《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書鐘表顯示匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)

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1、武漢理工大學(xué)《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 鐘表顯示匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)目的與要求 1.1設(shè)計(jì)目的： （1）理解掌各個(gè)中斷的使用方法，通過(guò)對(duì)一些較大程序的編寫，加深對(duì)匯編語(yǔ)言的認(rèn)識(shí)，尤其是對(duì)中斷的理解。 （2）掌握一定的匯編語(yǔ)言知識(shí)，培養(yǎng)自己的動(dòng)手操作能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 （3）學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的基本思路和方法。 1.2 設(shè)計(jì)要求： 設(shè)計(jì)匯編語(yǔ)言程序，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)時(shí)間顯示功能，具體功能要求如下： (1)設(shè)計(jì)一個(gè)界面顯示系統(tǒng)方框。 (2)單擊“T”鍵顯示本機(jī)系統(tǒng)的時(shí)間。 (3)單擊“ESC＂鍵退出程序。 1.3 程序內(nèi)容 第一

2、部分：定義顯示界面。 第二部分：調(diào)用系統(tǒng)時(shí)間，并將調(diào)用的用二進(jìn)制表示的時(shí)間數(shù)轉(zhuǎn)換成ASCII碼，并 將時(shí)間數(shù)存入內(nèi)存區(qū)。 第三部分：將存在系統(tǒng)內(nèi)存區(qū)的時(shí)間數(shù)用顯示字符串的形式顯示出來(lái)。 第四部分：獲取鍵盤的按鍵值,以ESC鍵退出系統(tǒng)返回DOS。 2 總體方案論證 這次的任務(wù)，一共設(shè)計(jì)了兩種方案。 方案一主要是調(diào)用2CH號(hào)DOS中斷讀系統(tǒng)時(shí)間，把各相關(guān)寄存器中的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制ASCII碼輸出，分別將小時(shí)數(shù)、分鐘數(shù)、秒數(shù)存入顯示緩沖區(qū)，調(diào)用DOS字符串顯示功能將時(shí)間顯示出來(lái)，然后定位光標(biāo)的開始位置，結(jié)合著將時(shí)間顯示在我們預(yù)先定義好的位置上。 方案二同樣調(diào)用2CH號(hào)DOS中斷讀系統(tǒng)

3、時(shí)間，只是方案二簡(jiǎn)單點(diǎn)，沒(méi)有把小時(shí)數(shù)、分鐘數(shù)、秒數(shù)分開，直接將系統(tǒng)當(dāng)下的時(shí)間存入了顯示緩沖區(qū)，調(diào)用DOS字符串顯示功能將時(shí)間顯示出來(lái)，然后定位光標(biāo)的開始位置，結(jié)合著將時(shí)間顯示在我們預(yù)先定義好的位置上。 經(jīng)過(guò)對(duì)比，我覺(jué)得方案一好點(diǎn)們雖然復(fù)雜一些，但是大體的思路很清楚。 總體思路就是調(diào)用2CH號(hào)DOS中斷讀系統(tǒng)時(shí)間，把各相關(guān)寄存器中的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制ASCII碼輸出，分別將小時(shí)數(shù)、分鐘數(shù)、秒數(shù)存入顯示緩沖區(qū)，調(diào)用DOS字符串顯示功能將時(shí)間顯示出來(lái)，然后定位光標(biāo)的開始位置，結(jié)合著將時(shí)間顯示在我們預(yù)先定義好的位置上。由于獲取了的系統(tǒng)時(shí)間不會(huì)自動(dòng)刷新，所以我們要設(shè)計(jì)成循環(huán)的方式來(lái)不斷獲取系統(tǒng)

