微机原理课程设计指导书.doc

题目一：动画程序设计本题目重点考查BIOS中断调用中显示器控制的子程序调用。主要包括：显示器显示方式设置，背景颜色和前景颜色设置及写像素点等。u 设计要求：1) 以滚动方式输出小车动态行驶图形。2) 小车在公路上动态行驶，从屏幕左侧驶向屏幕右侧。在到达屏幕右侧后，公路下降一段距离并改变颜色，然后小车继续由左向右行驶。3) 当下降到屏幕底部时，再返回到屏幕顶部重复上述过程。4) 直到有键按下，程序运行结束。题目二：音乐程序设计通过该题目的设计过程掌握PC及内部接口电路8255、8253的应用方法、BIOS中断调用。以及8253。8255芯片的初始化编程和音乐程序的设计方法。u 设计要求：1) 利用系统内部的发声电路，产生音频声音。2) 选择一首歌曲，对其进行编程。3) 运行程序后能够反复演奏这首歌曲。题目三：电子时钟程序设计通过该题目的设计过程，熟悉和掌握主机内的82538254-2的计数器的应用，掌握汇编语言编程，时、分、秒在屏幕上显示的方法。熟悉和掌握主机内中断控制器8259A的使用方法。熟悉借用原有电路，重新设置定时器、编写中断服务程序的方法。u 设计要求：1) 利用PC系列微机现有的硬件和软件资源编写时钟程序，在CRT屏幕上显示XX(时)：XX(分)：XX(秒)，并且每秒钟更新一次显示。2) 程序从按下任意键开始显示数据区中存放的时间值。3) 运行中按下空格键则停止运行返回DOS。题目四：画图程序设计通过该题目的设计过程，熟悉和掌握通过BIOS INT 10H调用，将屏幕的工作方式设置为图形方式。确定好坐标，用写像素子程序画出线段，实现绘图。u 设计要求：1）利用汇编语言在图形形式下的编程方法设计一个图形。2）通过CRT显示一个图形，图形不能过于简单。题目五：简单计算器程序设计 通过该题目的设计过程，熟悉和掌握BIOS调用，利中INT 16H调用完成清屏、设置显示方式、设置窗口等操作。掌握INT 21H DOS系统功能调用，从键盘输入接收十进制操作数和运算符，由程序完成字符到二进制数的转换，并存储。掌握根据运算符完成运算，由程序在屏幕上显示运算结果等方法。u 设计要求 1) 设计一个简单的计算器程序。2)在屏幕上显示一个小窗口，将光标定位在窗口内。3）通过运行程序，在窗口内输入一个表达式(单项运算)。4）根据表达式计算运算结果，并在表达式的后面显示一个“=”和运算结果。题目六：歌手大奖赛计分程序设计通过该题目的设计过程，熟练掌握汇编语言程序设计与调试方法。熟练掌握ASCII码转换成BCD码及码制转换程序设计方法。熟练掌握数值运算的程序时间和调试方法。熟练掌握DOS功能调用u 设计要求：1) 根据歌手大奖赛的要求，设计一个计算平均分的程序。2) 每位歌手的分数通过键盘输入。3) 评委人数共10人，去掉最高分和最低分后，求平均值。4) 屏幕显示每位评委的打分和最后得分。题目七：字符串动画显示程序设计通过该题目的设计过程，学习字符串的动画显示，左移位、右移位显示的编程方法。熟练掌握宏指令的使用方法，熟练掌握汇编语言程序设计与调试方法。u 设计要求：1) 动态的显示一个字符串应用程序的标题栏。2) 采用左、右移位的显示方法，动态的显示一个字符串。动画程序设计一、设计要求：1. 以滚动方式输出小车动态行驶图形。2. 小车在公路上动态行驶，从屏幕左侧驶向屏幕右侧。在到达屏幕右侧后，公路下降一段距离并改变颜色，然后小车继续由左向右行驶。3. 当下降到屏幕底部时，再返回到屏幕顶部重复上述过程。4. 直到有键按下，程序运行结束。二、设计思路：本题目重点考查BIOS中断调用中显示器控制的子程序调用。主要包括： 1. 显示器显示方式设置。 2. 背景颜色和前景颜色设置。 3. 写像素点等。