鍵盤錄入數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與顯示.doc

課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名： 蔣宏 專業(yè)班級： 自動化0708班 指導(dǎo)教師： 石云 張蔚 工作單位： 自動化學(xué)院 題 目: 鍵盤錄入數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與顯示 初始條件：從鍵盤讀入二個五位十進制數(shù)（1位符號位+4位數(shù)值位），并將這二個十進制數(shù)，分別轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)，然后求其和，再將和以十進制形式進行顯示。按Q退出程序。要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）（1） 設(shè)計任務(wù)及要求分析（2） 方案比較及認證說明（3） 系統(tǒng)原理闡述（4） 硬件設(shè)計課題需要說明：硬件原理，電路圖，采用器件的功能說明（5） 軟件設(shè)計課題需要說明：軟件思想，流程圖，源程序及程序注釋（6） 調(diào)試記錄及結(jié)果分析（7） 總結(jié)（8） 參考資料（9） 附錄：芯片資料或程序清單，軟件演示屏幕拷貝圖或硬件實物圖時間安排：1月18日1月20日：收集資料，方案選擇1月21日1月23日：整體流程，程序細節(jié)1月25日1月27日；調(diào)試程序，報告撰寫1月28：交設(shè)計報告，程序演示，答辯指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日摘要：本文所設(shè)計的程序是運行于硬件和DOS操作系統(tǒng)下的，本程序通過調(diào)用DOS下的基本輸入輸出中斷，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入和輸出。程序中有兩個子程序，輸入的兩個五位的十進制數(shù)通過調(diào)用一個叫ASC_TO_BIN的子程序可以將其轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)，然后求兩個二進制數(shù)的和，求和完成后，再調(diào)用一個叫BIN_TO_ASCII的子程序?qū)⒍M制和轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的ASCII碼，調(diào)用DOS輸出中斷顯示在屏幕上，最后看用戶是否輸入的是或者，若是則程序結(jié)束，若不是則程序循環(huán)。關(guān)鍵字：8086；DOS系統(tǒng)；ASCII碼；中斷目錄1設(shè)計任務(wù)及要求分析11.1設(shè)計任務(wù)11.2要求分析12方案比較及認證說明23系統(tǒng)原理闡述33.1統(tǒng)設(shè)計的軟硬件環(huán)境33.2統(tǒng)設(shè)計中用到的DOS調(diào)用34軟件設(shè)計說明54.1 ASCII碼轉(zhuǎn)換成二進制算法實現(xiàn)54.2二進制轉(zhuǎn)換成ASCII碼算法實現(xiàn)54.3主程序結(jié)構(gòu)分析54.4子程序結(jié)構(gòu)分析64.5中斷程序的結(jié)構(gòu)分析85調(diào)試記錄及結(jié)果分析95.1調(diào)試記錄95.2調(diào)試結(jié)果分析9總結(jié)和心得體會10參考文獻11附錄一 源程序和程序注釋12附錄二 程序運行結(jié)果截圖16附錄三 本科生課程設(shè)計成績評定表17附錄四 評定項目表18V鍵盤錄入數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與顯示1設(shè)計任務(wù)及要求分析1.1設(shè)計任務(wù) 從鍵盤讀入二個五位十進制數(shù)（1位符號位+4位數(shù)值位），并將這二個十進制數(shù)，分別轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)，然后求其和，再將和以十進制形式進行顯示。按Q退出程序。