微機原理簡易計算器課程設(shè)計.doc

課 程 設(shè) 計 報 告課程設(shè)計名稱： 簡易計算器 系 別： 三系 學(xué)生姓名： 張夢瑤 班 級： 11通信1班 學(xué) 號： 20110306111 成 績： 指導(dǎo)教師： 袁靜 開課時間： 2013-2014 學(xué)年 1 學(xué)期一設(shè)計題目 簡易計算器二主要內(nèi)容1、采用模塊化程序結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件，可將整個軟件分成若干功能模塊。2、畫出程序流程圖。3、根據(jù)流程圖，編寫源程序。4、上機調(diào)試程序。三具體要求1、利用BIOS和DOS的中斷來設(shè)計一個計算器，要求在屏幕上顯示一個主菜單，提示用戶輸入相應(yīng)的數(shù)字鍵，分別執(zhí)行加、減、乘、除四種計算功能和結(jié)束程序的功能。2、利用BIOS中斷的10號功能調(diào)用來設(shè)置顯示方式。3、利用DOS中斷的01號和02號子功能來完成鍵盤接收，結(jié)果顯示。四進度安排周一周二周三周四周五講課設(shè)內(nèi)容，安排任務(wù)查資料，確定硬件電路方案編程調(diào)試編程調(diào)試寫總結(jié)報告五成績評定考核方法：現(xiàn)場驗收（占50%），課程設(shè)計報告（占50%）?？己藘?nèi)容：學(xué)習(xí)態(tài)度（出勤情況，平時表現(xiàn)等）、方案合理性、程序編制質(zhì)量、演示效果、設(shè)計報告質(zhì)量。成績評定：優(yōu)，良，中，及格，不及格。特別說明：如發(fā)現(xiàn)抄襲，按照不及格處理。目 錄前言41、設(shè)計題目52、設(shè)計內(nèi)容52.1 基本內(nèi)容52.2 主要功能53、設(shè)計原理及方案63.1 總體方案63.2 程序流程圖73.2.1 主程序73.2.2 計算子程序83.3 系統(tǒng)模塊詳細設(shè)計93.3.1 界面設(shè)置93.3.2 算法選擇設(shè)置103.3.3 數(shù)制轉(zhuǎn)換設(shè)置114.匯編源程序代碼135、調(diào)試運行結(jié)果205.1 操作說明205.2 調(diào)試運行結(jié)果206、心得體會237、參考文獻24前言課程設(shè)計是培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生在學(xué)習(xí)完本門課后綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識，解決實際工程設(shè)計和應(yīng)用問題的能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。它具有動手、動腦和理論聯(lián)系實際的特點，是培養(yǎng)在校工科大學(xué)生理論聯(lián)系實際、敢于動手、善于動手和獨立自主解決設(shè)計實踐中遇到的各種問題能力的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)。計算器在我們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用是相當(dāng)普遍的，可以說它已經(jīng)成為現(xiàn)代社會生活不可或缺的一部分。本次課程設(shè)計就是根據(jù)微機原理與接口的相關(guān)知識，利用BIOS和DOS的中斷來設(shè)計一個簡易計算器，能夠?qū)崿F(xiàn)加減乘除四則運算，并在屏幕上顯示一個主菜單，提示用戶輸入相應(yīng)的數(shù)字鍵，分別執(zhí)行加、減、乘、除四種計算功能和結(jié)束程序的功能。同時利用BIOS中斷的10號功能調(diào)用來設(shè)置顯示方式，利用DOS中斷的01號和02號子功能來完成鍵盤接收，結(jié)果顯示。