微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)-數(shù)制轉(zhuǎn)換

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1任務(wù)分析 11.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制分析 11.2進(jìn)制轉(zhuǎn)換 22程序設(shè)計(jì)流程 32.1程序流程圖 32.1設(shè)計(jì)思路 43程序設(shè)計(jì) 53.1堆棧段數(shù)據(jù)段程序設(shè)計(jì) 53.2主程序設(shè)計(jì) 63.3換行子程序CRLF 73.4輸入二進(jìn)制數(shù)子程序INBIN 73.5輸出八進(jìn)制數(shù)子程序OUTOCT 83.6輸出十進(jìn)制數(shù)子程序OUTDEC 93.7輸出十六進(jìn)制數(shù)子程序OUTHEX 94調(diào)試結(jié)果分析 104.1調(diào)試過(guò)程 104.2結(jié)果記錄 115心得體會(huì) 12參考文獻(xiàn) 13附件：源程序 14數(shù)制轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)1任務(wù)分析1.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制分析進(jìn)位計(jì)數(shù)制是人們利用符號(hào)來(lái)計(jì)數(shù)的方法。一種進(jìn)位計(jì)數(shù)制包含一組數(shù)碼符號(hào)和兩個(gè)根本因素。數(shù)碼是用不同的數(shù)字符號(hào)來(lái)表示一種數(shù)制的數(shù)值，這些數(shù)字符號(hào)位“數(shù)碼〞?；菙?shù)制所使用的數(shù)碼個(gè)數(shù)稱為“基〞。權(quán)是某數(shù)制每一個(gè)所具有的值稱為“權(quán)〞。二進(jìn)制〔Binary〕是計(jì)算技術(shù)中廣泛采用的一種數(shù)制。二進(jìn)制數(shù)據(jù)是用0和1兩個(gè)數(shù)碼來(lái)表示的數(shù)。它的基數(shù)為2，進(jìn)位規(guī)那么是“逢二進(jìn)一〞，借位規(guī)那么是“借一當(dāng)二〞，由18世紀(jì)德國(guó)數(shù)理哲學(xué)大師萊布尼茲發(fā)現(xiàn)。當(dāng)前的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使用的根本上是二進(jìn)制系統(tǒng)。八進(jìn)制〔Octal〕逢八進(jìn)一，基數(shù)為八，根本符號(hào)：0、1、2、3、4、5、6、7。位權(quán)8∧i。表示符號(hào)：O，并且開(kāi)頭一定要以數(shù)字0開(kāi)頭。八進(jìn)制的數(shù)較二進(jìn)制的數(shù)書寫方便，常應(yīng)用在電子計(jì)算機(jī)的計(jì)算中。十進(jìn)制〔Decimal〕逢十進(jìn)一，根本符號(hào)：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。十六進(jìn)制〔Hexadecimal〕是計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的一種表示方法.同我們?nèi)粘Ｖ械氖M(jìn)制表示法不一樣.它由0-9,A-F,組成.與10進(jìn)制的對(duì)應(yīng)關(guān)系是:0-9對(duì)應(yīng)0-9;A-F對(duì)應(yīng)10-15;N進(jìn)制的數(shù)可以用0(N-1)的數(shù)表示超過(guò)9的用字母A-F。在編程中十六進(jìn)制數(shù)常用“0x〞作為開(kāi)頭。1.2進(jìn)制轉(zhuǎn)換二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制對(duì)每三位二進(jìn)制位進(jìn)行分組,應(yīng)該從小數(shù)點(diǎn)所在位置分別向左向右劃分,假設(shè)整數(shù)局部倍數(shù)不是3的倍數(shù),可以在最高位前面補(bǔ)假設(shè)干個(gè)0;對(duì)小數(shù)局部,當(dāng)其位數(shù)不是的倍數(shù)時(shí),在最低位后補(bǔ)假設(shè)干個(gè)0.然后從左到右把每組的八進(jìn)制碼依次寫出,即得轉(zhuǎn)換結(jié)果。二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制不分整數(shù)和小數(shù)部門，方法〔按權(quán)相加法〕是將二進(jìn)制每位上的數(shù)乘以權(quán)，然后相加之和既是十進(jìn)制數(shù)。