清华自动化罗予频计原实验二报告

时间：2024.4.13

实验二四则运算实验报告

2011011429 自16 马嘉利

一、实验目的

1. 巩固DEBUG及宏汇编的使用。

2. 加深对运算指令的理解。

3. 注意标志寄存器的变化。

二、实验内容

(一) 加减运算

1. 在数据区中定义两个16位的二进制数(16位的二进制数在内存中存放时占2个字节，低位字节数据存在较低地址单元；高位字节数据存在高地址单元。这一原则简称为“低字节在前、高字节在后”)。用8位加减运算指令分别计算这这两个数的和、差(计算时应先算低字节、后算高字节，计算高字节时还应考虑低字节的进位)，并将结果也存入数据区原始数据的后面。程序结束后返回DOS。

为了使程序便于改成BCD码运算，要求在程序中不要直接用16位运算指令。

NAME MY_PROG

DATA SEGMENT

STRING1 DB 0B1H,0DAH

STRING2 DB 4AH,81H

SUM DB 10H DUP(0)

DATA ENDS

STACK SEGMENT PARA STACK

DB 100 DUP(?)

STACK ENDS

CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACK

START: MOV AX,DATA

MOV DS,AX

MOV ES,AX

LEA SI,STRING1;获取地址

LEA DI,STRING2

LEA BX,SUM

MOV CX,2;循环次数

CLC;请标志位

NEXT1: MOV AL,[SI]

ADC AL,[DI];带进位加法

MOV [BX],AL

INC SI

INC DI

INC BX

DEC CX

JNZ NEXT1;循环

RCL [BX],1;循环移位,将最高位进位移入[BX]

INC BX

SUB SI,2;还原SI指向地址

SUB DI,2

MOV CX,2

CLC

NEXT2: MOV AL,[SI];减法开始

SBB AL,[DI];带进位减法

MOV [BX],AL

INC SI

INC DI

INC BX

DEC CX

JNZ NEXT2

RCL [BX],1;循环移位,将最高位进位移入[BX]

INT 3

CODE ENDS

END START

2. 修改程序实现16位的压缩BCD码的加减运算。

NAME MY_PROG

DATA SEGMENT

STRING1 DB 00H,01H

STRING2 DB 00H,10H

SUM DB 10H DUP(0)

DATA ENDS

STACK SEGMENT PARA STACK

DB 100 DUP(?)

STACK ENDS

CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACK

START: MOV AX,DATA

MOV DS,AX

MOV ES,AX

LEA SI,STRING1

LEA DI,STRING2

LEA BX,SUM

MOV CX,2

CLC

NEXT1: MOV AL,[SI]

ADC AL,[DI]

DAA;修改,压缩BCD码加法调整

MOV [BX],AL

INC SI

INC DI

INC BX

DEC CX

JNZ NEXT1

RCL [BX],1

INC BX

SUB SI,2

SUB DI,2

MOV CX,2

CLC

NEXT2: MOV AL,[SI]

SBB AL,[DI]

DAS;修改,压缩BCD码减法调整

MOV [BX],AL

INC SI

INC DI

INC BX

DEC CX

JNZ NEXT2

JNC IFN1;修改,如果是正数就不调整

RCL [BX],1

MOV AX,9999H

SUB AX,[BX-2];修改,求负数补码

ADD AL,01H;修改,求负数原码

DAA

MOV [BX-2],AL

MOV AL,AH

ADC AL,0

DAA

MOV [BX-1],AL

IFN1: INT 3

CODE ENDS

END START

(二) 乘法运算

1. 用重复累加的方法计算两位BCD码数乘以两位BCD码数的积(参看流程图1)。被乘数和乘数都用压缩的BCD码形式存放于数据区，各占一单元。乘积顺序存放在后两个单元中(低位在前，高位在后)。

NAME MY_PROG

DATA SEGMENT

STRING1 DB 99H

STRING2 DB 99H

SUM DB 10H DUP(0)

DATA ENDS

STACK SEGMENT PARA STACK

DB 100 DUP(?)

STACK ENDS

CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACK

START: MOV AX,DATA

MOV DS,AX

MOV ES,AX

MOV BL,STRING1[0];取内容

MOV BH,STRING2[0]

LEA SI,SUM

CLC

MOV CX,0000;CX置零

CMP BL,0;BL==0?

JZ SUCCESS;=0跳转

NEXT1: CMP BH,0;BH==0?

JZ SUCCESS;=0跳转

ADC CL,BL;带进位加法求低位

MOV AL,CL

DAA;压缩BCD码加法调整

MOV CL,AL

ADC CH,0;高位加低位进位

MOV AL,CH

DAA;压缩BCD码加法调整

MOV CH,AL

DEC BH;BH-1

MOV AL,BH

DAS;压缩BCD码减法调整

MOV BH,AL

JMP NEXT1

SUCCESS:MOV [SI],CL;输出低位

MOV [SI+1],CH;输出高位

INT 3

CODE ENDS

END START

2. (选作内容)用乘法指令计算十进制数乘法2754×3。被乘数和乘数都用ASCⅡ码形式存放在内存中(低位在前)，乘积以ASCⅡ码存入后续单元(低位在前)。

NAME MY_PROG

DATA SEGMENT

STRING1 DB 33H

STRING2 DB 34H,35H,37H,32H

SUM DB 10H DUP(0)

DATA ENDS

STACK SEGMENT PARA STACK

DB 100 DUP(?)