通過本次課程設(shè)計，要求學(xué)生熟悉和掌握微機系統(tǒng)的軟件的方法、設(shè)計步驟，使學(xué)生得到微機開發(fā)應(yīng)用方面的初步訓(xùn)練，熟練應(yīng)用8086匯編語言編寫應(yīng)用程序和實際設(shè)計中的軟件調(diào)試方法和步驟，熟悉微機系統(tǒng)的軟件開發(fā)工具的使用方法。通過課程設(shè)計實踐，不僅要培養(yǎng)學(xué)生事實求是和嚴肅認真的工作態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力，檢驗學(xué)生對本門課學(xué)習(xí)的情況，更要培養(yǎng)學(xué)生在實際的工程設(shè)計中查閱資料，撰寫設(shè)計報告表達設(shè)計思想和結(jié)果的能力。1、設(shè)計題目簡易計算器2、設(shè)計內(nèi)容2.1 基本內(nèi)容1、編寫一個程序，能從鍵盤上讀入數(shù)據(jù)，并完成加、減、乘、除的計算。2、利用BIOS和DOS的中斷來設(shè)計一個計算器，要求在屏幕上顯示一個主菜單，提示用戶輸入相應(yīng)的數(shù)字鍵，分別執(zhí)行加、減、乘、除四種計算功能和結(jié)束程序的功能。3、利用BIOS中斷的10號功能調(diào)用來設(shè)置顯示方式。4、利用DOS中斷的01號和02號子功能來完成鍵盤接收，結(jié)果顯示。2.2 主要功能一、顯示主菜單功能主菜單如下：Please input a number to choose the arithmetic operation1add 2subtract 3multiply 4divide qreturn to DOS二、計算功能1、別按數(shù)字鍵“1”、“2”、“3”，則執(zhí)行相應(yīng)子模塊1、2、3，進行兩個字節(jié)與兩個字節(jié)的加法、減法和乘法運算，并在屏幕上顯示運算結(jié)果。2、按數(shù)字鍵“4”，執(zhí)行子模塊4，進行兩個字節(jié)除一個字節(jié)的除法運算，并顯示結(jié)果。3、按字母鍵“q”，執(zhí)行子模塊5，程序退出，返回DOS。4、若按其它鍵則顯示提示字符串：“Please Press Number 1、2、3、4、q：”，然后繼續(xù)顯示主菜單。3、設(shè)計原理及方案3.1 總體方案利用BIOS中斷的10號功能調(diào)用來設(shè)置顯示方式。利用DOS中斷的01號、02號子功能來完成鍵盤接受、結(jié)果顯示。設(shè)置屏幕顯示方式。 MOV AH，00H MOV AL，NUM （NUM為顯示方式屬性字） INT 10H接著從鍵盤上接受鍵值，并判別后轉(zhuǎn)到相應(yīng)的子模塊進行運算，并顯示結(jié)果。 MOV AH，01H INT 21H ；AL=鍵入字符的ASCII碼從鍵盤上接收一串字符串命令： MOV AH，0AH MOV DX，OFFSET BUF ；BUF為數(shù)據(jù)段中定義的數(shù)據(jù)緩沖區(qū) INT 21H顯示單個字符命令： MOV AH，02H INT 21H顯示一串字符串的命令： MOV AH，09H MOV DX，OFFSET BUF ；BUF為被顯示字符串的首地址 INT 21H十進制數(shù)顯示過程：將十進制數(shù)送到BX中，BX除以1000，余數(shù)送BX中，商在AL中，范圍為09，顯示AL中的內(nèi)容。BX除以100，余數(shù)送BX中，商在AL中，顯示AL中的內(nèi)容，依次類推，直到分出個位數(shù)字。如最高位為0，則不應(yīng)顯示，而非最高位的0則顯示。可利用設(shè)標(biāo)志位并結(jié)合商的方法來決定是否顯示0。3.2 程序流程圖3.2.1 主程序顯示主菜單接收數(shù)字AL=1？AL=2？AL=3？AL=4？AL=5？調(diào)用加法子程序調(diào)用減法子程序調(diào)用乘法子程序調(diào)用除法子程序結(jié)束開始圖3.1 主程序流程圖3.2.2 計算子程序提示輸入第一個數(shù)提示輸入第二個數(shù)計 算判斷結(jié)果正負，并儲存結(jié)果將結(jié)果轉(zhuǎn)為ASCII碼，并顯示結(jié)果提示返回DOS還是重新計算將第一個數(shù)的ASCII碼轉(zhuǎn)為二進制并保存將第二個數(shù)的ASCII碼轉(zhuǎn)為二進制并保存結(jié) 束圖3.2 計算子程序流程圖3.3 系統(tǒng)模塊詳細設(shè)計本次設(shè)計需要實現(xiàn)的模塊圖圖如1所示 四則運算器程序設(shè)計 界面設(shè)置算法選擇設(shè)置數(shù)制轉(zhuǎn)換設(shè)置圖3.3 模塊圖（1）界面設(shè)置 主要實現(xiàn)確定界面樣式的功能，以菜單形式顯示。