安徽工业大学接口技术实验指导书最新修订版.docx

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安徽工业大学接口技术实验指导书最新修订版

目录

第一章  系统概述1

1.1系统主要特点1

1.2系统资源分配2

1.3系统配置3

第二章  系统组成和结构4

2.1系统接口定义4

2.2系统硬件组成6

第三章系统安装与使用11

第四章键盘监控使用简介12

4.1引言12

4.2键盘显示12

4.3功能键操作说明一览表12

4.4　总操作过程13

4.5　监控程序命令及操作13

第五章8086K实验系统与PC机联机操作16

5.1　DJ-8086k软件概述16

5.2　DJ-8086k软件安装16

5.3　DJ-8086k软件启动和联机16

5.4　DJ-8086k软件主窗口17

5.5　菜单栏和工具栏命令简介17

第六章实验指导20

实验一8255A应用—数码管动态显示20

实验二8259单级中断控制器实验23

实验三8253、8255、8259综合实验30

1．8253计数器实验30

2、8253定时器实验34

实验四8251可编程通讯接口与PC机通讯38

实验五A/D转换实验45

1、A/D转换实验46

2、数据采集实验50

附录58

附录一DJ-8086K字形字位表58

附录二DJ-8086K键值表59

附录三实验参考程序及其机器码59

实验一8255A应用--数码管动态显示59

实验二8259单级中断控制器实验61

实验三8253、8255、8259综合实验65

任务1：

8253计数器实验65

任务2：

8253定时器实验69

实验四8251可编程通讯接口与PC机通讯72

实验五A/D转换实验78

任务1：

A/D转换实验78

任务2：

数据采集实验81

第一章  系统概述

本章就DJ-598PCI实验开发系统的8086部分作详细介绍。

在使用前，请务必先阅读本章内容,以便对实验系统的硬件结构、硬件信息有个全面了解，对后面实验有必不可少的帮助。

1.1系统主要特点

1、DJ-598PCI是集51、8088（以下简称88）两大系列CPU于一体的二合一实验系统。

内置51仿真器和8086实验系统。

该系统以8086实验系统作为基板，自成一体，可单独作为8086微机原理和接口实验使用，也可分别叠插51CPU卡，构成51单片机实验开发系统，DJ-598PCI系统结构紧凑，资源充分共享，无总线开关切换，自动识别CPU的类型。

2、8086实验系统采用主频为14.7MHZ的8088CPU为CPU，并以最小工作方式构成系统。

3、配有二片61C256静态RAM构成系统的64K基本内存，存放用户程序/数据，地址范围为00000H-0FFFFH，其中00000H-00FFFH监控占用。

配有二片W27C512EEPROM（64K），EP1存放监控程序，地址范围F0000H－FFFFFH；EP2存放实验程序，为实验系统独立运行时下载实验程序提供方便。

4、自带键盘、显示器，能独立运行，为实验程序调试带来方便。

5、配备Windows/XP仿真调试软件，支持机器码、汇编、C等三种语言的开发和调试。

6、提供标准RS232异步通讯口，以连接IBM-PC机。

7、配有各种微机常用I/O接口芯片，定时/计数接口芯片8253、A/D转换接口芯片0809、D/A转换接口芯片0832、中断控制器8259、键盘显示接口8279、并行I/O接口芯片8255、通讯接口芯片8250、8251、485和DMA控制器8237等。

8、配备键盘、数码显示、发光二极管显示、开关量、LED16×16、LCD12864、温度压力、步进电机、直流电机、扬声器等输入输出设备。

9、带有脉冲发生器、计数器电路、单脉冲发生器等常用电路。

10、可以单步、断点、全速调试各实验程序。

11、内置稳压电源，为实验提供+5V/3A、±l2V/0.5A直流稳压电源。

12、使用环境：

环境温度0～+40℃，无明显潮湿，无明显振动碰撞。

1.2系统资源分配

8088有1兆存储空间，系统提供用户使用的空间为00000H-0FFFFH，用于存放、调试实验程序。

具体分配如下：

⑴存贮器地址分配

⑵I/O地址分配

（一）：

I/O地址分配

（二）：

监控占用00004H-0000FH作为单步（T）、断点（INT3）、无条件暂停（NMI）中断矢量区，用户也可以更改这些矢量，指向用户的处理，但失去了相应的单步、断点、暂停等监控功能。

