计算机综合实践报告.docx

四川大学网络教育学院计算机综合实践校外学习中心：四川大学学生姓名：金小峰专业：电气工程及其自动化层次：专升本（业余）年级：2014年秋学号：DH1142R6007实验时间：2015年8月实验一 DEBUG调试工具熟悉、使用一、实验题目 熟悉、使用DEBUG调试工具二、实验日期：2013/12/16三、实验目的1. 了解并逐步熟悉汇编语言的编辑方法及特点.2. 复习8088汇编语言的段结构、常用的指令与伪指令、存储空 间的分配等。3. 掌握汇编语言的编辑、汇编及连接的过程。4. 了解并逐步掌握运用DEBUG进行调试汇编语言程序。5. 借助DEBUG调试工具来发现汇编语言程序的错误所在并加以 改正。四、实验内容：1、进入 DEBUG方法1 :在Windows开始菜单中单击运行命令，直接在运行对话框中输入"DEBUG"方法2：在运行对话框中输入"CMD"启动DOS命令窗口后输入"DEBUG"方法3:在程序、附件、命令提示符，启动DOS命令窗口后输入"DEBUG"2、DEBUG命令格式DEBUG的每个命令都是一个字母，后跟一个或多个参数。下面对DEBUG命令作几点说明。字母不分大小写。只使用16进制数，且不能带后缀H。以空格或逗号作为命令各项之间的分隔符。分隔符只在两个数值 之间是必须的。可以用Ctrl-C或Ctrl-Break终止命令的执行。若输入的命令有语法错误，贝朋示Error ”并用“ ”指出错误位置。3、常用的Debug功能用Debug的R命令查看、改变CPU寄存器的内容；用Debug的D命令查看内存中的内容；用Debug的E命令改写内存中的内容；用Debug的U命令将内存中的机器指令翻译成汇编指令；用Debug的T命令执行一条机器指令用Debug的A命令以汇编指令的格式在内存中写了一条机器指令4、 用Debug的R命令查看、改变CPU寄存器的内容；R命令用来显示和修改寄存器的值，包括以下两种格式。(1) R显示所有寄存器和8个标志位的值，并反汇编CS:IP所指的指 令。(2) R寄存器名显示指定寄存器的值，并等待用户键入新的值，按回车键结 束R命令。5、用Debug的D命令查看内存中的内容；D命令可以查看内存中的内容，D命令的格式较多，只介绍本 次实验中用到的格式，8086/8088CPU能够访问1M内容，D命 令可以显示OOOO:OOOOH-FFFF:FFFFH中的任何一个单元的内存 如果想知道内存10000H处的内容，可以用"d段地址：偏移地址 "的格式来查看，如输入-d 1000:0使用d 1000:9查看1000:9处的内容。使用d 1000:0 9查看1000:0-1000:9的内容一进入Debug，可直接使用D命令直接查看，将列出Debug 预设的地址处的内容6、用Debug的E命令改写内存中的内容；使用"e起始地址 数据 数据 数据."的格式来进行如将内存1000:0-1000:9单元中的内容分别写为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9-e 1000:0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9也可以采用提问方式一个一个修改内存中的内容，如输入e 1000:0,按Enter键输入修改的数据，再按空格键输 入下一个要修改的数据，最后Enter键结束操作。输入字符串的格式:如-e 1000:10 1 'a' 2 "C+" 3 "IBM" 将输 入1 a 2 C+ 3 IBM到相应单元向内容中写入机器码，女口 b80100 （代表 mov ax, 0001）,b90200（代表 mov cx, 002）, 01c8（代表 add ax, cx），那么输入-e 1000:0 b8 01 00 b9 02 00 01 c8 就将该程序输入内容1000:0处， 然后使用u命令-u 1000:0可以将内存单元中的内容翻译成汇编指 令。如果要执行该程序，首先用r命令将cs修改成1000，ip修改 成0，再执行t命令，单步执行程序。执行T命令时，CPU执行 CS:IP执行的指令并将IP加1.7、用Debug的A命令以汇编指令的形式在内存中写了机器指令示例：用A命令，输入下列程序并运行-a 1000:0mov ax, 1mov bx, 2mov cx, 3add ax, bxadd ax, cxadd ax, ax直接按Enter键结果输入。用r命令将cs修改成1000，ip 修改成0，再执行t命令，单步执行程序。执行T命令时，CPU执行CS:IP执行的指令并将IP加1.实验二设计汇编语言程序一. 实验题目设计汇编语言程序二. 实验日期：2013/12/17三. 实验目的字符串统计程序设计双字乘法程序设计四. 实验内容1. 字符串统计。在数据段中建立一个缓冲区 BUFFER变量VER,编程使得程 序具有如下功能：从键盘输入一个子字符串存入 VER,从键 盘输入包含一个或几个子字符串的字符串存入BUFFER统计BUFFER中的字符串含有多少个子字符串以及每个子字符 串的位置。2. 双字乘法程序。设计一个程序实现32位带符号双精度数乘法运算。由于只有 8位和16位的乘法指令。因此32位乘法运算是不能直接用指 令实现的。