三、参考程序 DATA SEGMENT LINE DW 10 ；定义行变量 COLOR DB 0 ；定义公路颜色 COLORl DB 0 ；定义 小车颜色 CORLUN DW 2 ；定义列变量 COUNTl DW 0 COUNT2 DW 0 COUNT3 DW 0 CAR-8 DB 00000011B，11100000B ； 车体模型 DB 00000010B，01010000B DB 00000110B，01011000B DB 01111111B，11111110B DB 11111111B，11111111B DB 11111011B，11101lllB DB 00001010B，00101000B DB 00000100B，00010000BDATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS：CODE，DS：DATASTART：MOV AX，DATA MOV DS，AX MOV DX，80 MOV AH，0FH INT 01HLL：MOV AL，COLOR ； 设置公路颜色 INC AL CMP AL，3 JBE TT SUB AL，3TT：MOV COLOR，AL ； 设置小车颜色 CMP Al，l JZ TT3 INC AL CMP Al，3 JZ TT2TT3：INC ALTT2：MOV COLORl，AL MOV AX，LINE ；计算机行坐标 ADD AX，10 CMP AX，180 JBE TTl SUB AX，180 TTl：MOV LINE，AK ； 设置显示方式(320X200) MOV AX，0004H INT 10H MOV AH，0BH MOV BH，1 ；选择1号调色板 MOV BL，0 INT 10H MOV AH，0CH ； 写像素 MOV DX，LINE ADD DX，8 ；计算公路坐标 MOV CX，0 MOV AL，COLOR ；设置公路颜色REPET：MOV BX，3 PUSH AX INT 10H ； 画公路 POP AX INC CX CMP CX，319 JNZ REPET ；未到屏幕最右转 MOV AH，0CH ADD DX，LINE ；设置行坐标 MOV CX，CORLUM ； 设置列坐标 MOV SI，OFFSET CAR-8 ；取车模首地址 MOV COUNTl，8 ； 8行RETRY1：MOV COUNT2，2 ；每行2字节RETRY2：MOV COUNT3，8 ； 每字节8位RETRY3：ROL BYTE PTRSI，1 MOV AL，0 ；此位为0，置背景颜色 JNC NEXT MOV AL，COLOR1 ；此位为1，置背景颜色NEXT：PUSH AX PUSH CX INT 10H ；画个点 POP CX POP AX INC CX ； 列加1 DEC COUNT3 JNZ RKTRY3 ；未画完8个点转 INC SI ；取下一个字节的车模信息 DEC COUNT2 ； JNZ RETRY2 ；车模信息未完转 INC DX MOV CX，CORLUM DEC COUNTl JNZ RETRY1 ；未画完8行转 MOV COUNT1，320+10 ；设置移动总次数 MOV CX，CORLUM ADD CX，15 ；取小车最右点的列坐标送CXREPETl：PUSH CX MOV COUNT2，16土1 ；小车横向有16个点，外加1个空白点REPET2：MOV DX，LINE MOV COUNT3，8 ；车模向右移动1个像素位REPET3：MOV AH，0DH INT 10H ；读当前点 MOV AH，0CH PUSH CX INC CX INT 10H ；写当前右边的点 POP CX INC DX ；行坐标加1 DEC COUNT3 JNZ REPET3 ；车模向右移动1个像素位未完转 DEC CX ；修改列坐标 DEC COUNT2 JNZ REPET2 ；小车移动1个车体位未完转 POP CX INC CX ；修改列坐标 MOV AH，1 INT 16H JNZ EXIT ；有键按下，转退出 DEC COUNTl JNZ REPETl JMP LL ；无键按下，继续执行EXIT： MOV AH，0 ；恢复文本显示方式 MOV AL，2 INT 10H MOV AH，4CH INT 21H CODE ENDS END START 四、课题设计要求：1. 读懂题目的设计思路，编程方法。2. 画出设计题目的程序框图。3. 根据课题的要求重新编写程序并调试通过4. 写出设计报告，打印程序清单，并加以注释释。音乐程序设计一、设计要求：1. 