯示。因此在編程時，我們可以利用堆棧操作中“先進后出、后進先出”的特性，當分離出各十進制位時依次入棧，要逐個轉換成ASCII碼送顯示時依次出棧。 子程序BIN100UT流程圖如圖2-1所示。

7、 圖2-1 子程序BIN100UT流程圖 2.2子程序STDOUT 子程序STDOUT的功能是顯示輸出。 在編寫這一段程序時，我用到了INT 21 02H號中斷，INT 21的功能是系統(tǒng)功能調用，入口參數(shù)：AH=調用號。編號02H的功能就是顯示輸出，入口參數(shù)：DL=輸出字符。一旦了解了這一功能，顯示輸出子程序便可解決，程序如下所示。 程序：STDOUT PROC PUSH DX

8、MOV DL,AL MOV AH,2 INT 21H POP DX RET STDOUT ENDP 子程序STDOUT流程圖如圖2-2所示。 圖2-2 子程序STDOUT流程圖 2.3子程序CLRSCR 子程序CLRSCR的功能是清屏。 在子程序CLRSCR中，我用到了顯示器驅動程序（INT 10H）中AH=6的功能。AH=6的功能是當前頁上滾，入口參數(shù)：AL=行數(shù)，（從窗口底部

9、算起，空白的行數(shù)）；AL=0為整個窗口空白；（CH，CL）=滾動區(qū)域的左上角行、列；（DH，DL）=滾動區(qū)域的右下角的行、列；BH=空白頁的屬性。 以上是對INT 10 AH=6中斷的簡述，在本課題中用到清屏程序是為了使屏幕顯示更加美觀，同時改變BH的數(shù)值，便可改變字體顏色，程序中即讓AX=0600H，左上角的行列號為（CH，CL）=（0，0），右下角的行列號為DX=184FH。 其實在這里也可以用到AH=7的功能，它們的功能都是初始化屏幕或滾屏，AH=6為向上滾屏，AH=7為向下滾屏，其它功能一樣。 子程序CLRSCR流程圖如圖2-3所示。

10、 圖2-3 子程序CLRSCR流程圖 2.4子程序SETCURS 子程序SETCURS 的功能是設置光標位置。 在子程序SETCURS中，我用到了顯示器驅動程序（INT 10H）中AH=2的功能。AH=2的功能是設置光標位置，入口參數(shù)：（DH，DL）=行、列；BH=頁號（圖形模式為0）。 為了使顯示的時間在DOS屏幕中的中間顯示，DX設置為0A24H，即DH=0AH，DL=24H，就是在0AH行，24H列。如果想改變時間顯示的位置，只要改變DX的數(shù)值就可以達到目的。由于在第零頁中定位，可用SUB BH，BH來完成此操作。 子程序SETCURS流程圖如

11、圖2-4所示。 圖2-4 子程序SETCURS流程圖 綜上所述，為系統(tǒng)顯示時鐘的幾個重要子程序，缺一不可，但實現(xiàn)這些功能其實還有很多其它中斷可以完成，在這里不一一介紹。 課程題目中設計通過點擊‘ESC’鍵退出程序，在這里簡單介紹一下，首先要用到INT 21 0BH號中斷，改中斷的功能是檢查標準輸入狀態(tài)，出口參數(shù)AL=00無鍵入，AL=FF有鍵入。同時還要用到INT 21 08H號中斷，該中斷的功能是鍵盤輸入字符（無回應顯示），出口參數(shù)：AL=輸出字符。在此設計中要求點擊‘ESC’鍵退出，先

12、在ASCII碼表中查詢ESC的ASCII值，查表得1BH，即AL=1BH。退出程序（EXIT）用的是INT 21 4CH號中斷，該中斷的功能是終止當前程序并返回調用程序，入口參數(shù)：AL=退出碼。通過以上的幾個功能調用就可以實現(xiàn)點擊‘ESC’鍵退出程序的功能。 3 主程序流程圖 主程序流程圖如圖3-1所示。 圖3-1 主程序流程圖 主程序將幾個子程序有效的結合在一起，其中要注意的是最后一

13、步（點擊‘ESC’退出），因為如果設計不好循環(huán)，會影響系統(tǒng)提取時間，導致時間停止不走動，綜上所述，便基本完成了設計要求。 4 調試過程 （1）編譯→匯編源文件，命名為徐聯(lián)杏.asm。 （2）asm將生成一個OBJ文件，如果有程序有錯誤，則提示不能生成OBJ文件，那么就要檢查源程序中的錯誤，并改正。 （3）點擊連接，然后點擊運行，即可顯示結果。結果如圖4-1所示。

