C语言课程设计模拟器和汇编程序设计.doc

华中科技大学计算机科学与技术学院 C语言课程设计报告 题目: 模拟器和汇编程序的设计 专 业： 计算机科学与技术 班 级： 学 号： 姓 名： 成 绩： 指导教师： 李开 完成日期： 2012年 10 月 15 日目 录 一、系统需求分析 1 二、总体设计 6 三、数据结构设计 7 四、详细设计 9 五、系统实现 13 六、运行测试与结果分析 42 七、总结 44 八、参考文献 45 九、指导教师评语 46 一、系统需求分析 Simulator and Assembler 1. 用C语言编制汇编程序，将此简单计算机的汇编源程序翻译成目标代码，即机器码。为了测试所编制汇编程序的正确性，需用以上介绍的指令集编写两个汇编源程序，汇编源程序的功能要求为： ( 求1+2+3+…+100，并输出运算结果。 ② 求将” Simulator and Assembler”拷贝复制到新串并输出运算结果。 串并输出运算结果。 其中，32条指令以及伪指令和它们的功能如下： (1) 停机指令：HLT 功能：终止程序运行。 (2) 无条件转移指令：JMP label 功能：将控制转移至标号label处，执行标号label后的指令。 (3) 比较运算转移指令：CJMP label 功能：如果程序状态字中比较标志位c的值为1(即关系运算的结果为真)，则将控制转移至标号label处，执行标号label后的指令；否则，顺序往下执行。 (4) 溢出转移指令：OJMP 功能：如果程序状态字中比较标志位o的值为1(即算术运算的结果发生溢出)，则将控制转移至标号label处，执行标号label后的指令；否则，顺序往下执行。 (5) 调用子程序指令：CALL label 功能：将通用寄存器A~G、程序状态字PSW、程序计数器PC中的值保存到ES，然后调用以标号label开始的子程序，将控制转移至标号label处，执行标号label后的指令。 (6) 子程序返回指令：RET 功能：将ES中保存的通用寄存器A~Z、程序状态字PSW和程序字数器PC的值恢复，控制转移到子程序被调用的地方，执行调用指令的下一条指令。 (7) 入栈指令：PUSH reg0 功能：将通用寄存器reg0的值压入堆栈SS，reg0可以是A~G和Z八个通用寄存器之一。 (8) 出栈指令：POP reg0 功能：从堆栈SS中将数据出栈到寄存器reg0，reg0可以是A~G七个通用寄存器之一，但不能是通用寄存器Z。 (9) 取字节数据指令：LOADB reg0 symbol 功能：从字节数据或字节数据块symbol中取一个字节的数据存入寄存器reg0，所取的字节数据在数据块symbol中的位置由寄存器G的值决定。用C的语法可将此指令的功能描述为： reg0 = symbol[G] 例如，假设用伪指令定义了以下字节数据块num： BYTE num[10] = {5,3,2,8,6,9,1,7,4,0} 如果要将字节数据块num中第5个单元的值(即下标为4的元素)取到寄存器C，指令如下： LOADI G 5 LOADB C num 后面的指令LOADW、STOREB和STOREW在操作上与此指令类似。 (10) 取双字节数据指令：LOADW reg0 symbol 功能：从双字节数据或双字节数据块symbol中取一个双字节的数据存入寄存器reg0，所取的双字节数据在数据块symbol中的位置由寄存器G的值决定。 (11) 存字节数据指令：STOREB reg0 symbol 功能：将寄存器reg0的值存入字节数据或字节数据块symbol中的某个单元，存入单元的位置由寄存器G的值决定。用C的语法可将此指令的功能描述为： symbol[G] = reg0 (12) 存双字节数据指令：STOREW reg0 symbol 功能：将寄存器reg0的值存入双字节数据或双字节数据块symbol中的某个单元，存入单元的位置由寄存器G的值决定。 (13) 取立即数指令：LOADI reg0 immediate 功能：将指令中的立即数immediate存入寄存器reg0。立即数被当作16位有符号数，超出16位的高位部分被截掉。例如： LOADI B 65535 寄存器B的值为-1。 LOADI