利用系统内部的发声电路，产生声音。2. 选择一首歌曲，对其进行编程。3. 运行程序后能够反复演奏这首歌曲。二、PC机发声系统1. 发声系统：PC机发声系统电路结构如图3-1 所示。8253/8254 2号计数器，口地址=42Hf=1.193182Mhz8255 B口 口地址=61HPB0PB1CLK2GATE2OUT2滤波、驱动图 3-1 PC机发声系统电路框图上图给出了PC机的发声系统，其核心部件为系统定时器的2号计数器。系统初始化时，2号计数器的工作方式为”方波发声器”，计数初值（533H）为二进制数，初值的写入顺序为先低8位，后高8位。用户在使用系统资源时，没有必要对2号计数器重新设定工作方式，只需要改变计数初值，就可以得到不同频率的方波输出。CLK2的输入频率为1.193182兆赫，门控信号GATE2，以及扬声器输入受系统8255芯片的PB0、PB1端控制。显然，执行一下的OPEN子程序可以接通扬声器，执行CLOSE子程序可以关闭扬声器。OPENPROC；接通扬声器子程序PUSHAXINAL，61HORAL，00000011B；PB0、PB1=11BOUT61H，ALPOPAXRETOPENENDPCLOSEPROC；关闭扬声器子程序PUSHAXINAL，61HANDAL，11111100B；PB0、PB1=00BOUT61H，ALPOPAXRETCLOSEENDP2. 演奏单音符每一种曲调中，各个音符均有不同的频率。对2号计数器，只有设置不同的计数初值，即可输出不同的频率，从而发出不同的音调。计数初值的计算公式如下：计数初值=1.193182兆赫/输出频率1.193182兆赫转换成16进制数应为1234DEH。因此在接通扬声器的前提下，执行下列程序段即可发出与输出频率对应的音调。MOVDX，0012HMOVAX，34DEHMOVCX，频率值DIVCXOUT42H，ALMOVAL，AHOUT42H，AL如何控制每一个音调的演奏时间呢？在AT机上最简便的方法是调用INT 15H 的86H号子程序：MOVAH，86HMOVCX，TIMEHMOVDX，TIMELINT15H其中，TIMEH、TIMEL 为延时时间的高、低16位二进制数，单位微秒。三、音乐程序设计思路：1. 首先在数据段设计频率表和时间表。将音符对应的频率值依次写入频率表中。各音符的演唱时间依次写入时间表。频率和时间表的表项要一一对应，不能错位。频率表最后一项为0值，做为重复演唱的标志。2. 时间表的内容有两种设置方法。 时间表中设置每一音符演唱的绝对时间。这种方法程序直观，但是开发速度慢，程序调试比较困难，特别是一首不熟悉的歌曲，对那些缺少音乐细胞的人来说，很难把握演唱的节奏，初期很难确定每个音符的演唱时间，因此调试十分困难。 时间表中设置每个音符演唱的”单位时间” 单位时间×N=演唱时间 友 谊 地 久 天 长 1=F 2/4 苏格兰民歌5 1·1 1 3 2·1 2 3 1·1 3 5 6· 66 1. 怎 能 忘 记 旧 日 朋 友，心 中 能 不 怀 想， 旧 2. 我 们 曾 经 终 日 游 荡，在 故乡的 青 山 上， 我 5· 3 3 1 2·1 2 3 1·6 6 5 1· 6 5·3 3 1 日 朋 友 岂 能 相 忘，友 谊 地 久 天 长； 友 谊 万门 也 曾 历 尽 苦 辛，到 处 奔 波 流 浪； 2·1 2 6 5·3 3 5 6· 1 5·3 3 1 2·1 2 3岁， 友 谊 万 岁！举 杯 痛 饮，同 声 歌 颂 友1·6 6 5 1· ：谊地 久 天 长。