STACK ENDS

CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACK

START: MOV AX,DATA

MOV DS,AX

MOV ES,AX

MOV BL,STRING1[0]

SUB BL,30H;减30H得数值

LEA SI,STRING2

LEA DI,SUM

MOV CX,4;被乘数位数

CLC

NEXT1: MOV AL,BL

MOV AH,00H;清零

MOV DL,[SI]

SUB DL,30H;减30H得数值

MUL DL;DL乘以AL,结果存AX

AAM;压缩BCD码乘法调整

INC SI

ADD AL,[DI];本位积和前次进位相加

AAA;不压缩BCD码加法调整

ADD AL,30H;加30H得ASCII码

MOV [DI],AL;保存结果

INC DI

MOV [DI],AH;保存进位于[DI+1]

DEC CX

JNZ NEXT1

ADD [DI],30H;加30H得ASCII码

INT 3

CODE ENDS

END START

四、实验收获

1. 巩固DEBUG及宏汇编的使用。

2. 加深对运算指令的理解，尤其是DAA，AAA，DAS，AAM等ASCII调整指令的使用

3. 学会了-e指令的使用

第二篇：计组实验二报告

实验五微程序控制器部件教学实验

一、实验目的：

1、全面掌握计算机各部件组成及相互联接关系。

2、深入理解计算机微程序控制器的功能、组成知识。

3、深入地学习计算机各类典型指令的执行流程。

4、对指令格式、寻址方式、指令系统、指令分类等建立具体的总体概念。

5、学习微程序控制器的设计过程和相关技术。

二、实验设备与器材：

TEC-XP16机

三、实验内容：

1、完成控制器部件的教学实验，主要内容是自己设计几条指令的功能、格式和执行流程，并在教学计算机上实现、调试正确。

2、首先是看懂TEC-XP教学计算机的功能部件组成和线路逻辑关系，然后分析教学计算机中已经设计好并正常运行的几条典型指令（例如，ADD、MVRR、OUT、MVRD、JRC、CALA、

RET等指令）的功能、格式和执行流程，注意各操作功能所对应的控制信号的作用。

3、设计几条指令的功能、格式和执行流程，并在教学计算机上实现、调试正确。例如ADC、

JRS、JRNS、LDRA、STAR、CALR等指令，可以从给出的19条扩展指令中任意选择，当然

也可以设计与实现其它的指令，包括原来已经实现的基本指令（要变换为另外一个指令操作

码）或自己确定的指令。

4、单条运行指令，查看指令的功能、格式和执行流程。

5、用监控程序的A、E（扩展指令必须用E 命令置入）命令编写一段小程序，观察运行结果。

四、实验步骤（和说明）：

1、（1）选择基本指令的B组指令中的MVRD指令，观察其节拍流程

1) 置拨动开关SW=10001000 00010000；（表示指令MVRD DR，DATA ）

2) 按RESET按键；指示灯Microp亮（只要选择微程序，该灯在指令执行过程中一直亮），

其它灯全灭；

3) 按START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示1110 0000，微址和下址的指示灯全灭；

（本拍完成公共操作0→PC、DI#=0）

4) 按START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示1110 0000，微址指示灯显示0000 0001，下址的指示灯全灭；（本拍完成公共操作PC→AR、PC+1→PC）

5) 按START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示1110 0000，微址指示灯显示0000 0010，下址的指示灯全灭；（本拍完成公共操作MEM→IR）

6) 以上三步为公共操作，其它指令同；

7) 按START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示0010 0000，微址指示灯显示0000 0011，下址的指示灯显示0001 1101；（本拍完成/MAP操作功能）

8) 按START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示0011 0000，微址指示灯显示0001 1101，下址的指示灯显示0001 1100 (本拍执行MVRD指令，DR←DATA 操作)。

9) 按START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示0011 0000，微址指示灯显示0001 1100，下址的指示灯显示0011 0000；（本拍完成STR→Q、CC#=INT#公共操作功能）

10) 按START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0 显示0011 0010，微址指示灯显示0011 0000，

下址的指示灯显示0011 1010；（本拍完成PC→AR、PC+1→PC、CC#=0的公共操作）

（2）选择基本指令的D组指令中的CALA指令，观察其节拍流程

1) 置拨动开关SW=11001110 00000000；（表示指令CALA ADR ）

2) 按RESET按键；指示灯Microp亮（只要选择微程序，该灯在指令执行过程中一直亮），

其它灯全灭；

3) 按START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示1110 0000，微址和下址的指示灯全灭；

（本拍完成公共操作0→PC、DI#=0）

4) 按START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示1110 0000，微址指示灯显示0000 0001，下址的指示灯全灭；（本拍完成公共操作PC→AR、PC+1→PC）

5) 按START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示1110 0000，微址指示灯显示0000 0010，下址的指示灯全灭；（本拍完成公共操作MEM→IR）