F0000H－FFFFFH监控程序区系统占用。

1.3系统配置

系统内含串行通讯和键盘显示监控的全部软硬件设施，典型配置如下：

⑴主机板+PC机

⑵主机板

二种配置的使用特点如下：

配置一：

主机板和PC机通过RS232串行口相连。

这种配置形式可以充分利用PC机的软硬件资源，实现源程序的编辑、汇编和链接和调试。

用户可以利用PC机的键盘和显示器等输入输出设备完成各种软硬件实验。

配置二：

为最经济型配置，它不需要和PC机联机，自成一体，通过一组键盘命令完成所有软硬件实验。

这种配置为没有PC机的用户带来极大方便。

第二章  系统组成和结构

8086（部分）实验系统由8088控制单元、实验单元、开关电源和DJ8086K集成调试软件组成。

8088控制单元由8088CPU、CPLD（1032）（CPLD（ComplexProgrammableLogicDevice）复杂可编程逻辑器件）、监控EP1（27512）、内存RAM1，2和键盘显示电路组成。

实验单元采用一体化、分模块设计，结构合理清晰。

2.1系统接口定义

（1）CZ11：

用户实验通讯接口；

图2-1

（2）CZ4：

打印接口；

图2-2

（3）JX0，JX17为系统提供的数据总线接口；

图2-3

（4）CZ7：

系统提供的扩展接口；

图2-4

（5）

JX12、JX14：

液晶显示接口。

图2-5－1

LCD1602引脚定义：

通过JX12、JX14接口，DJ8086系列实验仪可以驱动一个标准的点阵字符液晶显示屏（16*1行、16*2行、16*4行）等，引脚信号如下图：

LCD1602点阵字符液晶显示屏通用接口定义

引脚

符号

功能说明

1

Vss

电源地:

0V

2

Vdd

电源:

5V

3

Vadj

LCD驱动电压:

0V～5V

4

RS

寄存器选择:

“0”指令寄存器；“1”数据寄存器

5

R/W

读写操作:

“1”读操作；“0”写操作

6

E

LCD使能信号

7～14

D0～D7

8位双向数据信号线

15～16

V+、V-

背光照明电源输入正、负极

LCD12864引脚定义：

通过JX12、JX14接口，DJ8086系列实验仪可以驱动显示一个标准的点阵液晶显示屏（128*64）等，点阵LCD液晶显示屏通用接口J12864的20个引脚信号的管脚定义如表2.2所示。

表2.2LCD12864点阵液晶显示屏通用接口定义

引脚

符号

功能说明

1

Vss

电源地:

0V

2

Vdd

电源:

5V

3

Vadj

LCD驱动电压:

05～5V（正端）

4

RS

寄存器选择:

“0”指令寄存器；“1”数据寄存器

5

R/W

读写操作:

“1”读操作；“0”写操作

6

E

LCD使能信号

7～14

D0～D7

8位双向数据信号线

15

CS1

左半屏片选:

“1”有效

16

CS2

右半屏片选:

“1”有效

17

RST

复位脚:

高复位

18

VEE

LCD驱动电压:

0V～5V（负端）

19～20

V+、V-

背光照明电源输入正、负极

（6）开关及跳线：

JK：

为键盘/显示选择开关。

JK置系统，键盘/显示选择系统配置的8255接口芯片，进入监控状态；JK置外接,由用户选择自定义的I/O接口芯片控制。

KB6：

为通信选择开关。

KB6置59,选择51单片机系统和PC机通信；KB6置88,选择8086系统和PC机通信（单8086系统无KB6）。

JXT:

为ISP单元晶振选择跳线器。

跳线器短接XT，锁紧插座18，19脚和晶振源相连，反之，锁紧插座18，19脚和晶振源断开。

2.2系统硬件组成

（1）LED发光二极管指示电路：

实验台上包括12只发光二极管及相应驱动电路。

见图2-6，Ll-L12为相应发光二极管驱动信号输入端，该输入端为低电平“0”时发光二极管亮。

图2-6

（2）逻辑电平开关电路：

见图2-7。

实验台上有8只开关Kl-K8，与之相对应的K1-K8各引线孔为逻辑电平输出端。

开关向上拨相应插孔输出高电平“l”，向下拨相应插孔输出低电平“0”。

图2-7

（3）单脉冲电路：

实验台上单脉冲产生电路如图2-8，标有“

”和“

”的两个引线插孔为正负单脉冲输出端。

AN0为单脉冲产生开关，每按动一次来会产生一个单脉冲。

图2-8

（4）分频电路：

该电路由一片74LS393组成，见图2-9。

T0-T7为分频输出插孔。

该计数器在加电时由RESET信号清零。

当脉冲输入为8.0MHZ时，T0-T7输出脉冲频率依次为4.0MHZ，2.0MHZ，1.0MHZ，500KHZ，250KHZ，125KHZ，62500HZ，31250HZ。

图2-9

（5）脉冲发生电路：

实验台上提供8MHZ的脉冲源，见图2-10，实验台上标有8MHZ的插孔，即为脉冲的输出端。

图2-10

（6）485接口电路：

图2-11

（7）系统通讯接口电路

图2-12

（8）数码管显示电路

图2-13

（9）键盘电路

图2-14

第三章系统安装与使用

8086实验系统安装与使用（实验前应先做好以下的安装才能进行试验）

1、键盘、显示设置：

JK（开关）置‘系统’：

键盘/显示接口选择系统配置的8255接口芯片，进入监控状态。

2、KB6：

通讯选择开关，KB6开关拨向88一侧（单8086实验仪无KB6），选择PC机和8086系统通讯。

将随机配送的串行通讯线，一端与实验仪的RS232D型插座CZ1相连，另一端与PC机COM1或COM2串行口相连。

3、不插或卸掉已装的CPU卡（单8086实验仪无CPU卡安装、插座），接通实验系统电源，+5VLED指示灯应正常发光，实验仪数码管应显示闪动P.，说明实验仪初始化成功，处于待命状态。

（否则应及时关闭电源，待正常后使用）

4、打开PC机电源，执行DJ8086K的集成调试软件，关于该软件的详细说明请参阅《第五章DJ8086K实验系统与PC机联机操作》。

第四章键盘监控使用简介

4.1引言

本章详细叙述键盘监控程序的功能和操作方法。

系统一经接通电源，数码管上显示监控提示符“P.”。

4.2键盘显示

⑴　系统配备6位LED显示器，左边4位显示地址，右边2位显示该地址内容。

⑵　系统具有24个注塑键盘，左边l6个是数字键，右边8个是功能键。

在键盘监控状态下用户可以通过一组键命令完成下列操作

·　读写寄存器内容

·　读写存储器内容

·　EPROM传送

·　断点设置/清除

·　通过单步、断点、连续等功能来调试运行实验程序。

4.3功能键操作说明一览表

键名

功能

操作

TV/ME

存储器读写

先输入四位十六进制地址，再按此键，可读出该存储单元的内容。

此时输入数字，则修改该单元的内容。

RG/FS

寄存器读写

先输入寄存器号（0—9，A—D），再按此键，可读出该代号表示的寄存器的内容。

此时输入数字，则修改该寄存器的内容。

F1/LS

断点设置、查看/上一个

P．态时，按F1键为断点查看；P.态时，输入四位地址再按F1键，为断点设置；在查看存储器或寄存器内容时，按LS键表示查看上一个。

F2/NX

断点清除、数码管检测程序装载/下一个

在断点查看状态，按F2键为断点清除；P.态时按F2键，可以把数码管检测（8字循环显示）程序传送到首地址为FFC1开始的内存中；在查看存储器或寄存器内容时，按NX键表示查看下一个。