四、音符频率表（单位：赫兹）音符音调1·2·3·4·5·6·7·ABCDEFG221248131147165175196248278147165185196221278312165185208221248249330175196221234262330371196221248262294371416221248278294330416467248278312330371音符音调1234567ABCDEFG441495262294330350393495556294330371393441556624330371416441495589661350393441467525661742393441495525589742833441495556589661833935495556624661742音符音调·1·2·3·4·5·6·7ABCDEFG882990525589661700786990111258966174278688211121248661742833882990117813227007868829351049132214847868829901049117814841665882990111211781322166518699901112124813221484其中，N为调试参数，用EQU伪指令定义，初值先行估算，调试时再修改。如何确定音符演唱的单位时间呢？我们知道，音符的演唱时间分为：一拍，半拍，四分之一拍，八分之一拍等。假定一拍的单位时间为8，那么半拍的单位时间即为4，四分之一时间的单位时间为2。 如果时间表中设置单位时间，只需对程序稍加修改，就可以使每一遍演唱的速度不同，极有趣味性。此外，对于连续演唱的相同音符，其频率值可做适当修改，以达到最佳效果。本程序的时间表，设置音符演唱的单位时间。五、程序清单： ；FILENAME：MUSIC·ASMDATA SEGMENTTABF DW -，262，350，352，350，441，393，350，393，441 DW 350，352，441，525，589，588，594，525，441 DW440，350，393，350，393，441，350，294，293，262 DW 350，589，525，441，440，350，393，350，393，589DW525，441，440，525，589，700，525，441，440，350DW393，350，393，441，350，294，292，262，350，0TABLTDB4，4，6，2，4，4，6，2，4，4DB6，2，4，4，12，1，3，6，2 DB4，4，6，2，4，4，6，2，4，4DB12，4，6，2，4，4，6，2，4，4DB6，2，4，4，12，4，6，2，4，4DB6，2，4，4，6，2，4，4，16N1EQU1000N2EQU150DATAENDSCODESEGMENTASSUME CS：CODE，DS：DATABEG： MOVAS，DATAMOV DS，AXOPEN：INAL，61HORAL，00000011BOUT61H，AL ；接通扬声器AGA：MOVSI，OFFSET TABFMOVDI，OFFSET TABTLAST： CMPWORD PTR SI，0 ；唱完一遍？JEAGA ；是MOVDX，12HMOVAX，34DEHDIVWORD PTR SI ；频率转换成计数初值OUT 42H，AL ；低8位送2号计数器MOVAL，AHOUT 42H，AL ；高8位送2号计数器ADDSI，2CALLDELAY ；延时MOV AH，1INT16H ；有否键入JZLAST ；否CLOSE：INAL，61H AND AL，11111100B OUT61H，AL ；关闭扬声器MOVAH，4CHINT21H；DELAYPROC ；延时程序 MOVAX，N1 MOVDH，0MOVDL，DIMULDX ；AX=单位时间×N1MOVDX，N2MULDX ；DX、AX=演唱时间(微秒)MOVCX，DXMOVAH，86HINT15HADDDI，1RETDELAYENDPCODEENDSENDBEG 电子时钟程序设计 一、设计要求：1. 利用PC系列微机现有的硬件和软件资源编写时钟程序，在CRT屏幕上显示XX(时)：XX(分)：XX(秒)，并且每秒钟更新一次显示。2. 程序从按下任意键开始显示数据区中存放的时间值。3. 运行中按下空格键则停止运行返回DOS。 二、设计思路：利用主机内的82538254-2的计数器0产生10ms对称方波输出，该输出送至IRQ0使8259A每10ms产生一次中断，100次中断后秒量+1，然后调整时、分、秒并显示在屏幕上。1IBMPCXT系统板上使用了一片8253-5，其地址4043H，其中0通道工作于方式3，每55ms向中断控制器8259A的IRQ。端发一次中断请求。