14、 圖4-1 程序運行結果 （4）如果要退出程序，點擊‘ESC’鍵即可。 分析：調試屏幕上顯示的提示語與系統(tǒng)時間的位置都可通過前面介紹的內容來改變，點擊‘ESC’鍵退出也可改變，同時字體顏色也可選為自己喜歡的顏色。 5 編程時遇到的問題及解決方法 在課程設計中遇到的最大的困難是如何產生中斷，用什么形式的中斷實現(xiàn)功能，對中斷向量表的裝載還比較模糊，對中斷的初始化、具體設置、中斷返回還不是很清楚，程序設計一度陷入停滯狀態(tài)，不知如何是好。我們又重新翻閱了周佩玲主編的《微機原理與接口技術》及網(wǎng)上的很多關于中斷的介紹與例題，重點研究了中斷過程，通過對這一內容的學習，我們終于對中斷有了詳細的認識，

15、在設計程序時也容易了很多，最后在設計退出程序的時候也遇到了一點困難，設計的程序可以點擊ESC鍵退出，但時間卻不走動了，但通過對程序的修改與調試，最后加入循環(huán)后便解決了這一問題。 6 心得體會 這次課程設計歷時兩周，從中發(fā)現(xiàn)了自己很多問題，看見自己的知識有很多漏洞，雖然做過微機原理實驗，但實際經(jīng)驗還是很缺乏。說到設計，很多人都有恐懼感，但我一聽見設計就很高興，當看到自己設計的東西在軟件上仿真成功的時候，就有一種成就感。 在這次的設計中，我感覺有同學們的幫助很重要，這次設計的時間雖然有些倉促，但是我們的熱情依然很高，在大量資料和老師的幫助下選定了方案，之前想的可能是用硬件來實現(xiàn)，但后來聽老師

16、一講，知道原來是用純軟件來實現(xiàn)，一開始一點頭緒都沒有，但查了一些資料后，心里就有些底了。其實在編程中，我們借鑒了很多現(xiàn)成的子程序，比如二進制數(shù)的轉換，這些子程序的設計是固定的，因此可以直接從指導資料中調用，至于設置光標的子程序，只需要修改幾個參數(shù)就可以，這大大方便了我們的設計，為我們節(jié)省了很多的時間。 平常上課都只是聽老師講講，覺的很多東西很簡單，但真正做起來，真的發(fā)現(xiàn)了很多問題，后來通過自己查資料和摸索解決了一些問題。剛開始的時候，做起來也比較得心應手，但是程序的原理與結構必須明白，這并不是為了應付答辯，而是如果只知道原理，那么萬一編程的時候有一點錯誤，就沒有辦法完成任務。 通過這次課程

17、設計，使我對系統(tǒng)時鐘顯示的程序有了更深一步的了解，對它的各個模塊都有所研究，把死板的課本知識變得生動有趣，激發(fā)了學習的積極性，加深了對理論知識的理解，以前對匯編語言的認識比較模糊，現(xiàn)在通過自己做實驗，基本了解了它的使用，培養(yǎng)了自己的實踐動手能力。 對于課程設計我總結了五點：首先它是一個對知識回顧的過程，而我們在復習中還能學到新的知識；第二是開拓了我們的思路，為了使我們的設計更簡單更完善，我們大家都開動了腦筋，在不斷的嘗試中獲得最終方案；第三是給了我們實踐的機會，我就是因為缺少實踐經(jīng)驗，以為在課堂上學的東西就可以解決問題，致使之后在編程中預到了很多困難；第四是給了我們創(chuàng)新的機會，老師讓我們大膽

18、的去創(chuàng)新，去嘗試，使我們有動力有信心去完成自己的想法；第五是使我感覺到了學無止境，真的是一山還比一山高，好的方案層出不窮，這使我在以后的學習中不會再只限于課本，要多查資料，多學習，才能完善自己。 通過這次設計，我想說，我真的付出很多，確實很辛苦，但我很開心 最后我認為大學應該多做一些這樣的課題，我相信我們會越做越好。 參考文獻 [1] 周佩玲，彭虎，傅忠謙．微機原理與接口技術．北京：電子工業(yè)出版社，2006 [2] 雷麗文，朱曉華，蔡征宇，繆均達．微機原理與接口技術．北京：電子工業(yè)出版社，1998 [3] 李文英，劉星，宋蘊新，李勤．微機原理與接口技術

19、．北京：清華大學出版社，2001 [4] 楊吉祥．微型計算機原理．西安：電子科技大學出版社，2001 [5] 仇玉章等．32位微型計算機原理與接口技術．北京：清華大學出版社，2000 附錄 系統(tǒng)時鐘顯示源程序： STACK SEGMENT STACK DW 200 DUP (?) STACK ENDS DATA SEGMENT SPACE DB 1000 DUP ( ) PATT