4、的時(shí)間，這樣就形成了會(huì)跳動(dòng)的電子鐘了。程序一旦進(jìn)入運(yùn)行，就會(huì)顯示一個(gè)精美的方框，顯示按鍵提示，按T就將不間斷地在顯示屏顯示時(shí)間，要想程序停止運(yùn)行，可同時(shí)在鍵盤按下ESC鍵退出。在本程序中，時(shí)鐘的精確度為秒。其中DOS調(diào)用功能中，編號(hào)為2CH的功能是取時(shí)間，出口參數(shù)：CX：DX=時(shí)間。程序中會(huì)有四個(gè)子程序： 子程序BIN100UT 功能：把二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制ASCII碼輸出； 子程序STDOUT 功能：標(biāo)準(zhǔn)輸出一個(gè)字符； 子程序CLRSCR 功能：清屏； 子程序SETCURS 功能：設(shè)置光標(biāo)位置。 2.1 子程序BIN10OUT 子程序BIN100UT的功能就是把二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十

5、進(jìn)制ASCII碼輸出。 基本原理：首先要完成二進(jìn)制到十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換，一般采用“除10取余”法來(lái)完成，其大致過(guò)程如下：將待轉(zhuǎn)換的數(shù)（在AX中）除以10，得到第一個(gè)商和余數(shù)，此第一個(gè)余數(shù)就是所求的十進(jìn)制數(shù)的個(gè)位；再用第一個(gè)商除以10，得到第二個(gè)商和余數(shù)，此第二個(gè)余數(shù)就是所求十進(jìn)制數(shù)的十位；……；重復(fù)這一過(guò)程直至商為0，此時(shí)的余數(shù)就是所求十進(jìn)制數(shù)的最高位。 在內(nèi)存中分配一緩沖區(qū)，用來(lái)存放以上分離出來(lái)的十進(jìn)制數(shù)的每一位，然后再逐個(gè)轉(zhuǎn)換成ASCII碼，轉(zhuǎn)換成ASCII碼的過(guò)程很簡(jiǎn)單，就是給每個(gè)十進(jìn)制位加上30H即可；最后送顯示器輸出。從轉(zhuǎn)換的過(guò)程可以看出，先分離出來(lái)的是十進(jìn)制數(shù)的低位，要后顯示；后分

6、離出來(lái)的是十進(jìn)制數(shù)的高位，應(yīng)該先顯示。因此在編程時(shí)，我們可以利用堆棧操作中“先進(jìn)后出、后進(jìn)先出”的特性，當(dāng)分離出各十進(jìn)制位時(shí)依次入棧，要逐個(gè)轉(zhuǎn)換成ASCII碼送顯示時(shí)依次出棧。 子程序BIN100UT流程圖如圖2-1所示。

7、 圖2-1 子程序BIN100UT流程圖 2.2子程序STDOUT 子程序STDOUT的功能是顯示輸出。 在編寫這一段程序時(shí)，我用到了INT 21 02H號(hào)中斷，INT 21的功能是系統(tǒng)功能調(diào)用，入口參數(shù)：AH=調(diào)用號(hào)。編號(hào)02H的功能就是顯示輸出，入口參數(shù)：DL=輸出字符。一旦了解了這一功能，顯示輸出子程序便可解決，程序如下所示。 程序：STDOUT PROC PUSH DX

8、MOV DL,AL MOV AH,2 INT 21H POP DX RET STDOUT ENDP 子程序STDOUT流程圖如圖2-2所示。 圖2-2 子程序STDOUT流程圖 2.3子程序CLRSCR 子程序CLRSCR的功能是清屏。 在子程序CLRSCR中，我用到了顯示器驅(qū)動(dòng)程序（INT 10H）中AH=6的功能。AH=6的功能是當(dāng)前頁(yè)上滾，入口參數(shù)：AL=行數(shù)，（從窗口底部

9、算起，空白的行數(shù)）；AL=0為整個(gè)窗口空白；（CH，CL）=滾動(dòng)區(qū)域的左上角行、列；（DH，DL）=滾動(dòng)區(qū)域的右下角的行、列；BH=空白頁(yè)的屬性。 以上是對(duì)INT 10 AH=6中斷的簡(jiǎn)述，在本課題中用到清屏程序是為了使屏幕顯示更加美觀，同時(shí)改變BH的數(shù)值，便可改變字體顏色，程序中即讓AX=0600H，左上角的行列號(hào)為（CH，CL）=（0，0），右下角的行列號(hào)為DX=184FH。 其實(shí)在這里也可以用到AH=7的功能，它們的功能都是初始化屏幕或滾屏，AH=6為向上滾屏，AH=7為向下滾屏，其它功能一樣。 子程序CLRSCR流程圖如圖2-3所示。