但可以用16位乘法指令，通过4次想乘然后把部 分积想加。对于带符号数，可以先根据绝对值求得积。然后 判断积的符号，若积为负数，应将其用补码表示。五、程序设计1、字符串统计程序设计#in clude<iostream>using n amespace std;int mai n()char a;i nt b=O,c=O,d=O,e=O,f=O;cout«"请输入一行任意字符:"a=c in. get();while(a!='n')if(a<0|a>=128)b+;else if(a>='a'&&a<='z'|a>='A'&&a<='Z')c+;else if(a='')d+;else if(a>='0'&&a<='9')e+;else f+;a=c in. get();coutvv"总共有"vvb/2+c+d+e+fvv"个字符:"<<endl;cout«"中文"vv"t"vv" 英文"vv"t"vv" 空格"vv"t"vv"数字"<<"t"<<"其他"<<e ndl;coutvvb/2vv"t"vvcvv"t"vvd<v"t"vvevv"t"vvfvven dl;return 0;分别统计出英文字母，空格，数字和其他字符的个数2、双字乘法程序设计data segme ntx dw 1,2;被乘数y dw 3,4;乘数z dw 4 dup (?);积data endscode segme ntassume ds:data,cs:codestart:mov ax,datamov ds,axmov ax,xmul ymov z,axmov z+2,dxmov ax,x+2mul ymov z+4,ax mov z+6,dx mov ax,x mul y+2 add z+4,ax adc z+6,dx mov ax,x+2 mul y+2 adc z+8,ax adc z+10,dx adc z+12,0 mov ax,4c00h int 21h code ends end start实验三 8253定时器/计数器接口与数字电子琴一、实验题目8253定时器/计数器接口与数字电子琴二、实验日期：2013/12/18三、实验目的改变定时器2的计数值来改变声音频率，通过编程来获得声 调（频率）和节奏（延时长短），使计算机演奏出乐曲来。四、实验内容设计程序让微机演奏一段简单乐曲利用DOS的键盘管理功能。将微机变为一个具有简单功能的电 子琴（选作）。五、程序设计硬件设计利用实验板上的8253计数/定时器和8255并行接口，定时器 8253利用工作方式3产生一定频率信号，通过可编程的并行外围接 口芯片8255控制频率信号的通断。8255的A 口设置为输出，8255的A 口的低两位用来控制扬声器 驱动，当输出端口的PA0位为“ 1或为“0时，将使控制驱动器的与门 电路接通或关闭，使8253所发出的音频信号能到达驱动器或被阻 断。这样通过控制PA0的变化，可使扬声器接通和断开，控制扬声 器是否能发出声音。此外，通过控制PA0的通断时间，就能发出不 同的音长。8255的PA1位为“ 1时，控制8253定时器产生驱动扬声 器发声的音频信号，该位为“0则不发信号。8253有三个定时器，分 为0号、1号和2号定时器，驱动扬声器的是0号定时器，该定时器工作在方式3,是一个频率发生器，它负责向扬声器发送指定频率的脉冲信号。当8255的PAO和PA1都为1时，8253发出指定频率的声音信号的前提下，声音信号通过与门到达驱动器驱动扬声器发硬件原理图如图1所示:r*11817t25<LLM3割WCOJOCITU图2扬声器驱动电路软件设计系统要求实现2个功能，电子琴和音乐盒的功能。两者发声的方 法一样，只是一个数据是从键盘读取的，另一个是已经保存好的数 据。首先我们可以用一个子程序实现单个音调的产生，对8253输入不同的计数初值生成不同频率的波形，然后延时一段时间。电子琴程序主要是读取键盘按键，根据键值产生不同的音调即可。而乐曲 的播放先将乐曲的音符编码表和节拍编码表建立好的，然后在播放时读取数据1. 单音调子程序SOUND单音调子程序的调用前需要进行以下几个方面工作：1） 确定相应的音调所对应的频率，查表可以得到，再由频率得 到对应的8253计数初值。2）确定音长，即一个音符所持续的时间。在单音调子程序中实现发出一个音符的声音 ，持续所需的时间， 流程图如图3所示：图3单音调子程序流程图2. 音乐盒程序音乐盒的乐曲播放程序中需要有两组数据支持：一组是频率数据，一组是节拍时间数据。音符的频率可以通过简谱从频率表中查 得。节拍时间就是音符的持续时间，取决于乐曲的速度和每个音符 的节拍数据。如4/4 （四四拍）中，每小节包括4拍，全音符持续4 拍，二分音符持续2拍，四分音符持续一拍，八分音符持续半拍有了音调与频率和时间的关系后，就可以按照乐曲的曲谱将每个 音符的频率和持续的时间定义成两组数据表 ，然后编程依次取出表 中的频率值和节拍值，调用单音调子程序就可依次产生各个音调 ： 播放出乐曲。在程序中存储几个乐曲数据，根据音乐盒子菜单选择相应的乐曲 演奏，读取对应的数据输出。