1、清华大学计算机硬件技术基础实验报告 3500字XXXX清华大学计算机硬件技术基础实验报告 3500字 实验名称：实验4：寻址方式和指令系统 姓名：袁鹏 学号：2013011780实验班号：33 机器号：42一实验目的1. 了解 MSP430G2xxx 汇编格式指令和常用寻址方式2. 了解 C 语言函数调用过程3. 通过反汇编了解 C 编译器实现初始化变量的方法4. 掌握计算机中数的表示和编码二实验任务1) 程序用到了哪些指令？mov.callclr.bmov.biv.bjmppus.dcd.add.clr.jrbr2) 程序用到了哪几种寻址方式？立即数寻址寄存器寻址绝对地址寻址寄存器相对寻址3
2、）用单步执行命令11，跟踪函数dlay 的调用和返回，用vi/rgisr 和vi/ mmory 查看堆栈指针SP 和堆栈内的内容，记录堆栈指针SP 和堆栈内容的变化；SP：0x03（执行mai函数时） 0x03c(执行dlay函数时） 0x03 0x03c. 堆栈中只有R15的值发生变化，因为R15存放了变量i的值，因此不断变化。4) 修改l4_1.C ，将变量i 定义为全局变量，通过反汇编的代码，比较与定义为局部变 量的不同；汇编代码长度增加 变量i的存储地址由R15变为RAM里面的0x02005) 修改L4_1.C, 将变量i 的类型从 usigd i 类型，改为usigd log 类型，
3、 反汇编看看函数dlay 的代码发生了什么变化？程序执行的结果有什么不同？为什 么？（需在实验板上运行）。dlay函数的地址变到mai函数上部，i变量由两个字节变为四个字节dlay函数的执行时间变长，LD灯的变化速率变慢。因为变量i从i转换为log，因此i的增加速率变慢，daly函数的执行时间也就变长。2. 了解C语言程序的执行过程实验中查看到该地址的值是多少？程序执行的第一条指令是什么指令？mai 函数的入口是单片机上电就被执行的第一条语句吗？未去除ru o:PC=0xc00c0X0X:0X00C0第一条指令是关闭看门狗，00c00c 40b2 5a80 0120 mov. #0x5a80,
4、dclmai函数的入口就是单片机上电执行的第一条语句。去除ru o:PC=0xc0000X0X:0X00C0第一条指令是初始化sp，00c000 4031 0400 mov. #0x400,spmai函数的入口不是单片机上电执行的第一条语句。3. C 语言中带初始化变量的定义及其实现在dbug 下反汇编程序，比较一个数组分别定义成cos 型常量、全局变量、局部变量三种不同形式，系统在初始值的实现上有何不同？定义成cos 型常量:从上电复位后执行的第一条指令，到mai( )函数中关闭看门狗的语句：由于数组已经被定义为cos型，因此数组一开始就被分配在0xC000中并完成初始化，上面的代码完成了初
5、始化SP和开始执行mai函数的作用。定义成全局变量：数组被定义为全局变量时开始没有被初始化，但是数组被分配在0x200地址里，数组里面数据存储在0xC000中，因此上电后开始执行初始化SP，以及将0xC000的赋给R13，将0x200赋给R12，接着跳转执行_daa16_mmcpy，并在mmcpy函数里完成对数组初始化，然后返回执行mai函数。定义为局部变量：数组被定义为局部变量时开始没有被初始化，也没有分配存储地址，但是数据里的数据还是存储在0xC000中，上电后执行到mai函数里初始化数组的语句时程序将0xC000赋给R15，接着用SP和R15完成初始化数组，并将数组分配在0x3A地址中。