EX/FV

执行

先输入起始地址，再按EX键为连续运行；输入断点地址，按F1键，再输入起始地址，按EX键为断点运行，即从起始地址开始执行程序，到断点处自动停下来，并显示断点地址和内容，此时按EX键可继续运行。

SCAL

EPROM内容传送

在P.态，按此键，可把EP2中的内容传送到RAM中。

STEP

单步运行

先输入起始地址，再按此键为单步运行；P.态直接按此键，则默认从1000H开始单步运行。

每运行一条指令，显示下一条指令的地址及其内容。

MON

返回监控

返回监控状态，显示P.

4.4　总操作过程

8086十六位微机实验系统上电总清以后，显示器上显示监控提示符“P.”，各寄存器的初始化值如下：

SP=0683H，CS=0000H，DS=0000H，SS=0000H，ES=0000H，IP=l000H，FL=0000H

注意：

·所有命令均在提示符“P.”状态输入。

　　·在键盘监控状态，段地址缺省值为0000H。

4.5　监控程序命令及操作

⑴　存贮器单元内容显示修改

操作：

××××ME即在提示符“P.”下，先输入四位存贮单元地址，再按ME键，显示器左边4位显示地址，右边2位显示该单元的内容。

此时

·按NX键使地址加1再显示。

·按LS键使地址减l再显示。

·键入十六进制数据，则将改写现行地址单元的内容。

·按MON键则返回监控，显示提示符“P.”。

⑵　寄存器内容显示修改

操作：

×RG即在“P.”提示符下，先输入寄存器代号,再按RG键，显示器右边4位显示寄存器中内容，左1、2位显示寄存器名。

此时：

·按NX键，则依次循环显示下一个寄存器中的内容。

·按LS键，则依次显示上一个寄存器中的内容。

·输入十六进制数字,则该寄存器中的内容被修改。

·按MON键则返回监控,显示提示符“P.”。

代号

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

A

B

C

D

寄存器名

AX

BX

CX

DX

SP

BP

SI

DI

CS

DS

SS

ES

IP

FL

⑶　EPROM传送

操作：

在提示符“P.”状态下，按SCAL键，开始EPROM传送，把EPROM中1000H～FFFFH内容传送到相应的内存中，传送时数码管显示闪动的“——”，传送完毕返回监控，显示提示符“P.”。