此定时中断的用途之一系统报时。现在借用原有电路，重新设置定时器、编写中断服务程序来做硬件时钟实验，为此程序开始应首先保护原系统的08H中断的中断矢量(中断服务程序入口地址)，以便程序退出时恢复原系统的设置。保护原系统08H中断矢量可用DOS 35H功能调用读出加以适当保存，也可以用以下指令，将中断矢量压入堆栈保存。 CLI ；关中断 CLD ；DF0 MOV AX，0000H MOV DS，AX ； DS：SI指向08H中断矢量在中断矢量表中的位置 MOV SI，0020H LODSW MOV BX，AX ；BX原中断服务程序入口偏移地址 LODSW ；AX原中断服务程序入口的段地址 PUSH AX ；压栈保护 PUSH BX 2将现中断服务程序入口地址填入中断矢量表中除了可用DOS 25H功能调用外也可使用以下指令。 MOV AX，0000H MOV ES，AX MOVDI，0020H ；ES：DI指向08H中断矢量在中断矢量表中的存放位置。 MOVAX，OFFSET TIMER STOSW ；写入中断服务程序的偏移地址 MOV AX，SEG TIMER STOSW ；写入中断服务程序的段地址 3. 借用系统用的08H中断还应注意保护原8259A的中断屏蔽寄存器内容。读或写8259A的奇地址可以得到和改写IMR寄存器的内容。执行 INAL，21H PUSH AX两条指令可以得到IMR的值并压入堆栈保护。执行 MOV AL，0FCH OUT 21H，AL 两条指令又可以重写1MR，使之只开放时钟和键盘的中断。 在程序退出前又应恢复原IMR值。用 POP AX OUT 21H，AL 指令可以将原压入堆栈保护的IMR值重新写入中断屏蔽寄存器。 4中断服务程序的编写 中断服务程序主要完成秒、分、时的调整并重写入数据区中。中断服务程序中所用寄存器如与主程序有冲突，应该在中断服务程序一开始用压栈指令保护主程序中寄存器内容，中断返回前用出栈指令恢复其内容。注意，先压入的寄存器应该后弹出。最后在中断返回前还应向8259A发中断结束命令，使8259A内的在服务寄存器中的相应位(Bit)复位； MOV AL，20H OUT 20H，AL 5有关字符输入的DOS功能调用。 (1) 等待键盘输入并显示(DOS 1号功能调用)调用格式：MOV AH，01H INT 21H功能：计算机等待键盘输入一个字符，若有字符输入，则送屏幕显示。在等待期间，检查”Ctrl+Break或Ctrl十C键。若是，皿终止键盘等待，退出本调用。入口：无出口：AL是键盘输入的字符的ASCII码。 (2) 等待键盘输入但不显示(DOS 7号功能调用)调用格式：MOVAH，07H INT 21H功能：等待标准输入设备输入一个字符，但不送屏幕显示。本调用不检查Ctrl+Break和Ctrl+C键。 入口；无 出口：AL是输入字符的ASCII码。 (3) DOS 8号功能调用 本调用与07H调用类同，只是检查Ctrl+Break和Ctrl十C键。 (4) 直接控制台输入输出(DOS 6号功能调用) 调用格式：MOV DL，X MOV AH，06H INT 21H 功能；从控制台(或键盘)输入或向屏幕输出字符。本调用可输入输出定向。 输入方式(XFFH(255) 当X取FFH时，读键盘，但不等待键盘操作。调用后若零标志ZF=0，则AL是键入的字符的ASCH码。若ZF=1，则无键盘输入，且AL被置0。 输出方式(XFFH) 当X取非FFH时，输出字符，其中DL是要输出字符的ASC码。 注释：本调用不理睬Ctrl+Break或Ctrl+C键。 