6、（选做）定义为saic 型局部变量时：数组被定义为saic 型局部变量时，和定义为全局变量时类似，数组被一开始没有被初始化，但是数组被分配在0x200地址里，数组里面数据存储在0xC000中，因此上电后开始执行初始化SP，以及将0xC000的赋给R13，将0x200赋给R12，接着跳转执行_daa16_mmcpy，并在mmcpy函数里完成对数组初始化，然后返回执行mai函数。4. （选做）掌握计算机中数的表示和编码假设某内存单元的字内容为 0x06，试问该内容看作无符号数是多少？看作带符号数 是多少？看作一条指令的机器码，如何利用DBUG下的命令知道表示一条什么指令？如 果内存单元的内容为0x
7、5439， 看作无符号数、看作带符号数、看作一条指令的机器码， 分别表示什么？看作ASCII码，表示的是哪两个字符? 如何理解存放在内存中的内容？ 0X06看作无符号数是65286，看作有符号数是-250。建立一个C 项目， 在DBUG 下，利用mmory 命令，将RAM 区的内容改为0x06,0x,再用disassmbly 命令反汇编该RAM 区内容，可查看0x06所代表的指令为ad. R15,R6。0x5439看作无符号数是21561，看作带符号数也是21561，看作指令的机器码则所代表的指令是add. R4+,R9，看作ASCII码的话表示5I。内存中存放的内容是二进制数编码表示的指令是
8、机器码，是CPU能够直接识别的语言，能够被机器识别并转化为相应的操作指令。 思考：为什么查看0x06 是一条什么指令的机器码时，按顺序修改存储单元的内容时输入的 是0x06, 0x，而不是0x,0x06 ?因为MSP430存储器的读写模式采用的是小端模式，即低字节到低地址单元，高字节到高地址单元，所以当写入0x06, 0x时，表示的正是0x06。实验名称：实验5. 单片机应用系统硬件组成姓名：袁鹏 学号：2013011780实验班号：33 机器号：42一. 实验目的1. 了解 MSP4301xx 单片机结构及其编程仿真接口2. 了解 MSP430G2xxx 两线制JAG 编程仿真接口3. 了解
9、单片机应用系统的基本硬件组成4. 学习相对复杂项目的程序结构和良好编程风格二、实验任务1.了解MSP4301xx 单片机结构及其编程仿真接口MSP430149 单片机的引脚基本输入/输出控制与MSP430G2553的基本相同，不同的是：1) MSP430149 有P1P6六个I/O端口；2）各I/引脚在MSP430149 内没有上拉电阻，所以没有PxR 寄存器；3）MSP430149的引脚有64 根，每个引脚的复用功能没有MSP430G2553 多，所以没有PxSL2 寄存器。因此，在将实验2 中用MSP430G2553 上完成的任务2、任务3的C语言程序移植到MSP430149上时，要根据M
10、SP430149的结构对程序进行相应的调整。具体代2. 了解 MSP430G2xxx 两线制JAG 编程仿真接口根据MSP430的结构特点，MSP430G2xxx实验板上有板载仿真器，因此既可以直接连接USB线进行仿真调试，又可以利用板载仿真器进行仿真调试。后者具体可以通过两种方式进行：一是用Z 板载仿真器对MSP430G2553 单片机进行仿真调试：将一块实验班做仿真器用，一块做目标实验板使用。二是用USB型430 JAG仿真器对MSP430G2553单片机进行仿真调试，将USB型430JAG与实验班采用两线制线的方式连接起来。L5_LD.c代码如下：4. 学习相对复杂项目的程序结构和良好编程风格基于MSP4306638 实验箱做演示实验，MSP4306638 单片机结构及其实验箱原理图 可参看附录D(提供电子版)。简单阅读提供的程序源代码，总结几点良好编程风格。1) 图片显示演示实验2)(选做) 音频播录演示实验3)(选做) 直流电机调速控制演示程序都在mai.c内大量引用了自己编写的头文件和函数，而mai函数则是由几个函数完成，因此代码显得十分简洁明了，代码里包含大量注释来解释代码的具体含义，容易理解，清晰简明。