⑷　单步运行

操作：

有三种状态都可以进入单步操作（段地址固定为0000H）

·在监控提示符“P.”状态下，按STEP键，从默认的起始地址IP＝1000H单元开始单步运行一条指令语句。

·在存贮器单元读写状态（即左边4位显示存贮器地址，右边2位显示存贮器单元内容）下，从当前存贮器地址开始单步运行一条指令语句。

·先输入四位起始地址，再按STEP键，则从输入的起始地址开始运行一条指令语句。

每运行一条语句，显示器显示下一条指令语句的地址及其内容。

⑸　连续运行

操作：

有三种状态可以进入连续运行

·在监控提示符“P.”状态下，按EX键，从默认起始地址CS=0000H，IP＝1000H开始连续运行用户程序。

·在存贮器读写状态下，按EX键，从现行存贮器地址开始（CS=0000H）连续运行用户程序。

·先输入4位起始地址，再按EX键，则从输入的起始地址开始连续运行用户程序（CS=0000H）。

要想从运行用户程序返回监控,可以按主机RST键,则重新进入监控状态，初始化部分寄存器。

⑻　断点运行（默认段地址CS=0000H）

操作：

××××F1,××××EX，即在提示符“P.”状态下，输入4位断点地址，按F1键，再输入4位起始地址，按EX键，程序从起始地址开始运行，显示器显示“「”执行符。

当程序运行到断点地址处会自动停下来，并显示断点地址和内容，同时保护所有寄存器的值。

第五章8086K实验系统与PC机联机操作

5.1　DJ-8086k软件概述

⑴　该软件适用于DJ-598PCI实验仪。

⑵　该软件运行环境：

该软件适宜在安装Windows98/2000/XP操作系统的PC机上运行。

5.2　DJ-8086k软件安装

运行随机光盘上“DJ-8086k.EXE”安装文件，根据提示完成软件安装，然后双击桌面上‘DJ-8086k’快捷图标，即可运行DJ-8086k软件。

5.3　DJ-8086k软件启动和联机

5.3.1启动和联机

双击桌面上‘DJ-8086k’快捷图标，即可运行DJ-8086k软件，屏幕显示DJ-8086k软件的工作窗口，底边状态栏由“下位机没有连接…”变成“连接上下位机”，说明联机成功，否则会弹出对话框提示：

“下位机没有连接…”，此时单击“OK”，实验系统和PC机处于脱机状态，然后用户根据连接硬件实际情况来设定COMl或COM2，设定方法如下：

依次单击菜单栏：

“设置（X）、通讯口设置（Z）、COM1或COM2”确定，然后点击‘打开端口’，状态设定后，系统会自动检测连接。

如果此时确定端口正确，但系统仍然没有连接，可按以下两种方法解决：

（1）单击工具栏上的“重新连接”按钮，即可联机；

（2）复位实验系统，使得数码管上显示监控提示符“P.”，然后关闭DJ-8086k软件，重新运行，故障即可排除。

5.3.2　联机失败原因及解决办法

⑴　实验系统与PC机没有连接；

⑵　实验系统电源没有打开；

⑶　串口实际位置与软件设置不一致；

⑷　通讯开关位置不正确,检查实验系统各状态设置开关是否正确；　

⑸　软件有病毒；

⑹　实验系统或PC机处于非正常状态。

对于⑴⑵⑷⑸的错误，只要在硬件上检查一下，或用杀毒软件清毒一下即可：

如文件已被破坏或需软件升级，可到本公司网站下载，网址：

WWW．QD-DJ．CN。

对于第⑶种错误，重复5.3.1操作，对第⑹种错误，联机之前先按一下实验系统RST复位按钮，使实验系统处于P态，否则说明实验系统不正常，应送当地销售部门或返厂维修。