1.2要求分析從設(shè)計任務(wù)中可以看出此次課設(shè)要求是：從鍵盤中輸入兩個五位十進制數(shù)（格式如-8888、+9999等），顯然通過鍵盤輸入的此類十進制數(shù)實際上輸入的是對應(yīng)字符的ASCII碼，若想求兩個數(shù)的和必須先將這兩個數(shù)對應(yīng)的二進制數(shù)求出，然后再求其和，求和完成后將二進制數(shù)再轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的十進制數(shù)用顯示器輸出，完成兩個五位十進制數(shù)的求和然后以十進制的形式顯示。2方案比較及認證說明輸入輸出方式的比較。方案一：BIOS功能調(diào)用方式輸入輸出數(shù)據(jù)。此方案使用相對復(fù)雜一些，而其我們對BIOS功能調(diào)用不是很熟悉。方案二：MSDOS功能調(diào)用的方式輸入輸出數(shù)據(jù)。此方案簡單實用、由于我們對MSDOS比較熟悉，所以用起來十分方便。綜上，我們選用方案二的輸入輸出方式，輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)。3系統(tǒng)原理闡述3.1統(tǒng)設(shè)計的軟硬件環(huán)境我們設(shè)計鍵盤錄入數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與顯示的硬件環(huán)境是X86計算機平臺的IBM-PC兼容機，開發(fā)的軟件環(huán)境是Windows XP操作系統(tǒng)下的MFPCI98匯編編譯環(huán)境。雖然我們不是在標(biāo)準(zhǔn)的8086 IBM_PC平臺下編程，也不是標(biāo)準(zhǔn)的DOS操作系統(tǒng)環(huán)境下編程；但是我們的硬件平臺是兼容8086的X86計算機平臺，軟件平臺是更高級并且兼容DOS的Windows XP操作系統(tǒng)，所以我們程序運行的結(jié)果絕對跟標(biāo)準(zhǔn)8086IBM-PC平臺上運行的結(jié)果完全一樣。3.2統(tǒng)設(shè)計中用到的DOS調(diào)用DOS是美國Microsoft公司為IBM-PC研制的磁盤操作系統(tǒng)（Disk Operating System），也稱為IBM-DOS或MS-DOS。DOS不僅為用戶提供了許多使用的指令，而其還有用戶可以直接調(diào)用的上百個常用子程序。對這些子程序的調(diào)用，稱為系統(tǒng)功能調(diào)用。這些子程序的功能主要是進行磁盤的讀寫、控制管理、內(nèi)存管理、基本輸入輸出管理等。在使用時，用戶不需要關(guān)心和了解各種IO接口硬件的詳細情況就能直接完成對IO接口的控制和管理。為了使用方便，將所有子程序從1開始循序編號，這些編號稱為DOS功能調(diào)用號。其調(diào)用過程為： DOS功能調(diào)用號送AH寄存器。 如果需要，按要求給定輸入?yún)?shù)（有的不需要輸入?yún)?shù)）。 寫入中斷指令“INT 21H”。下面介紹一些在本程序中用到的一些DOS輸入輸出功能。1.單字符輸入-1號功能：從鍵盤輸入一個字符。輸入?yún)?shù)：無。輸出參數(shù)：AL=ASCII碼。2.單字符輸出-2號功能：在屏幕上顯示1個字符（ASCII碼）。輸入?yún)?shù)：DL=ASCII碼。輸出參數(shù)：無。3.多字符輸入0AH功能：多個字符輸入到緩沖區(qū)。輸入?yún)?shù)：DS：DX=輸入緩沖區(qū)首地址。輸出參數(shù)：DS: DX=輸入字符串所在緩沖區(qū)地址。設(shè)置緩沖區(qū)要注意以下幾點：l 緩沖區(qū)第1個字節(jié)存放預(yù)定字符個數(shù)，最多255個。l 緩沖區(qū)第2個字節(jié)保留，用于調(diào)用返回時存放實際輸入的字符個數(shù)。l 緩沖區(qū)第3個字節(jié)開始，存放輸入的字符。l 緩沖區(qū)要考慮留一個字節(jié)作為回車符。4多字符輸出9號功能：多個字符輸出到屏幕顯示。輸入?yún)?shù)：DS：DX=輸出字符緩沖區(qū)首地址。輸出參數(shù)：無。該功能對輸出字符的個數(shù)沒有要求，但是輸出字符串要以$結(jié)束。5過程終止4CH號該調(diào)用的功能是結(jié)束當(dāng)前程序，并且返回調(diào)用它的程序。如果在DEBUG狀態(tài)下運行則返回DEBUG；如果在DOS下運行，則返回DOS。在匯編語言程序結(jié)束處加上“，”和“INT 21H”兩條指令，以利于程序執(zhí)行完畢，返回操作系統(tǒng)控制。