二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制用取四合一法，即從二進(jìn)制的小數(shù)點(diǎn)為分界點(diǎn)，向左〔向右〕每四位取一位，接著將這四位二進(jìn)制按權(quán)相加，得到的數(shù)就是一位十六位二進(jìn)制，然后，按順序進(jìn)行排列，小數(shù)點(diǎn)的位置不變，得到的數(shù)字就是我們所求的十六進(jìn)制數(shù)。如果向左〔向右〕取四位后，取到最高〔最低〕位時(shí)候，如果無(wú)法湊足四位，可以在小數(shù)點(diǎn)最左邊〔最右邊〕，即整數(shù)的最高位〔最低位〕添0，湊足四位。2程序設(shè)計(jì)流程2.1程序流程圖開(kāi)始 開(kāi)始顯示MENU顯示MENU從鍵盤輸入一個(gè)數(shù)從鍵盤輸入一個(gè)數(shù)YYDONE輸入的數(shù)是否小于3？DONE輸入的數(shù)是否小于3？NN顯示error顯示error重新顯示MENU重新顯示MENU假設(shè)數(shù)字為0，那么退出輸入一個(gè)二進(jìn)制數(shù)輸入一個(gè)二進(jìn)制數(shù)數(shù)字為2，調(diào)用子程序L2數(shù)字為3，調(diào)用子程序L3數(shù)字為1，調(diào)用子程序L1DONE假設(shè)數(shù)字為0，那么退出輸入一個(gè)二進(jìn)制數(shù)輸入一個(gè)二進(jìn)制數(shù)數(shù)字為2，調(diào)用子程序L2數(shù)字為3，調(diào)用子程序L3數(shù)字為1，調(diào)用子程序L1DONE輸出八進(jìn)制數(shù)輸入一個(gè)二進(jìn)制輸出八進(jìn)制數(shù)輸入一個(gè)二進(jìn)制數(shù)輸出十進(jìn)制數(shù)輸出十進(jìn)制數(shù)輸出十六進(jìn)制數(shù)輸出十六進(jìn)制數(shù)結(jié)束結(jié)束圖1主流程圖2.1設(shè)計(jì)思路首先對(duì)原理進(jìn)行分析，了解不同進(jìn)制數(shù)之間是如何進(jìn)行轉(zhuǎn)換。充分認(rèn)識(shí)匯編語(yǔ)言的指令系統(tǒng)掌握各個(gè)匯編指令的功能及用法，了解各種程序結(jié)構(gòu)〔順序。分支。循環(huán)和子程序〕的特點(diǎn)。首先定義堆棧段，再定義數(shù)據(jù)段，在數(shù)據(jù)段中輸入MENUE中藥顯示的內(nèi)容。再建一個(gè)表TABLE，TABLE中的內(nèi)容為L(zhǎng)0、L1、L2、L3，然后根據(jù)題目要求設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的程序流程圖，在根據(jù)流程圖設(shè)計(jì)出每一個(gè)模塊的匯編語(yǔ)言程序，然后再通過(guò)調(diào)用、跳轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)移等方法將各個(gè)程序連接在一起。這樣根據(jù)題目要求的匯編程序就初步完成看，本次用到的軟件是MasmforWindows集成實(shí)驗(yàn)環(huán)境，首先在MasmforWindows集成實(shí)驗(yàn)環(huán)境下輸入設(shè)計(jì)的匯編程序，然后編譯、連接、運(yùn)行。3程序設(shè)計(jì)3.1堆棧段數(shù)據(jù)段程序設(shè)計(jì)首先定義堆棧段的程序，程序如下所示：STACKSEGMENTSTACKDB200DUP(?)STACKENDS在數(shù)據(jù)段中有后面程序要用到的數(shù)據(jù)MENU，mess1到mess4和error，有數(shù)據(jù)表TABLE。定義數(shù)據(jù)段程序如下所示：DATASEGMENTMENUdb'PleaseInputyourChoice:',0dh,0ahdb'1:Bin-->Oct8',0dh,0ahdb'2:Bin-->Dec10',0dh,0ahdb'3:Bin-->Hex16',0dh,0ahdb'0:Exit',0dh,0ah,'$'mess1db'pleaseinputaBinnumber:$'mess2db'OutputOctis:$'mess3db'OutputDecis:$'mess4db'OutputHexis:$'errordb'Error!PleaseInputyourChoiceagain:$'TABLEdwL0,L1,L2,L3DATAENDS3.2主程序設(shè)計(jì)在定義完堆棧段和數(shù)據(jù)段后，就是主程序的設(shè)計(jì)。首先對(duì)存放器AX清零，壓棧。讀取數(shù)據(jù)，在屏幕上顯示字符串MENU，再根據(jù)MENU的提示，從鍵盤輸入一個(gè)字符串。將該字符串減30H后于3進(jìn)行比擬，假設(shè)小于3，那么跳轉(zhuǎn)到DONE程序，否那么調(diào)用報(bào)警程序，發(fā)出聲音報(bào)警并提示error。