（2） 算法選擇設(shè)置 用于選擇加、減、乘、除來進行運算。（3）數(shù)制轉(zhuǎn)換設(shè)置 應(yīng)用十進制二進制的轉(zhuǎn)換算法來處理加、減、乘、除四則運算。3.3.1 界面設(shè)置1、設(shè)置屏幕顯示方式： MOV AH,00H MOV AL,2 INT 10H通過調(diào)用BOIS的O2H號功能來設(shè)置屏幕顯示方式。此處AL=2，即設(shè)置屏幕顯示方式為80*25黑白文本。2、顯示主菜單：DOS不僅為用戶提供了許多指令，而且還有用戶可以直接調(diào)用的上百個常用子程序。這些子程序的功能主要是進行磁盤讀/寫、基本輸入/輸出管理等。在使用時，用戶只需要了解各個子程序的編號即可，這些編號成為DOS功能調(diào)用號。其調(diào)用過程為： （1）DOS功能條用號送AH寄存器。（2）如果需要，按要求給定輸入?yún)?shù)（由得不需要輸入?yún)?shù)）。（3）寫入中斷指令“INT 21H”。調(diào)用結(jié)束，按功能使用其輸出參數(shù)。本程序主菜單顯示代碼如下：MOV AH,09H MOV DX,OFFSET TOP INT 21H先在數(shù)據(jù)段中定義主菜單中要顯示的字符串，再通過調(diào)用DOS系統(tǒng)的09H號功能顯示字符串（串尾字符為，但不顯示）來完成。3.3.2 算法選擇設(shè)置匯編語言中加減乘除運算指令分別為ADD、SUB、MUL、DIV。首先選擇要進行的四則運算，規(guī)定：若選擇1，則進行加法；選擇2，則進行減法；選擇3，則進行乘法；選擇4，則進行除法。具體計算過程分析如下：1、從鍵盤接收一個數(shù)字：MOV AH,01H INT 21H通過調(diào)用DOS系統(tǒng)的01H號功能鍵入字符并回車來實現(xiàn)，其出口參數(shù)為鍵入字符的ASCII碼，存在AL中。2、接收鍵入用于計算的數(shù)：MOV AH,0AH MOV DX,OFFSET BUF1通過調(diào)用DOS系統(tǒng)的0AH號功能鍵入字符串至內(nèi)存緩沖區(qū)來實現(xiàn)，其入口參數(shù)如下：DS：DX=存放鍵入字符串的緩沖區(qū)的首地址；（DS：DX）=用戶規(guī)定的緩沖區(qū)；（DS：DX+1）=實際鍵入的字符數(shù)；從（DS：DX+2）開始放鍵入的字符串。因此，在下面的程序中運用所鍵入的數(shù)字時要注意字符串的首地址。3、顯示結(jié)果：MOV AH,09H MOV DX,OFFSET BUF3 INT 21H將結(jié)果存入數(shù)據(jù)段中定義的緩沖區(qū)BUF3中，再通過調(diào)用DOS系統(tǒng)的09H號功能顯示字符串（串尾字符為，但不顯示）來完成。3.3.3 數(shù)制轉(zhuǎn)換設(shè)置 1、子程序A2將數(shù)的ASCII碼轉(zhuǎn)為二進制數(shù)：A2 PROC NEAR MOV CL,BUF1+1 ； 把BUF1+1中的實際鍵入的字符數(shù)放入CL MOV CH,0 ； CH清零 MOV BX,OFFSET BUF1+2 ； 把第一個數(shù)字的地址放在BX PUSH BX ； 保存BX中的值 PUSH CX ； 保存CX中的值L1: MOV AL,BX AND AL,0FH ； 把ASCII碼轉(zhuǎn)換為十進制 MOV BX,AL ； 存放十進制 INC BX ； 下一個數(shù)字的地址 LOOP L1 POP CX ； 恢復(fù)CX POP BX ； 恢復(fù)BX MOV AX,0 ； 將累加和賦零 MOV SI,10L2: MUL SI ADD AL,BX ADC AH,0 INC BX LOOP L2 ； 累加乘10L3: RET A2 ENDP入口：十進制數(shù)的ASCII在BUF1內(nèi)；出口：轉(zhuǎn)換后的二進制數(shù)在AX內(nèi)。