10、 圖2-3 子程序CLRSCR流程圖 2.4子程序SETCURS 子程序SETCURS 的功能是設(shè)置光標(biāo)位置。 在子程序SETCURS中，我用到了顯示器驅(qū)動(dòng)程序（INT 10H）中AH=2的功能。AH=2的功能是設(shè)置光標(biāo)位置，入口參數(shù)：（DH，DL）=行、列；BH=頁(yè)號(hào)（圖形模式為0）。 為了使顯示的時(shí)間在DOS屏幕中的中間顯示，DX設(shè)置為0A24H，即DH=0AH，DL=24H，就是在0AH行，24H列。如果想改變時(shí)間顯示的位置，只要改變DX的數(shù)值就可以達(dá)到目的。由于在第零頁(yè)中定位，可用SUB BH，BH來(lái)完成此操作。 子程序SETCURS流程圖如

11、圖2-4所示。 圖2-4 子程序SETCURS流程圖 綜上所述，為系統(tǒng)顯示時(shí)鐘的幾個(gè)重要子程序，缺一不可，但實(shí)現(xiàn)這些功能其實(shí)還有很多其它中斷可以完成，在這里不一一介紹。 課程題目中設(shè)計(jì)通過(guò)點(diǎn)擊‘ESC’鍵退出程序，在這里簡(jiǎn)單介紹一下，首先要用到INT 21 0BH號(hào)中斷，改中斷的功能是檢查標(biāo)準(zhǔn)輸入狀態(tài)，出口參數(shù)AL=00無(wú)鍵入，AL=FF有鍵入。同時(shí)還要用到INT 21 08H號(hào)中斷，該中斷的功能是鍵盤輸入字符（無(wú)回應(yīng)顯示），出口參數(shù)：AL=輸出字符。在此設(shè)計(jì)中要求點(diǎn)擊‘ESC’鍵退出，先

12、在ASCII碼表中查詢ESC的ASCII值，查表得1BH，即AL=1BH。退出程序（EXIT）用的是INT 21 4CH號(hào)中斷，該中斷的功能是終止當(dāng)前程序并返回調(diào)用程序，入口參數(shù)：AL=退出碼。通過(guò)以上的幾個(gè)功能調(diào)用就可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)擊‘ESC’鍵退出程序的功能。 3 主程序流程圖 主程序流程圖如圖3-1所示。 圖3-1 主程序流程圖 主程序?qū)讉€(gè)子程序有效的結(jié)合在一起，其中要注意的是最后一

13、步（點(diǎn)擊‘ESC’退出），因?yàn)槿绻O(shè)計(jì)不好循環(huán)，會(huì)影響系統(tǒng)提取時(shí)間，導(dǎo)致時(shí)間停止不走動(dòng)，綜上所述，便基本完成了設(shè)計(jì)要求。 4 調(diào)試過(guò)程 （1）編譯→匯編源文件，命名為徐聯(lián)杏.asm。 （2）asm將生成一個(gè)OBJ文件，如果有程序有錯(cuò)誤，則提示不能生成OBJ文件，那么就要檢查源程序中的錯(cuò)誤，并改正。 （3）點(diǎn)擊連接，然后點(diǎn)擊運(yùn)行，即可顯示結(jié)果。結(jié)果如圖4-1所示。