在DONE程序中，假設(shè)輸入數(shù)字為1，那么跳轉(zhuǎn)到L1，進(jìn)行二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制；假設(shè)輸入的數(shù)字為2，那么跳轉(zhuǎn)到L2，進(jìn)行二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；假設(shè)輸入數(shù)字為3，那么跳轉(zhuǎn)到L3，進(jìn)行二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制；如果為0，那么退出程序，結(jié)束。主程序的設(shè)計(jì)如下所示：CODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXL:LEADX,MENU;顯示字符串MENUMOVAH,09HINT21HMOVAH,01HINT21HSUBAL,30HCMPAL,3JBDONE;小于3那么跳轉(zhuǎn)到DONELEADX,errorMOVAH,09HINT21HJMPLDONE:LEASI,TABLEMOVAH,0SHLAX,1ADDSI,AXJMP[SI]L1:CALLINBINCALLCRLFCALLOUTOCTCALLCRLFJMPLL2:CALLINBINCALLCRLFCALLOUTDECCALLCRLFJMPLL3:CALLINBINCALLCRLFCALLOUTHEXCALLCRLFJMPLL0:MOVAH,4CHINT21H3.3換行子程序CRLF將0DH〔回車〕，0AH〔換行〕輸出，到達(dá)換行的效果，子程序模塊如下：CRLFPROCMOVAH,02HMOVDL,0DHINT21HMOVDL,0AHINT21HRETCRLFENDS3.4輸入二進(jìn)制數(shù)子程序INBIN二進(jìn)制數(shù)從鍵盤輸入之后只需要直接完成從鍵盤想內(nèi)存的循環(huán)輸入即可，其子程序如下：INBINPROCNEARLEADX,mess1MOVAH,09HINT21HMOVBX,0INBINL1:MOVAH,01HINT21HCMPAL,0DHJZINBINL2ANDAL,01HSHLBX,1ORBL,ALJMPINBINL1INBINL2:RETINBINENDS3.5輸出八進(jìn)制數(shù)子程序OUTOCT將內(nèi)存中存儲(chǔ)的二進(jìn)制數(shù)輸出為八進(jìn)制數(shù)，需要將內(nèi)存中的代碼進(jìn)行移位運(yùn)算，將3位二進(jìn)制數(shù)合并為1位八進(jìn)制數(shù)，再循環(huán)輸出顯示，其子程序如下：OUTOCTPROCNEARLEADX,mess2MOVAH,09HINT21HOCT1:ROLBX,1MOVAX,BXANDAL,01HADDAL,30HMOVDL,ALMOVAH,02HINT21HMOVCH,5OCT2:MOVCL,3ROLBX,CLMOVAL,BLANDAL,07HADDAL,30HMOVDL,ALMOVAH,2INT21HDECCHJNZOCT2RETOUTOCTENDP3.6輸出十進(jìn)制數(shù)子程序OUTDEC將內(nèi)存中存儲(chǔ)的二進(jìn)制數(shù)輸出為10進(jìn)制數(shù)，需要將內(nèi)存中的碼進(jìn)行除法運(yùn)算，再循環(huán)輸出顯示，其子程序如下：OUTDECPROCLEADX,mess3MOVAH,09HINT21HMOVCX,10000CALLDECL1MOVCX,1000CALLDECL1MOVCX,100CALLDECL1MOVCX,10CALLDECL1MOVCX,1CALLDECL1RETOUTDECENDPDECL1PROCNEARMOVAX,BXMOVDX,0DIVCXMOVBX,DXMOVDL,ALADDDL,30HMOVAH,2INT21HRETDECL1ENDP3.7輸出十六進(jìn)制數(shù)子程序OUTHEX將內(nèi)存中存儲(chǔ)的二進(jìn)制數(shù)輸出為十六進(jìn)制數(shù)，需要將內(nèi)存中的代碼進(jìn)行移位運(yùn)算，將4位二進(jìn)制數(shù)合并為1位十六進(jìn)制數(shù)，再循環(huán)輸出顯示，其子程序如下：OUTHEXPROCLEADX,mess4MOVAH,09HINT21HMOVCX,4MOVAL,0HEXL1:ROLBX,1RCLAL,1ROLBX,1RCLAL,1ROLBX,1RCLAL,1ROLBX,1RCLAL,1MOVDL,ALANDDL,0FHADDDL,30HCMPDL,39HJBEHEXL2ADDDL,7HEXL2:MOVAH,02HINT21HLOOPHEXL1RETOUTHEXENDP4調(diào)試結(jié)果分析4.1調(diào)試過(guò)程調(diào)試過(guò)程主要由編輯、匯編、鏈接和執(zhí)行等幾個(gè)步驟組成。1〕源程序的編輯：編輯好匯編語(yǔ)言源程序后，保存為.asm文件。2〕源程序的匯編：調(diào)用匯編程序?qū)υ闯绦蜻M(jìn)行翻譯，生成.OBJ的目標(biāo)文件。在匯編過(guò)程中，源程序有錯(cuò)誤生不成目標(biāo)文件，經(jīng)過(guò)屢次修改最終生成目標(biāo)文件。3〕目標(biāo)程序的連接：調(diào)用鏈接程序〔LINK〕將用戶目標(biāo)程序和庫(kù)文件進(jìn)行鏈接、定位，生成.EXE可執(zhí)行文件。