算法：先將其轉(zhuǎn)換為十進制，再用累加和乘10加X的方法變?yōu)槎M制，如將163轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)，可先將累加和賦0，再計算（0*10+1）*10+6）*10+3）結(jié)果為二進制數(shù)。2、將計算結(jié)果的二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的十進制數(shù)ASCII碼并輸出顯示（A3程序段）：該模塊的程序設(shè)計詳見程序清單及說明中A3、BB程序段 入口：二進制數(shù)在AX內(nèi)；出口：轉(zhuǎn)換后的ASCII碼在BUF內(nèi)。算法：AX內(nèi)的數(shù)范圍在+32767到-32768之間，先檢查AX符號位，決定輸出+ -，若為負，先求補碼得到原碼后可與正數(shù)統(tǒng)一處理。方法：把將被轉(zhuǎn)換的二進制數(shù)先除以10000，商為萬位數(shù)，再將余數(shù)除以1000，商為千位數(shù)，以此類推，求出百十位數(shù)，剩下的為個位數(shù)。最后各個數(shù)加上30H，即為對應(yīng)字符。4.匯編源程序代碼DATA SEGMENT N=15TOP DB 5 DUP(0AH) DB N DUP( ), Please input a number to choose the arithmetic operation, 0DH,0AH DB N DUP( ), , 0DH,0AH DB N DUP( ),1add 2subtract 3multiply, 0DH,0AH DB N DUP( ),4divide qreturn to DOS, 0DH,0AH DB N DUP( ), , 0DH,0AH DB N DUP( ),Choice (1.2.3.4.q):$MESG1 DB 0DH,0AH,Please press number: 1.2.3.4.q !$ MESG2 DB 0DH,0AH,Please input the first number :$MESG3 DB 0DH,0AH,Please input the second number :$MESG4 DB 0DH,0AH,Play Add :$MESG5 DB 0DH,0AH,Play Subtract :$MESG6 DB 0DH,0AH,Play Multiply :$MESG7 DB 0DH,0AH,Play Divide :$MESG8 DB 0DH,0AH,The Result :$MESG9 DB 0DH,0AH,PRESS Q RETURN DOC,ANY PRESS RETURN START!$BUF1 DB 6 ; 十進制數(shù)的緩沖區(qū),可接收6個字符 DB ? ; 保留,用于10號調(diào)用時DOC填入實際輸入字符數(shù) DB 6 DUP(?) ; 一個符號位,四位數(shù)字ASCII碼,加上一個回車符BUF2 DW ? ; 將第一個數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制后,放于這里BUF3 DB 6 DUP(?),$ ; 將結(jié)果轉(zhuǎn)換為ASCII碼后,放在這里DATA ENDSSTACK SEGMENT STACKSTACKCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE , DS:DATASTART: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV AH,00H ; 設(shè)置屏幕顯示方式 MOV AL,2 INT 10H MOV AH,09H ; 顯示菜單 MOV DX,OFFSET TOP INT 21HAA: MOV AH,01H ; 從鍵盤接收一個數(shù)字 INT 21H CMP AL,1 ; 與1比較 JNE NEXT1 ; 不等于1就轉(zhuǎn)到NEXT1 JMP JIA ; 等于1就轉(zhuǎn)到加法程序NEXT1: CMP AL,2 ; 與2比較 JNE NEXT2 ; 不等于2就轉(zhuǎn)到NEXT2 JMP JIAN ; 等于2就轉(zhuǎn)到減法程序NEXT2: CMP AL,3 ; 與3比較 JNE NEXT3 ; 不等于3就轉(zhuǎn)到NEXT3 JMP CHENG ; 等于3就轉(zhuǎn)到乘法程序NEXT3: CMP AL,4 ; 與4比較 JNE NEXT4 ; 不等于4就轉(zhuǎn)到NEXT4 JMP CHU ; 等于4就轉(zhuǎn)到除法程序NEXT4: CMP AL,q ; 與q比較 JNE NEXT5 ; 不等于q就轉(zhuǎn)到NEXT5 MOV AH,4CH ; 回DOS INT 21HNEXT5: MOV AH,09H ; 顯示MESG1 MOV DX,OFFSET MESG1 INT 21H JMP AA ; 跳到AAA1 PROC NEAR MOV AH,09H ; 提示輸入第一個數(shù) MOV DX,OFFSET MESG2 INT 21H MOV AH,0AH ; 接收第一個數(shù) MOV DX,OFFSET BUF1 INT 21H CALL A2 ; 調(diào)用A2進行ASCII-二進制的轉(zhuǎn)換 MOV BUF2,AX ; 把第一個數(shù)轉(zhuǎn)換的二進制放在BUF2 MOV AH,09H ; 提示輸入第二個數(shù) MOV DX,OFFSET MESG3 INT 21H MOV AH,0AH ; 接收第二個數(shù) MOV DX,OFFSET BUF1 INT 21H CALL A2 ; 調(diào)用A2把第二個數(shù)進行ASCII-二進制轉(zhuǎn)換 RETA1 ENDPA2 PROC NEAR MOV CL,BUF1+1 ; 把BUF1+1中的實際鍵入的字符數(shù)放入CL MOV CH,0 ; CH清零 MOV BX,OFFSET BUF1+2 ; 把第一個數(shù)字的地址放在BX PUSH BX ; 保存BX中的值 PUSH CX ; 保存CX中的值L1: MOV AL,BX AND AL,0FH ; 把ASCII碼轉(zhuǎn)換為十進制 MOV BX,AL ; 存放十進制 INC BX ; 下一個數(shù)字的地址 LOOP L1 POP CX ; 恢復(fù)CX POP BX ; 恢復(fù)BX MOV AX,0 ; 將累加和賦零 MOV SI,10L2: MUL SI ADD AL,BX ADC AH,0 INC BX LOOP L2 ; 累加乘10L3: RET A2 ENDPJIA: MOV AH,09H ; 加法程序 MOV DX,OFFSET MESG4 INT 21H CALL A1 ; 調(diào)用A1 ADD AX,BUF2 ; 把轉(zhuǎn)換后的放在BUF2中的第一個數(shù)和放在AX JMP A3 ; 的第二個數(shù)相加JIAN: MOV AH,09H ; 減法程序 MOV DX,OFFSET MESG5 INT 21H CALL A1 MOV BX,AX ; 把轉(zhuǎn)換后的放在AX的第二個數(shù)放到BX MOV AX,BUF2 ; 把轉(zhuǎn)換后放在BUF2中的第一個數(shù)放到AX SBB AX,BX ; 兩數(shù)相減 JMP A3CHENG: MOV AH,09H ; 乘法程序 MOV DX,OFFSET MESG6 INT 21H CALL A1 MOV BX,AX ; 把轉(zhuǎn)換后的放在AX的第二個數(shù)放到BX MOV AX,BUF2 ; 把轉(zhuǎn)換后的放在BUF2中第一個數(shù)放到AX MUL BX ; 兩數(shù)相乘 JMP A3CHU: MOV AH,09H ; 除法程序 MOV DX,OFFSET MESG7 INT 21H CALL A1 MOV DX,AX ; 把轉(zhuǎn)換后的放在AX的第二個數(shù)放到DX MOV AX,BUF2 ; 把轉(zhuǎn)換后的放在BUF2中第一個數(shù)放到AX DIV DL ; 