如PC机工作失常也会引起联机失败,可关闭DJ-8086k软件，重新运行或调换PC机试一下。

5.4　DJ-8086k软件主窗口

①　顶部为菜单栏和工具栏，提供调试全部命令和功能。

②　中间部分为工作窗口区，提供软件调试、寄存器、标志位、存储器、汇编代码对照、编译信息显示等窗口。

③　底部为状态栏，提示软件联机状态等信息。

5.5　菜单栏和工具栏命令简介

工具栏使用：

只要移动鼠标，指向工具栏中选定的图标，即会提示该图标所执行的命令。

5.5.1  文件菜单栏

● 新建文件

单击菜单栏“文件”或工具栏“新建”图标，即会建立一个新的源程序编辑窗口，此时可在此窗口编辑、输入源程序。

●F3打开文件

单击菜单栏“文件”或工具栏“打开”图标，弹出“打开文件”的对话框，然后选择要装入的源文件，单击“确定”即可装入源文件。

●    关闭

单击菜单栏“文件”下的“关闭”即可关闭源程序编辑窗口。

●    保存

单击菜单栏“文件”下的“保存”或按CTRL+S，即可保存文件。

●N建立新文件

分别单击“F文件”、“建立新文件”即可创建新文件，再选择“换名存盘”填入所存文件名即可。

● 另存为

单击菜单栏“文件”下的“另存为”，可弹出另存为对话框，在此可选择新的文件名和保存文件夹，单击“保存”完成保存操作。

●退出

依次单击“文件”、“退出”或单击菜单栏上的最后一个门形按钮“关闭按钮”即可退出DJ-8086k软件调试环境。

 5.5.2  编辑菜单栏

 剪贴CTRL+X

删除程序中选定的正文，同时将它复制到剪贴板中

复制CTRL+C

保留选定的正文，同时将它复制到剪贴板中

粘贴CTRL|+V

将剪贴板中内容复制在光标处

删除DEL

删除选中的正文

全选CTRL+A

选中源程序编辑窗口中所有的正文

ALT+BackSpace

可恢复上几次误操作

 5.5.3　调试菜单栏

●    编译装载F9

打开源文件，依次单击：

调试”\“编译装载F9”或工具栏上的编译装载图标，状态栏会提示正在编译、编译成功、正在装载数据、装载数据结束，几秒钟后便会弹出‘源文件调试窗口’，如编译出错，会提示错误信息，待修改源文件正确后，重新编译装载即可。

●    连续运行

单击菜单栏“调试”下的“连续运行”或单击工具栏的连续运行图标，即全速连续运行程序。

●    程序单步

单击菜单栏“调试”下的“程序单步”或单击工具栏的程序单步图标，即可单步运行程序。

●    重新连接

可单击菜单栏中“重新连接“，也可单击工具栏的”重新连接“图标，即可重新连接上下位机。

●    复位

菜单栏中“复位”无效，可单击工具栏的“复位”图标，即可复位软件，寄存器置初值，指令指针返回到程序首地址。

5.5.4 设置　

●　单击“设置”下的“通讯口设置”或工具栏上的“通讯口设置”即可打开“通讯设置”对话框，在此可设置端口。

5.5.5窗口

 在此菜单可设置窗口的排列顺序，可打开相应的工作窗口。

具体详见中文菜单。

第六章实验指导

实验一8255A应用—数码管动态显示

一、实验目的

1、掌握8255A的工作方式、编程原理和微机接口方法。

2．了解LED数码管动态显示的工作原理及编程方法。

二、实验内容

编制程序，使数码管显示“DICE88”字样。

三、实验程序框图

图6-1实验程序流程图

四、实验步骤 

联机模式：

（1）在PC机和实验系统联机状态下，运行实验系统dj8086k.exe（双击桌面OTA图标或通过开始-程序-dj8086k-DJ8086k微机原理与接口技术），新建文件并在编辑窗口输入汇编源程序，再单击工具栏中编译装载，即可完成源文件自动编译、装载目标代码功能，再单击“调试”中“连续运行”或工具图标运行，即开始运行程序。

（2）数码管显示“DICE88”字样。

脱机模式：

（1）在P.态下，通过单板机小键盘，从2DF0地址开始输入机器码（参见附录三），完成后返回监控，输入起始地址2DF0，再按EX键执行。

（2）数码管显示“DICE88”字样。

五、实验程序清单

CODESEGMENT;display"DICE88"

ASSUMECS:

CODE

ORG2DF0H

START:

JMPSTART0

PAEQU0FF20H;字位口

PBEQU0FF21H;字形口

PCEQU0FF22H;键入口

BUFDB?

?

?

?

?

?

data1:

db0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h,88h,83h,0c6h,0a1h

db86h,8eh,0ffh,0ch,89h,0deh,0c7h,8ch,0f3h,0bfh,8FH,0F0H

START0:

CALLBUF1

CON1:

CALLDISP

JMPCON1

DISP:

MOVAL,0FFH;00H

MOVDX,PA

OUTDX,AL

M