4〕調(diào)試可執(zhí)行程序：剛開(kāi)始可執(zhí)行程序運(yùn)行之后沒(méi)有得到預(yù)想的結(jié)果，又重新檢查源程序的算法錯(cuò)誤，重新編輯、匯編、鏈接和執(zhí)行，得到了預(yù)想的結(jié)果。4.2結(jié)果記錄經(jīng)過(guò)屢次調(diào)試、修改，測(cè)試結(jié)果勝利通過(guò)，符合要求：在MasmforWindows集成實(shí)驗(yàn)環(huán)境上輸入該匯編程序，點(diǎn)擊運(yùn)行，這時(shí)彈出窗口，顯示MENU，窗口如圖2所示：圖2首先進(jìn)行二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制，在窗口中輸入1，這時(shí)窗口提示“PleaseInputaBinnumber:〞,輸入二進(jìn)制數(shù)10100101，窗口顯示結(jié)果如圖3所示：圖3假設(shè)進(jìn)行二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，在窗口中輸入2，這時(shí)窗口提示“PleaseInputaBinnumber:〞,輸入二進(jìn)制數(shù)10100101，窗口顯示結(jié)果如圖4所示：圖4假設(shè)進(jìn)行二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制，在窗口中輸入3，這時(shí)窗口提示“PleaseInputaBinnumber:〞,輸入二進(jìn)制數(shù)10100101，窗口顯示結(jié)果如圖5所示：圖5假設(shè)輸入0，那么退出，窗口顯示如圖6：圖6假設(shè)輸入非0-3的字符，系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)，請(qǐng)求重新輸入，窗口顯示結(jié)果如圖7：圖75心得體會(huì)通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，讓我對(duì)匯編有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)了我用匯編語(yǔ)言編程的能力。匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是一門很抽象的學(xué)科，學(xué)起來(lái)也比擬乏味。一開(kāi)始學(xué)的時(shí)候感覺(jué)很難，也沒(méi)什么興趣。但隨著學(xué)習(xí)的推進(jìn)，以及上機(jī)編程，逐漸感到輕松。在這次課程設(shè)計(jì)中，讓我更加熟悉了匯編語(yǔ)言的一些根本的指令；掌握了匯編語(yǔ)言的一些根本的中斷調(diào)用功能，可以用匯編語(yǔ)言調(diào)用各種中斷調(diào)用功能。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，不斷對(duì)程序進(jìn)行修改、改良，增強(qiáng)了自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；在不斷的調(diào)試中，也讓自己發(fā)現(xiàn)了自己存在的一些錯(cuò)誤以及一些調(diào)試時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題，同時(shí)也更深的理解了存放器、存儲(chǔ)器等工作原理以及一些指令執(zhí)行后對(duì)它們的改變，例如INT指令會(huì)改變AL的值，在編程時(shí)應(yīng)注意這方面的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)一步步接近成功，每一個(gè)子程序的調(diào)試成功，都讓自己感到喜悅，從中體會(huì)到了編程的樂(lè)趣，有一種成就感，也讓自己樹(shù)立了信心，增強(qiáng)了對(duì)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的興趣。這次的匯編課程設(shè)計(jì)，我的題目是數(shù)制轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)》，要求實(shí)現(xiàn)十六進(jìn)制向二進(jìn)制、十進(jìn)制、八進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。雖然在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了不少問(wèn)題，比方運(yùn)行界面出現(xiàn)亂碼、不能得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)換等等問(wèn)題，但在不斷的修改和嘗試中慢慢地解決這些問(wèn)題，心里也有一種莫名的喜悅之感，正是這種感覺(jué)，使我對(duì)這門課產(chǎn)生了更加濃厚的興趣，對(duì)本次課程設(shè)計(jì)更加用心和認(rèn)真。