20、ERN DB 6 DUP ( ),02AH,26 DUP (02AH),02AH,6 DUP ( ) DB 6 DUP ( ),023H,26 DUP (20H),023H,6 DUP ( ) DB 6 DUP ( ),02AH,26 DUP (02AH),02AH,6 DUP ( ) DBUFFER DB 8 DUP (:),12 DUP ( ) DBUFFER1 DB 20 DUP ( ) STR

21、 DB 0DH,0AH, PLEASE INPUT TIME(T) OR QUIT(ESC): $ DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK START : MOV AX,0001H ;設置顯示方式為40*25彩色文本方式 INT 10H MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV ES,

22、AX MOV BP,OFFSET SPACE MOV DX,0B00H MOV CX,1000 MOV BX,0040H MOV AX,1300H INT 10H MOV BP,OFFSET PATTERN ;顯示矩形條 MOV DX,0B00H

23、 MOV CX,120 MOV BX,004EH MOV AX,1301H INT 10H LEA DX,STR ;顯示提示信息 MOV AH,9 INT 21H MOV AH,1 ;從鍵盤輸入單個字符 INT

24、 21H LOP: CALL SETCURS ;主程序，設置光標位置，輸出時間 MOV AH,2CH ;調用系統(tǒng)時間 INT 21H PUSH DX ;DX中的時間秒和百分秒入棧 MOV DL,CH MOV DH,0 CALL BIN10OUT

25、 ;調用二進制轉十進制輸出時間小時 MOV DL,: MOV AH,2 INT 21H MOV DL,CL MOV DH,0 CALL BIN10OUT ;輸出時間分鐘 MOV DL,: MOV AH,2 INT 21H POP DX ;秒和百分秒出棧 MOV DL,DH

26、MOV DH,0 CALL BIN10OUT ;輸出時間秒 ESC: MOV AH,0BH ;若輸入ESC，則退出程序 INT 21H CMP AL,0FFH JNZ LOP ;循環(huán)輸出每個當前時間 MOV AH,8 INT 21H CMP AL,1BH JE EXIT JMP

27、 ESC EXIT: MOV AH,4CH INT 21H CLRSCR PROC ;清屏子程序 PUSH AX PUSH BX MOV AX,0600H ;AL=0整個窗口空白 MOV BH,0FH SUB CX,CX

28、;左上角行號，列號 MOV DX,184FH ;右下角行號，列號 INT 10H POP BX POP AX RET CLRSCR ENDP SETCURS PROC ;設置光標位置 PUSH AX PUSH BX PUSH DX MOV AH,02H

29、 ;調用BIOS2號中斷 SUB BH,BH ;在第0頁中定位 MOV DX,0C0EH INT 10H POP DX POP BX POP AX RET SETCURS ENDP BIN10OUT PROC ;二進制轉十進制ASCUII碼輸出子程序

30、 PUSH DI PUSH DX PUSH CX PUSH AX MOV CX,0 LEA DI,DBUFFER1 ;去緩沖區(qū)首地址 BIN1: PUSH CX MOV AX,DX MOV DX,0 MOV CX,10 DIV CX ;AX內容除以DX內容，商在

31、AX，余數(shù)在DX XCHG AX,DX ;交換AX，DX的內容 ADD AL,30H ;余數(shù)加30H，入棧準備輸出 MOV [DI],AL INC DI POP CX INC CX ;累加每調用一次要輸出的位數(shù) CMP DX,0

32、 ;商和0比較 JNZ BIN1 ;不等于0轉BIN1 CMP CX,1 ;累加器和1比較 JNZ BIN2 ;不等于1轉BIN2 MOV AH,2 ;等于1位，先在改位前輸出0 M

33、OV DL,0 INT 21H BIN2: DEC DI ;等于0輸出十進制數(shù)的各位 MOV AL,[DI] CALL STDOUT LOOP BIN2 POP AX ;恢復現(xiàn)場 POP CX POP DX POP DI RET BIN10OUT ENDP STDOUT PR

34、OC ;標準輸出子程序 PUSH DX MOV DL,AL MOV AH,2 INT 21H POP DX RET STDOUT ENDP CODE ENDS END START 本科生微機課程設計成績評定表 姓 名 徐聯(lián)杏 性 別 女 專業(yè)、班級 自動化0707 課程設計題目： 鐘

35、表顯示 課程設計答辯或質疑記錄： 成績評定依據(jù)： 序號 評定項目 評分成績 1 選題合理、目的明確（10分） 2 設計方案正確，具有可行性、創(chuàng)新性（20分） 3 設計結果（例如：硬件成果、軟件程序）（20分） 4 態(tài)度認真、學習刻苦、遵守紀律（15分） 5 設計報告的規(guī)范化、參考文獻充分（不少于5篇）（10分） 6 答辯（25分） 總分 最終評定成績（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評定） 指導教師簽字： 年 月 日 16