4軟件設(shè)計說明4.1 ASCII碼轉(zhuǎn)換成二進制算法實現(xiàn) 首先將其轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)字，再用累加和乘10加X的方法變成二進制數(shù)，如將1358轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)，可先將累加和賦0，再計算(1*10+3)*10+5)*10+8)，結(jié)果為二進制數(shù)，再由符號位決定是否需要求補。4.2二進制轉(zhuǎn)換成ASCII碼算法實現(xiàn) AX中的數(shù)范圍在+32767到-32768之間，先檢查AX中的符號位，以決定輸出“+”還是“-”，若是負數(shù)，應(yīng)先求補，得到原碼后即可與正數(shù)作統(tǒng)一處理。轉(zhuǎn)換方法為將被轉(zhuǎn)換的二進制數(shù)先除以10000，商;即為萬位數(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，將各個數(shù)加上30H，即成為對應(yīng)字符。4.3主程序結(jié)構(gòu)分析程序執(zhí)行一次一共用了9次21H號中斷。第1、3、5、6、7次調(diào)用前AH寫入的是9，所以這幾次調(diào)用INT21是在屏幕上顯示DX為首地址的字符串，也就是顯示的是響應(yīng)的提示信息和兩個數(shù)之和的結(jié)果；第2、4次INT21H中斷調(diào)用前AH寫入了10，所以這兩次調(diào)用的作用是輸入兩個五位十進制數(shù)，且在沒個五位的十進制數(shù)輸入后，立即調(diào)用ASCII_TO_BIN函數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二進制數(shù)；第八次INT21H調(diào)用之前AH中寫入了1，該次輸入一個字符，在把輸入的該字符和Q和q比較，看是否是其中的一個，若是則程序結(jié)束，此時在AH中寫入4CH中，再調(diào)用INT21H，顯然是把CPU交給操作系統(tǒng)；若不是則程序回到開始處，程序循環(huán)。主程序的流程圖如圖4-1所示。圖4-1 主程序流程圖4.4子程序結(jié)構(gòu)分析ASC_TO_BIN(ASCII碼字符轉(zhuǎn)化成二進制子函數(shù))，該函數(shù)的功能是五位ASCII碼十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)；在主程序中一共調(diào)用了兩次該函數(shù)，分別是在輸入完成兩個五位十進制數(shù)后。算法實現(xiàn)已在前面分析，這里不再重述，ASC_TO_BIN子程序的流程圖如圖4-2圖所示。圖4-2 ASC_TO_BIN子程序流程圖BIN_TO_ASCII(將二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)ASCII碼形式十進制數(shù)函數(shù))，該函數(shù)的功能是將一個二進制數(shù)轉(zhuǎn)化成對應(yīng)ASCII碼形式的十進制數(shù)，以便屏幕輸出。該子程序的算法實現(xiàn)已在前面說明，程序流程圖如圖4-3所示。 圖4-3 BIN_TO_ASCII子程序流程圖4.5中斷程序的結(jié)構(gòu)分析INT21H號中斷是一個系統(tǒng)中斷，中斷程序根據(jù)中斷前寫入AH中的值決定中斷的功能，前面已說明中斷程序的功能，中斷程序執(zhí)行的流程圖如圖4-4所示。 圖4-4 中斷程序流程圖5調(diào)試記錄及結(jié)果分析5.1調(diào)試記錄剛寫完程序第一次調(diào)試時，程序老是出錯，錯誤提示如圖5-1所示。圖5-1 調(diào)試出錯提示 經(jīng)過反復(fù)認真檢查和修改，最后終于找到了程序出錯的原因，原來是子程序調(diào)用出錯了，后面修改了子程序和子程序的調(diào)用方式，程序就可以正常運行了。運行結(jié)果如圖5-2所示。圖5-2 正確運行的結(jié)果5.2調(diào)試結(jié)果分析 從圖5-2和附錄二中可以看出，程序運行結(jié)果完全滿足預(yù)期要求。程序能夠完成兩個五位十進制數(shù)的求和，并顯示結(jié)果。并能實現(xiàn)按Q或q推出程序?？偨Y(jié)和心得體會通過這次微機原理與接口技術(shù)課程設(shè)計，加強了我們動手、思考和解決問題的能力。通過參加這次的課程設(shè)計，我學(xué)到了很多無法在課堂上學(xué)到的知識。在課堂上我們學(xué)習(xí)的都是理論知識，而課程設(shè)計是鍛煉我們把那些理論運用到我們實際的生活中?