在編程過(guò)程中我對(duì)匯編的一些工具進(jìn)行了嘗試，從MASM的EDIT，到WINDOWS的記事本，然后我又嘗試了“匯編語(yǔ)言集成編譯器1.0”和“VisulASM〞，集成匯編運(yùn)行環(huán)境，最終我在“MasmforWindows集成實(shí)驗(yàn)環(huán)境總之，這次課程設(shè)計(jì)我鍛煉了動(dòng)手能力，熟悉了匯編的編程環(huán)境，并穩(wěn)固了課程相關(guān)知識(shí)，收益很多。實(shí)踐出真知，而且我們要有創(chuàng)新的精神，在課程設(shè)計(jì)中不忘在小處創(chuàng)新，希望在下一次課程設(shè)計(jì)中能有更大的突破！參考文獻(xiàn)【1】湯書森.《微機(jī)原理接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)于實(shí)踐教程》.北京：清華大學(xué)出版社,2023【2】余朝琨.《IBM-PC匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2023【3】宋江.《微機(jī)原理與接口技術(shù)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2005【4】金泉涌.《微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)匯編》.北京：清華大學(xué)出版社，2007【5】沈美玲.《IBM-PC匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》.北京：清華大學(xué)出版社，1993【6】吳耿峰.《十六位微型計(jì)算機(jī)原理接口及應(yīng)用》.北京：高等教育出版.2004【7】戴梅萼.《微型計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》.北京：清華大學(xué)出版社.1992【8】羅省賢．《匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教程》．北京：電子工業(yè)出版社，2004【9】吳向軍．《匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》．北京：高等教育出版社,2023【10】計(jì)算機(jī)算法--設(shè)計(jì)與分析導(dǎo)論ComputerAlgorithms:IntroductiontoDesignandAnalysis,3ESaraBaase高等教育出版社【11】程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)ProgrammingLanguageDesignandImplementation,3ETerrenceW.Pratt清華大學(xué)出版社附件：源程序DATASEGMENTMENUdb'PleaseInputyourChoice:',0dh,0ahdb'1:Bin-->Oct8',0dh,0ahdb'2:Bin-->Dec10',0dh,0ahdb'3:Bin-->Hex16',0dh,0ahdb'0:Exit',0dh,0ah,'$'mess1db'PleaseInputaBinnumber:$'mess2db'OutputOctis:$'mess3db'OutputDecis:$'mess4db'OutputHexis:$'errordb'Error!PleaseInputyourChoiceagain:$'TABLEDWL0,L1,L2,L3DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXL:LEADX,MENU;顯示字符串MENUMOVAH,09HINT21HMOVAH,01HINT21HSUBAL,30HCMPAL,3JBEDONE;小于4那么跳轉(zhuǎn)到DONELEADX,errorMOVAH,09HINT21HJMPLDONE:LEASI,TABLEMOVAH,0SHLAX,1ADDSI,AXJMP[SI]L1:CALLINBINCALLCRLFCALLOUTOCTCALLCRLFJMPLL2:CALLINBINCALLCRLFCALLOUTDECCALLCRLFJMPLL3:CALLINBINCALLCRLFCALLOUTHEXCALLCRLFJMPLL0:MOVAH,4CHINT21HCRLFPROCMOVAH,02HMOVDL,0DHINT21HMOVDL,0AHINT21HRETCRLFENDPINBINPROCNEARLEADX,mess1MOVAH,09HINT21HMOVBX,0BINL1:MOVAH,01HINT21HCMPAL,0DHJZBINL2ANDAL,01HSHLBX,1ORBL,ALJMPBINL1BINL2:RETINBINENDPOUTOCTPROCNEARLEADX,mess2MOVAH,09HINT21HOCT1:ROLBX,1MOVAX,BXANDAL,01HADDAL,30HMOVDL,ALMOVAH,02HINT21HMOVCH,5OCT2:MOVCL,3ROLBX,CLMOVAL,BLANDAL,07HADDAL,30HMOVDL,ALMOVAH,2INT21