14、 圖4-1 程序運(yùn)行結(jié)果 （4）如果要退出程序，點(diǎn)擊‘ESC’鍵即可。 分析：調(diào)試屏幕上顯示的提示語(yǔ)與系統(tǒng)時(shí)間的位置都可通過(guò)前面介紹的內(nèi)容來(lái)改變，點(diǎn)擊‘ESC’鍵退出也可改變，同時(shí)字體顏色也可選為自己喜歡的顏色。 5 編程時(shí)遇到的問(wèn)題及解決方法 在課程設(shè)計(jì)中遇到的最大的困難是如何產(chǎn)生中斷，用什么形式的中斷實(shí)現(xiàn)功能，對(duì)中斷向量表的裝載還比較模糊，對(duì)中斷的初始化、具體設(shè)置、中斷返回還不是很清楚，程序設(shè)計(jì)一度陷入停滯狀態(tài)，不知如何是好。我們又重新翻閱了周佩玲主編的《微機(jī)原理與接口技術(shù)》及網(wǎng)上的很多關(guān)于中斷的介紹與例題，重點(diǎn)研究了中斷過(guò)程，通過(guò)對(duì)這一內(nèi)容的學(xué)習(xí)，我們終于對(duì)中斷有了詳細(xì)的認(rèn)識(shí)，

15、在設(shè)計(jì)程序時(shí)也容易了很多，最后在設(shè)計(jì)退出程序的時(shí)候也遇到了一點(diǎn)困難，設(shè)計(jì)的程序可以點(diǎn)擊ESC鍵退出，但時(shí)間卻不走動(dòng)了，但通過(guò)對(duì)程序的修改與調(diào)試，最后加入循環(huán)后便解決了這一問(wèn)題。 6 心得體會(huì) 這次課程設(shè)計(jì)歷時(shí)兩周，從中發(fā)現(xiàn)了自己很多問(wèn)題，看見(jiàn)自己的知識(shí)有很多漏洞，雖然做過(guò)微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)，但實(shí)際經(jīng)驗(yàn)還是很缺乏。說(shuō)到設(shè)計(jì)，很多人都有恐懼感，但我一聽(tīng)見(jiàn)設(shè)計(jì)就很高興，當(dāng)看到自己設(shè)計(jì)的東西在軟件上仿真成功的時(shí)候，就有一種成就感。 在這次的設(shè)計(jì)中，我感覺(jué)有同學(xué)們的幫助很重要，這次設(shè)計(jì)的時(shí)間雖然有些倉(cāng)促，但是我們的熱情依然很高，在大量資料和老師的幫助下選定了方案，之前想的可能是用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，但后來(lái)聽(tīng)老師

16、一講，知道原來(lái)是用純軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，一開始一點(diǎn)頭緒都沒(méi)有，但查了一些資料后，心里就有些底了。其實(shí)在編程中，我們借鑒了很多現(xiàn)成的子程序，比如二進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換，這些子程序的設(shè)計(jì)是固定的，因此可以直接從指導(dǎo)資料中調(diào)用，至于設(shè)置光標(biāo)的子程序，只需要修改幾個(gè)參數(shù)就可以，這大大方便了我們的設(shè)計(jì)，為我們節(jié)省了很多的時(shí)間。 平常上課都只是聽(tīng)老師講講，覺(jué)的很多東西很簡(jiǎn)單，但真正做起來(lái)，真的發(fā)現(xiàn)了很多問(wèn)題，后來(lái)通過(guò)自己查資料和摸索解決了一些問(wèn)題。剛開始的時(shí)候，做起來(lái)也比較得心應(yīng)手，但是程序的原理與結(jié)構(gòu)必須明白，這并不是為了應(yīng)付答辯，而是如果只知道原理，那么萬(wàn)一編程的時(shí)候有一點(diǎn)錯(cuò)誤，就沒(méi)有辦法完成任務(wù)。 通過(guò)這次課程