在程序运行过程中，检测是否按下空格键，按下空格键则停止运行返回DOS，不按空格键则继续显示时间，可以采用6号调用的输入方式来实现： MOV DL，0FFH MOV AH，06H INT 21H JZDISP ；无键按下转显示DISP CMP AL，20H ；有键按下，是空格键吗? JZ EXIT ；是空格键，退出 DISP：MOV DX，OFFSETTENH ；不是，显示时间 MOV AH，09H INT 21H三、参考程序： ；PCCLKASM 8253 10MS INTERRUPT PAGE 60，78 STACK SEGMENT PARA STACK “STACK” DB 256DUP(0) STACK ENDS DATA SEGMENT PARA PUBlIC “DATA” COUNT DB 100 TENH DB “2” HOUR DB”3” TENM DB”5” MINUTE DB”9” DB “：” TENS DB”5” SECOND DB”0”，0DH，”$” DATA ENDS CODE SEGMENT PARA PUBLIC”CODE” START PROC FAR ASSUME CS：CODE PUSH DS MOV AX，0 PUSH AX MOV AH，01H ；等待键按下，AL=字符的ASCH码 INT 21H CLI CLD MOV AX，0000H MOV DS，AX MOV SI，0020H ；DS：SI指向08H中断向量 LODSW ；取08中断入口的偏移地址 MOV BX，AX LODSW ；取08中断入口段地址 PUSH AX ；压栈保护 PUSH BX MOV AX，DATA ；建立数据段的可寻址性 MOV DS，AX ASSUME DS：DATA MOV AX，0000H MOV ES，AX MOV DI，0020H ；ES：DS指向08中断向量存放地址 MOV AX，OFFSET TIMER STOSW ；写入偏移地址 MOV AX，CS STOSW ；写入段地址 MOV AL，00110110B；8253初始化，0通道，3方式，HEX OUT 43H，AL MOV AX，11932 ；初值：11932 OUT 40H，AL MOV AL，AH OUT 40H，AL IN AL，2lH ；读8259的中段屏蔽寄存器IMR PUSH AX ；压栈保护 MOV AL，0FCH OUT 21H，AL ；写IMR，只允许定时器和键盘中断 STIFOREVER：MOV DL，0FFH ；有键按下吗? MOV AH，06H INT 21H JZ DISP ；无键按下则转显示DISP CMP AL，20H ；是空格键吗? JZ EXIT ；是则退出DISP： MOV DX，OFFSETTENH ；不是则显示时间 MOV AH，09H INT 21H MOV AL，SECOND ；取秒单元值WAITCHA：CMP AL，SECOND ；改变否? JZ WAITCHA ；没变则等待， JMP FOREVER ；变则转FOREVEREXIT： CLI ；有空格键按下退出 CLD POP AX OUT 21H，AL ；恢复IMR MOV AL，36H ；8253初始化，55ms OUT 43H，AL MOV AL，0 OUT 40H，AL OUT 40H，AL MOV AX，0 ；恢复08H中断中断向量 MOV ES，AX MOV DI，48 POP AX STOSW POP AX STOSW STI RETTIMER PROC FAR PUSH AX DEC COUNT JNZ l2 ；不到1秒L2 MOV COUNT，100 ；到1秒，重置COUNT，并修改时间 INC SECOND CMP SECOND，”9” JLE TIMEXT MOV SECOND，”0” INC TENS CMP TENS，”6” JL TIMEXT MOV TENS，”0” INC MINUTE CMP MINUTE，”9” JLE TIMEXT MOV MINUTE”0” INC TENM CMP TENM，”6” JL TIMEXT MOV TENM，”0” JMP L3L2： JMP TIMEXTL3： MOV AL，HOUR AND AL，0FH MOV AH，TENH AND AH，0FH MOV CL，4 ROL AH，CL OR AL，AH ADD AL，1 DAA CMP AL，24 JL L1 MOV TENH，0， MOV HOUR，0， JMP TIMEXTL1：MOV AH，AL AND AL，0FH OR AL，30H MOV HOUR，AL MOV CL，4 ROR AH，CL AND AH，0FH OR AH，30H MOV TENH，AH TIME