，F(xiàn)在，我對課設(shè)做以下幾點總結(jié)：（1）通過微機原理與接口技術(shù)的課程設(shè)計，使我認識到計算機技術(shù)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代眾多的領(lǐng)域中，起著越來越重要的作用。隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，計算機應(yīng)用越來越廣泛，計算機應(yīng)用分為數(shù)值計算和非數(shù)值應(yīng)用兩大領(lǐng)域。非數(shù)值應(yīng)用又包括數(shù)據(jù)處理、知識處理 ，例如信息系統(tǒng)、工廠自動化、辦公室自動化、家庭自動化 、專家系統(tǒng)、模式識別、機器翻譯等領(lǐng)域。我們學(xué)習(xí)的微機原理與接口技術(shù)是現(xiàn)在計算機技術(shù)的基礎(chǔ)，現(xiàn)在學(xué)好微機原理與接口技術(shù)，好好的理論聯(lián)系實際，將來才能為我國的計算機技術(shù)發(fā)展做出貢獻。（2）通過微機原理與接口技術(shù)的課程設(shè)計，使我學(xué)以致用，理論聯(lián)系實際，真正學(xué)到了實用的知識。上微機原理與接口技術(shù)的時候，我們學(xué)了8086CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、匯編語言、基本輸入輸出設(shè)備、定時器芯片、中斷控制、串行并行通信、AD、DA等是一些理論知識，很難、很經(jīng)典，雖然我們看上去懂了，也會做題了。通過課程設(shè)計時我們才知道，原來我們只是對理論略知一二，要是談到實際應(yīng)用我們真是無從下手。不過，還好我們有課程設(shè)計，使我們剛學(xué)完理論知識，馬上又學(xué)以致用，使我們的知識掌握的更加的牢固，同時也激發(fā)了我們創(chuàng)新的思想，真是一舉兩得，收獲不小啊。所以我們感謝課程設(shè)計，感謝老師們認真耐心的輔導(dǎo)我們的課程設(shè)計，我希望以后我們可以多做一些類似的課程設(shè)計。（3）通過微機原理與接口技術(shù)的課程設(shè)計，本人搞懂了一直來沒有搞清楚的幾個問題。我們在學(xué)習(xí)微機原理與接口技術(shù)以前，我們學(xué)過C、VB等高級語言，一直以來我們都用高級語言編程的，一直以來我不明白高級語言是如何在CPU中執(zhí)行和計算的通過學(xué)習(xí)匯編語言我明白了指令時如何執(zhí)行的。還有我很早就開始學(xué)習(xí)單片機，當(dāng)然用的是高級語言C，一直以來我有都沒有明白堆棧的概念，不明白堆棧具體有什么用，該怎么用？通過匯編語言的學(xué)習(xí)我也明白堆棧的作用和堆棧具體應(yīng)該怎么用?？傊ㄟ^微機原理與接口技術(shù)的課計,我獲益匪淺我，希望以后可以多做一些課設(shè)。參考文獻1 周佩玲 彭虎 傅忠謙.微機原理與接口技術(shù).北京：電子工業(yè)出版社，2005 2 馮繼超.微機原理實驗指導(dǎo)書.武漢:武漢理工大學(xué)教材中心,20083 索梅.匯編語言程序設(shè)計.北京:清華大學(xué)出版社,1994 4 朱冰.軟件工程.北京:北京大學(xué)出版社,20035 李昭原.數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用.北京:科學(xué)技術(shù)出版社,20006 周佩玲 彭虎 傅忠謙. 微機原理與接口技術(shù)學(xué)習(xí)指導(dǎo).北京：電子工業(yè)出版社，2008附錄一 源程序和程序注釋DATA SEGMENT COMMONINPUT_MESSAGEDB 0AH , PLEASE INPUT A NUMBER(LESS THAN 5 FIGURES):$QUIT_MESSAGE DB 0AH, ENTER Q OR q TO QUIT ANY OTHER TO CONTINUE:$ IN_ASC_BUF DB 6 ;十進制數(shù)的輸入緩沖區(qū)，共可接收6個字符 DB ? ;保留，用于10號調(diào)用時DOS填入實際輸入字符個數(shù) DB 6 DUP(?) ;一個符號位，四位數(shù)字ASCII碼，加上一個回車符,共計6字符BIN_BUF1 DW ? ;一個數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制后，放于此處OUTPUT_MESSAGE DB 0AH , THE SUM