17、設(shè)計(jì)，使我對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘顯示的程序有了更深一步的了解，對(duì)它的各個(gè)模塊都有所研究，把死板的課本知識(shí)變得生動(dòng)有趣，激發(fā)了學(xué)習(xí)的積極性，加深了對(duì)理論知識(shí)的理解，以前對(duì)匯編語(yǔ)言的認(rèn)識(shí)比較模糊，現(xiàn)在通過(guò)自己做實(shí)驗(yàn)，基本了解了它的使用，培養(yǎng)了自己的實(shí)踐動(dòng)手能力。 對(duì)于課程設(shè)計(jì)我總結(jié)了五點(diǎn)：首先它是一個(gè)對(duì)知識(shí)回顧的過(guò)程，而我們?cè)趶?fù)習(xí)中還能學(xué)到新的知識(shí)；第二是開拓了我們的思路，為了使我們的設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單更完善，我們大家都開動(dòng)了腦筋，在不斷的嘗試中獲得最終方案；第三是給了我們實(shí)踐的機(jī)會(huì)，我就是因?yàn)槿鄙賹?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以為在課堂上學(xué)的東西就可以解決問(wèn)題，致使之后在編程中預(yù)到了很多困難；第四是給了我們創(chuàng)新的機(jī)會(huì)，老師讓我們大膽

18、的去創(chuàng)新，去嘗試，使我們有動(dòng)力有信心去完成自己的想法；第五是使我感覺(jué)到了學(xué)無(wú)止境，真的是一山還比一山高，好的方案層出不窮，這使我在以后的學(xué)習(xí)中不會(huì)再只限于課本，要多查資料，多學(xué)習(xí)，才能完善自己。 通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我想說(shuō)，我真的付出很多，確實(shí)很辛苦，但我很開心 最后我認(rèn)為大學(xué)應(yīng)該多做一些這樣的課題，我相信我們會(huì)越做越好。 參考文獻(xiàn) [1] 周佩玲，彭虎，傅忠謙．微機(jī)原理與接口技術(shù)．北京：電子工業(yè)出版社，2006 [2] 雷麗文，朱曉華，蔡征宇，繆均達(dá)．微機(jī)原理與接口技術(shù)．北京：電子工業(yè)出版社，1998 [3] 李文英，劉星，宋蘊(yùn)新，李勤．微機(jī)原理與接口技術(shù)

19、．北京：清華大學(xué)出版社，2001 [4] 楊吉祥．微型計(jì)算機(jī)原理．西安：電子科技大學(xué)出版社，2001 [5] 仇玉章等．32位微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)．北京：清華大學(xué)出版社，2000 附錄 系統(tǒng)時(shí)鐘顯示源程序： STACK SEGMENT STACK DW 200 DUP (?) STACK ENDS DATA SEGMENT SPACE DB 1000 DUP ( ) PATT

20、ERN DB 6 DUP ( ),02AH,26 DUP (02AH),02AH,6 DUP ( ) DB 6 DUP ( ),023H,26 DUP (20H),023H,6 DUP ( ) DB 6 DUP ( ),02AH,26 DUP (02AH),02AH,6 DUP ( ) DBUFFER DB 8 DUP (:),12 DUP ( ) DBUFFER1 DB 20 DUP ( ) STR

21、 DB 0DH,0AH, PLEASE INPUT TIME(T) OR QUIT(ESC): $ DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK START : MOV AX,0001H ;設(shè)置顯示方式為40*25彩色文本方式 INT 10H MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV ES,

22、AX MOV BP,OFFSET SPACE MOV DX,0B00H MOV CX,1000 MOV BX,0040H MOV AX,1300H INT 10H MOV BP,OFFSET PATTERN ;顯示矩形條 MOV DX,0B00H

23、 MOV CX,120 MOV BX,004EH MOV AX,1301H INT 10H LEA DX,STR ;顯示提示信息 MOV AH,9 INT 21H MOV AH,1 ;從鍵盤輸入單個(gè)字符 INT

24、 21H LOP: CALL SETCURS ;主程序，設(shè)置光標(biāo)位置，輸出時(shí)間 MOV AH,2CH ;調(diào)用系統(tǒng)時(shí)間 INT 21H PUSH DX ;DX中的時(shí)間秒和百分秒入棧 MOV DL,CH MOV DH,0 CALL BIN10OUT