6) 以上三步为公共操作，其它指令同；

7) 按START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示0010 0000，微址指示灯显示0000 0011，下址的指示灯显示0001 1111；（本拍完成/MAP操作功能）

8) 按START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示1110 0000，微址指示灯显示0001 1111，下址的指示灯显示0000 0000 (本拍执行CALA指令，调用首地址为ADR的子程序)。

9) 按START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示1110 0000，微址指示灯显示0010 0000，下址的指示灯显示0000 0000；（本拍完成STR→Q、CC#=INT#公共操作功能）

10) 按START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0 显示1110 0000，微址指示灯显示0010 0001，

下址的指示灯显示0000 0000；（本拍完成PC→AR、PC+1→PC、CC#=0的公共操作）

2、（1）选择扩展指令的C 组指令中的LDRA指令，观察其节拍流程

1) 置拨动开关SW=11100100 00010000；（表示指令LDRA ）

2) 按RESET 按键；指示灯Microp 亮（只要选择微程序，该灯在指令执行过程中一直

亮），其它灯全灭；

3) 按START 按键；指示灯CI3~0、SCC3~0 显示1110 0000，微址和下址的指示灯全灭；

4) 按START 按键；指示灯CI3~0、SCC3~0 显示1110 0000，微址指示灯显示0000 0001，

下址的指示灯全灭；

5) 按START 按键；指示灯CI3~0、SCC3~0 显示1110 0000，微址指示灯显示0000 0010，

下址的指示灯全灭；

6) 以上三步为公共操作，其它指令同。

7) 按START 按键；指示灯CI3~0、SCC3~0 显示0010 0000，微址指示灯显示0000 0011，

下址的指示灯显示0101 1011；

8) 按START 按键；指示灯CI3~0、SCC3~0 显示1110 0000，微址指示灯显示0101 1011，

下址的指示灯显示0000 0000；（本拍完成DR←[ADR]操作）

9) 按START 按键；指示灯CI3~0、SCC3~0 显示0011 0000，微址指示灯显示0101 1100，

下址的指示灯显示0001 1100；（本拍完成STR→Q、CC#=INT#操作）

10) 按START 按键；指示灯CI3~0、SCC3~0 显示0011 0000，微址指示灯显示0001 1100，下址的指示灯显示0011 0000；（本拍完成PC→AR、PC+1→PC 操作）

（2）选择扩展指令的C 组指令中的CALR指令，观察其节拍流程

1) 置拨动开关SW=11100000 00000001；（表示指令CALR ）

2) 按RESET 按键；指示灯Microp 亮（只要选择微程序，该灯在指令执行过程中一直

亮），其它灯全灭；

3) 按START 按键；指示灯CI3~0、SCC3~0 显示1110 0000，微址和下址的指示灯全灭；

4) 按START 按键；指示灯CI3~0、SCC3~0 显示1110 0000，微址指示灯显示0000 0001，

下址的指示灯全灭；

5) 按START 按键；指示灯CI3~0、SCC3~0 显示1110 0000，微址指示灯显示0000 0010，

下址的指示灯全灭；

6) 以上三步为公共操作，其它指令同。

7) 按START 按键；指示灯CI3~0、SCC3~0 显示0000 0011，微址指示灯显示0000 0011，

下址的指示灯显示0110 0100；

8) 按START 按键；指示灯CI3~0、SCC3~0 显示1110 0000，微址指示灯显示0110 0100，

下址的指示灯显示0000 0000；（本拍完成调用SR指向的子程序）

9) 按START 按键；指示灯CI3~0、SCC3~0 显示1110 0000，微址指示灯显示0110 0101，

下址的指示灯显示0000 0000；（本拍完成STR→Q、CC#=INT#操作）

10) 按START 按键；指示灯CI3~0、SCC3~0 显示0011 0000，微址指示灯显示0110 0110，下址的指示灯显示0011 0000；（本拍完成PC→AR、PC+1→PC 操作）

3、用A、E键入程序连续运行（扩展指令用E命令键入）

(1) 测试ADC 指令。运行结果应为R0=1112 R1=1010。

(2) 测试CALR 指令

1) 将被显示的6个字符‘A’~‘F’送入到内存20F0H开始的存储区域中。

2)用A键输入，错误

3) 从地址2100H 开始输入程序

(3) 测试指令LDRA

1) 将要输出的字符存放在地址单元2100

2) 用A、E 命令键入程序

A错误

E成功

五、思考题：

在“A”命令下能否直接输入新指令？为什么？

不能。因为监控程序的A命令只支持基本指令，扩展指令应用E命令将指令代码写入到相应的存储单元中。

六、实验心得:

本次实验对单步执行指令和连续执行指令分别进行了测试，分别观察其节拍流程；分别用监控程序的A、E命令编写一段小程序，观察运行结果；应了解监控程序的A命令只支持基本指令，扩展指令应用E命令将指令代码写入到相应的存储单元中；不能用T、P命令单步调试扩展指令，只能用G命令执行扩展指令。经过实践测试，E命令可对指令进行扩展，增加原有基本指令功能。

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