乐曲两只老虎的简谱如下：TWOTIGERS_TIME DW；乐曲的时间表DW10 DUP(100),200,100,100,2002 DUP(50,50,50,50,100,100)两只老虎仁C 4/41231 | 1231 | 345345-| 565431 | 56 54 31251-| 251-|TWOTIGERS_FREDW2 DUP(524,588,660,524,0)对应的频率数据表Freq、节拍数据表Time如下:；乐曲的频率表DW2 DUP(660,698,784,0)DW2 DUP(784,880,784,698,660,524,0)DW2 DUP(588,392,524,0),1DW2 DUP(100,100,200)outb_p(0x34,0x43);outb_p(LATC H&O xff,0x40);outb_p(LATCH>>8,0x40);outb(i nb_p (0x21) & 0x01,0x21); /允许接收定时器中断void do_timer(void)这是定时器主程序，用于每隔一段时间后进行某些操作8253.asm:/以下是nasm格式的汇编代码，这个中断处理函数必须用汇编timernterrupt:push gspush fspush espush dspush ebppush edipush esipush edxpush ecx push ebxpush eax;如果你不在操作系统下使用，以下三行必须删除，否则必须把0x10更改为内核段选择符mov eax,0x10mov ds,axmov es,axmov al,0x20out 0xa0,al ;发送 EOIout 0x20,alcall do_timerpop ebxpop ecxpop edxpop esipop edipop ebppop dspop espop fspop gsxor eax,eaxiretd实验四实时时钟实验一、实验目的：掌握ARM7嵌入式系统实验箱的使用方法；掌握LPC2148的内部 定时器模块的使用方法；掌握LPC2148的RTC模块的使用方法。二、实验内容：学习使用LPC2148的内部定时器以及RTC模块；自行编程实现利 用RTC模块在串口调试助手上显示当前时间，自行编程实现利用定 时器模块在串口调试助手上显示 9-0的倒计时，间隔1S三、实验原理：1、定时器模块：对TOTC设置，即设置定时器的值，TOPR,设 置预分频值，TOMCR设置匹配模式，复位并中断，TOMR，设置匹 配值，TOTCR启动寄存器。2、RTC模块。设置RTC基准时钟分频器。初始化RTC时钟值， 如year，mo nth。报警中断设置，如CIIR, AMR等。启动RTC,即 CCR的CLKKEN位置位。读取完整时间寄存器值或等待中断。四、实验步骤：1.在 D:ARM7_ToolDebug_ToolR340 安装 RTC驱动；2打开对应的IAR工作空间RS232_SMG;3修改主程序使其达到实验内容的要求并仿真直至程序无误；4将程序烧入试验箱中，运行；5.打开串口调试助手V2.26我的电脑-管理-设备管理器-端口（ com和lpt）-观测串口号 com4，修改串口调试助手对应的串口号，选择十六进制发送，手动 发送。五、实验程序：RTC实时时钟：#i nclude"i ncludes.h"#in clude<stdlib.h>#in clude<stdio.h>#defi ne UART_BPS 9600uint8 strymd16="uin t8 strhms16="void DelayNS(ui nt32 dly)uint32 i;for(;dly>0;dly-); for(i=0;i<5000;i+);void UART0_I ni(void)U0LCR = 0x83;U0DLM =0x00;U0DLL =0x14;U0LCR = 0x03;void UART0_Se ndByte(ui nt8 data)U0THR = data;while(UOLSR & 0x40) = 0);uin t8 UART0_RcvByte(viod)uint8 rcv_data;while(U0LSR&0x01)=0);rcv_data = U0RBR;return rcv_data;void UART0_Se ndStr(ui nt8 const *str)while(1)if(*str = '0')break;UART0_Se ndByte(*str+); void RTCI ni (void)PREINT = 95;PREFRAC = 0;Y EAR = 2005;MONTH = 6;DOM = 10;HOUR = 8;MIN = 30;SEC = 0;CIIR = 0x01;CCR = 0x01;struct DATEuin t16 year;uint8 mon;uint8 day; / uint8 dow;struct TIMEuint8 hour;uint8 mi n;uint8 sec;void GetTime(struct DATE *d,struct TIME *t)d->year=Y EAR;d-> mon=MONTH;d->day =DOM;t->hour :=HOUR;t->min =MIN;t->sec =SEC;void timefuz(struct DATE *d,struct TIME *t)strymd0=d->year/1000+'0：strymd1=d->year/100%10+'0：strymd2=d->year/10%10+'0： strymd3=d->year%10+'0： strymd5=d->mo n/1O+'O： strymd 6=d->mo n%10+'0： strymd8=d->day/10+'0： strymd9=d->day%10+'0： strhms0=t->hour/10+'0： strhms1=t->hour%10+'0： strhms3=t->mi n/1O+'O： strhms4=t->mi n%10+'0： strhms 6=t->sec/10+'0： strhms7=t->sec%10+'0' int mai n(void)RTCI ni ();struct DATE *d;struct TIME *t ;d = (struct DATE*)malloc(sizeof(struct DATE); t = (struct TIME*)malloc(sizeof(struct TIME); while(1)while(T0IR & 0x01) = 0);T0IR = 0x01;GetTime(d,t);timefuz(d,t);UARTO_Se ndStr(strymd);UARTO_Se ndStr(strhms); free(d);free(t);return 0;TIMR显示0-10秒void TimeOl ni t(void)T0PR = 99;T0MCR = 0x03;T0MR0 = 110592;T0TCR = 0x03;T0TCR = 0x01;int mai n(void)Time0I nit();uint8 Char = 9;while(1)while(T0IR & 0x01) = 0);T0IR = 0x01;UART0_Se ndByte(Char);Char-;if(Char ='/')Char = '9' return 0;实验五 8255并行接口键盘实验一、实验目的和要求1. 学习利用并行接口芯片8255构成并行接口电路的基本方法。2. 熟悉掌握并行接口芯片 8255的基本性能及在实际应用中硬件连接、初始化编程方法。二、实验内容编写程序，使8255的219 口为输出口，218为输入口，从218 口将K0K7作为一个字读入，再从219 口输出这一反码字 节。三、实验算法先初始化8255，将219 口设置为输出口，218为输入口 ；再通 过输入指令从8255的218 口读入数据；最后通过输出指令将 数据从8255的219 口输出，在灯上显示出来。四、实验电路图电路图如下所示：rowTORRESETD石D5D4D3D2DIDOrowTORRESETAlAOp p-7 6 4 3-10FpppppppJL6,L43U2 aaaaaja p p p p F p7 6 5 4 31 o llllllll囲由峯A7 6 5' 4 3 T- 1 o KKKKKKKK五、程序清单CODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART:MOVDX,21BH; 初始化 8255MOVAL,90HOUTDX,ALBG:MOV DX,218H ;从 8255 的 218 口（即 A 口）读入数据IN AL,DX ;数据存放到AL里MOV DX,219H;从 8255 的 219 口（即 B口）输出数据OUTDX,ALJMPBG；无限循环输入输出CODE ENDSENDSTART六、实验现象、结果与分析随意扳动K0K7, 218 口接收输入的数据，219 口输出相应的数据到L0L7,使对应指示灯亮。七、实验体会通过本实验了解8255的工作特性，初步知道了怎么用8255进行编程控制。八、主要仪器设备计算机、接口实验箱平台实践体会本次计算机综合实践，使我对微机原理及接口技术有了进一步 的了解。原来并不太清楚是什么意思，一直都很模糊，听课本也是 很迷茫；而之前的那些单元实验，也没有都做好。之前做的实验， 由于大部分是验证性的，所以就很被动地去做，甚至并没有想为什 么要那样连电路，内部的代码更没有认真看。这次课程设计，因为 要自己去设计整个过程，所以就不得不去了解学习自己原来并没有 真正弄懂的东西。比如一些程序的代码的意思，汇编语言的逻辑， 比如一些芯片的用途。使我对前面所做的实验有了原理性的了解， 回头看一些实验，也知其然其所以然了。同时对课本上讲的一些内 容，不再像以前那样觉得抽象，通过这次设实践，有了具体的理 解。同时，我也知道了设计一个项目，应该如何下手。应该先对项 目要求有个全面的了解，知道要做什么，然后根据要求所要涉及到 的知识我们要主动去摄取，结合自己已学过的，再对整体框架有个 感知，心里有数后，进行设计。设计时用流程图，这很重要，这样 整个思路就很清晰，而且是按照软硬件语言的逻辑顺序进行，就很 方便。设计过程可以分模块，不要一开始就想把所有的功能都实现 了，应该一个模块一个模块地实现，再总的连起来，实现最后的总 模块。在每个模块设计时，尽量想到比较简单的设计，简化编程和 电路，也可少出错。对微机是这样，对其他的像数字系统设计，也 是一样的。因此，我也觉得微机实验的这种形式的课程设计是很好也很有 必要的。对我们对微机实验的理解有很大帮助。