兩數(shù)相除,商在AL里 MOV AH,0H ; 使AH清零 JMP A3A3: MOV BUF3,+ ; 把BUF3放+ CMP AX,0 ; 把結(jié)果于0比較 JGE L4 ; AX0轉(zhuǎn)到 L4 NEG AX ; AX0將AX取反 MOV BUF3,- ; 把BUF3放-L4: CWD MOV BX,10000 DIV BX ; 商為第一位數(shù)字放在AL,余數(shù)放在DX CALL BB MOV BUF3+1,AL ; 把第一個數(shù)放在BUF3+1單元中 MOV AX,DX ; 把放在DX中的余數(shù)放到AX CWD MOV BX,1000 DIV BX ; 商為第二位數(shù)字放在AL,余數(shù)放在DX CALL BB MOV BUF3+2,AL ; 把第二個數(shù)放在BUF3+2單元中 MOV AX,DX ; 把放在DX中的余數(shù)放到AX MOV BL,100 DIV BL ; 商為第三位數(shù)字放在AL,余數(shù)放在AH CALL BB MOV BUF3+3,AL ; 把第三個數(shù)放在BUF3+3單元中 MOV AL,AH ; 把放在AH 中的余數(shù)放到AL CBW MOV BL,10 DIV BL ; 商為第四位數(shù)字放在AL,余數(shù)放在A CALL BB MOV BUF3+4,AL ; 把第四個數(shù)放在BUF3+4單元中 ADD AH,30H ; 把個位轉(zhuǎn)為ASSCII碼 MOV BUF3+5,AH ; 把第五個數(shù)放在BUF3+5單元中 MOV AH,09H ; 提示結(jié)果 MOV DX,OFFSET MESG8 INT 21H MOV AH,09H MOV DX,OFFSET BUF3 ; 把放在BUF3緩沖區(qū)中的結(jié)果顯示出來 INT 21H MOV AH,09H ; 提示是返回DOS還是重新計算 MOV DX,OFFSET TOP INT 21H JMP NEXT5 ; 其他數(shù)字重新計算BB PROC NEAR CMP AL,0H ; 與零比較 JE L5 JMP L6L5: MOV AL,20H ; 等于零,賦AL空格 JMP L7L6: ADD AL,30H ; 不等于零,把數(shù)轉(zhuǎn)為ASSCII碼L7: RETBB ENDPA4: MOV AH,4CH ; AL等于Q就返回DOS INT 21HCODE ENDS END START5、調(diào)試運行結(jié)果5.1 操作說明（1）按提示輸入1,2,3,4。（2）1:加法 ADD。（3）2:減法 SUB。（4）3:乘法 MUL。（5）4:除法 DIV。（6） 輸入一個十進制數(shù)，回車。（7） 再輸入一個十進制數(shù)，回車。（8） 顯示計算結(jié)果。（9） 退出按q。5.2 調(diào)試運行結(jié)果（1）進入系統(tǒng)界面，程序運行截圖如圖5.1所示。圖5.1 進入系統(tǒng)界面（2）加法：算法選擇1，按提示輸入兩個十六進制數(shù)，回車后顯示計算式和結(jié)果。程序運行截圖如圖5.2所示。圖5.2 加法程序截圖（3）減法：算法選擇2，按提示輸入兩個十進制數(shù)，回車后顯示計算結(jié)果，程序運行截圖如圖5.3所示。圖5.3 減法程序截圖（4）乘法：算法選擇3，按提示輸入兩個十進制數(shù)，回車后顯示計算結(jié)果。程序運行截圖如圖5.4所示。圖5.4 乘法程序截圖（5）除法：算法選擇3，按提示出入兩個十進制數(shù)，回車后顯示計算結(jié)果，程序運行截圖如圖5.5所示。圖5.5 除法程序截圖（6）退出：按q鍵即可退出程序。程序運行截圖如圖5.6所示。圖5.6 退出運行截圖程序運行后可以看出，程序完成了十進制加減乘除四則運算，按q鍵則退出程序，符合設(shè)計要求。同時，屏幕上可以顯示計算結(jié)果，也完成了設(shè)計要求。6、心得體會本次為期一周的微機原理與接口課程設(shè)計已經(jīng)結(jié)束了，在這并不算長的時間里我卻獲益良多。第一，我對本學(xué)期所學(xué)的理論知識有了更加深刻的理解。首先是對匯編語言的編程思想、程序設(shè)計流程