IS: , $OUT_ASC_SUM DB 6 DUP(?) , $ ;將二個數(shù)的和轉(zhuǎn)換為ASCII碼后，放于此處， ;以供9號調(diào)用顯示DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE , DS:DATAsl PROC FARSTART: MOV AX , DATA MOV DS , AX MOV DX , OFFSET INPUT_MESSAGE MOV AH , 9 INT 21H ;提示輸入一個數(shù) MOV DX , OFFSET IN_ASC_BUF MOV AH , 10 INT 21H ;讀取第一個數(shù) CALL ASC_TO_BIN ;轉(zhuǎn)換第一個數(shù)為二進制 MOV BIN_BUF1 , AX ;保存第一個數(shù) MOV DX , OFFSET INPUT_MESSAGE MOV AH , 9 INT 21H ;提示輸入一個數(shù) MOV DX , OFFSET IN_ASC_BUF MOV AH , 10 INT 21H ;讀取第二個數(shù) CALL ASC_TO_BIN ; 轉(zhuǎn)換第二個數(shù)為二進制 ADD AX , BIN_BUF1 ;計算這二個數(shù)之和 CALL BIN_TO_ASCII ;將和轉(zhuǎn)換為ASCII碼，以供顯示用 MOV DX , OFFSET OUTPUT_MESSAGE MOV AH , 9 INT 21H MOV DX , OFFSET OUT_ASC_SUM MOV AH , 9 INT 21HMOV DX,OFFSET QUIT_MESSAGE MOV AH , 9 INT 21HMOV AH , 1 INT 21H CMP AL,Q JZ OVERCMP AL,q JZ OVERJMP STARTOVER: MOV AH , 4CH INT 21Hsl ENDPASC_TO_BIN PROC ;ASCII碼轉(zhuǎn)換為二進制數(shù);入口：十進制數(shù)的ASCII碼在IN_ASC_BUF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)換成十進制數(shù)字，再用累加和乘10加X的方法變成二進制數(shù)，如將;358轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)，可先將累加和賦0，再計算(0*10+3)*10+5)*10+8)，結(jié)果為二;進制數(shù)，再由符號位決定是否需要求補。 MOV CL , IN_ASC_BUF+1 ;取字符個數(shù) MOV CH , 0 DEC CL ;扣除符號位 MOV BX , OFFSET IN_ASC_BUF+3 ;調(diào)整BX指向十進制數(shù)的最高位 PUSH BX PUSH CXL1: MOV AL , BX AND AL , 0FH MOV BX , AL INC BX LOOP L1 ;將所有數(shù)字字符的高四位清0，使之變?yōu)閿?shù)字值 POP CX POP BX MOV AX , 0 ;累加和賦初值 MOV SI , 10L2: MUL SI ADD AL , BX ADC AH , 0 INC BX LOOP L2 ;累加乘10 CMP IN_ASC_BUF+2 , + JZ L3 ;符號是正號，轉(zhuǎn)移 NEG AX ;符號是負號，求補L3: RETASC_TO_BIN ENDPBIN_TO_ASCII PROC ;將二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)十進制數(shù)數(shù)字的ASCII碼;入口：二進制數(shù)在AX內(nèi);出口：轉(zhuǎn)換后的ASCII碼在OUT_ASC_SUM變量內(nèi);算法：AX中的數(shù)范圍在+32767到-32768之間，先檢查AX中的符號位，以決定輸出“+”;還是“-”，若是負數(shù)，應(yīng)先求補，得到原碼后即可與正數(shù)作統(tǒng)一處理。轉(zhuǎn)換方法為將被轉(zhuǎn)換的;二進制數(shù)先除以10000，商;即為萬位數(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，將各個數(shù)加上30H，即成為對應(yīng)字符。 MOV OUT_ASC_SUM , + CMP AX , 0 JGE L4 ;不是負數(shù)，轉(zhuǎn)移 NEG AX MOV O