25、 ;調(diào)用二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制輸出時(shí)間小時(shí) MOV DL,: MOV AH,2 INT 21H MOV DL,CL MOV DH,0 CALL BIN10OUT ;輸出時(shí)間分鐘 MOV DL,: MOV AH,2 INT 21H POP DX ;秒和百分秒出棧 MOV DL,DH

26、MOV DH,0 CALL BIN10OUT ;輸出時(shí)間秒 ESC: MOV AH,0BH ;若輸入ESC，則退出程序 INT 21H CMP AL,0FFH JNZ LOP ;循環(huán)輸出每個(gè)當(dāng)前時(shí)間 MOV AH,8 INT 21H CMP AL,1BH JE EXIT JMP

27、 ESC EXIT: MOV AH,4CH INT 21H CLRSCR PROC ;清屏子程序 PUSH AX PUSH BX MOV AX,0600H ;AL=0整個(gè)窗口空白 MOV BH,0FH SUB CX,CX

28、;左上角行號(hào)，列號(hào) MOV DX,184FH ;右下角行號(hào)，列號(hào) INT 10H POP BX POP AX RET CLRSCR ENDP SETCURS PROC ;設(shè)置光標(biāo)位置 PUSH AX PUSH BX PUSH DX MOV AH,02H

29、 ;調(diào)用BIOS2號(hào)中斷 SUB BH,BH ;在第0頁(yè)中定位 MOV DX,0C0EH INT 10H POP DX POP BX POP AX RET SETCURS ENDP BIN10OUT PROC ;二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制ASCUII碼輸出子程序

30、 PUSH DI PUSH DX PUSH CX PUSH AX MOV CX,0 LEA DI,DBUFFER1 ;去緩沖區(qū)首地址 BIN1: PUSH CX MOV AX,DX MOV DX,0 MOV CX,10 DIV CX ;AX內(nèi)容除以DX內(nèi)容，商在

31、AX，余數(shù)在DX XCHG AX,DX ;交換AX，DX的內(nèi)容 ADD AL,30H ;余數(shù)加30H，入棧準(zhǔn)備輸出 MOV [DI],AL INC DI POP CX INC CX ;累加每調(diào)用一次要輸出的位數(shù) CMP DX,0

32、 ;商和0比較 JNZ BIN1 ;不等于0轉(zhuǎn)BIN1 CMP CX,1 ;累加器和1比較 JNZ BIN2 ;不等于1轉(zhuǎn)BIN2 MOV AH,2 ;等于1位，先在改位前輸出0 M

33、OV DL,0 INT 21H BIN2: DEC DI ;等于0輸出十進(jìn)制數(shù)的各位 MOV AL,[DI] CALL STDOUT LOOP BIN2 POP AX ;恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) POP CX POP DX POP DI RET BIN10OUT ENDP STDOUT PR

34、OC ;標(biāo)準(zhǔn)輸出子程序 PUSH DX MOV DL,AL MOV AH,2 INT 21H POP DX RET STDOUT ENDP CODE ENDS END START 本科生微機(jī)課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表 姓 名 徐聯(lián)杏 性 別 女 專業(yè)、班級(jí) 自動(dòng)化0707 課程設(shè)計(jì)題目： 鐘

35、表顯示 課程設(shè)計(jì)答辯或質(zhì)疑記錄： 成績(jī)?cè)u(píng)定依據(jù)： 序號(hào) 評(píng)定項(xiàng)目 評(píng)分成績(jī) 1 選題合理、目的明確（10分） 2 設(shè)計(jì)方案正確，具有可行性、創(chuàng)新性（20分） 3 設(shè)計(jì)結(jié)果（例如：硬件成果、軟件程序）（20分） 4 態(tài)度認(rèn)真、學(xué)習(xí)刻苦、遵守紀(jì)律（15分） 5 設(shè)計(jì)報(bào)告的規(guī)范化、參考文獻(xiàn)充分（不少于5篇）（10分） 6 答辯（25分） 總分 最終評(píng)定成績(jī)（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評(píng)定） 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 16