微机原理实验材料.docx

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微机原理实验材料

实验1二进制多位加法运算

一、实验目的

1、熟悉实验系统键盘显示的使用。

2、掌握使用加法类运算指令编程及调试方法。

3、掌握加法类指令对状态标志位的影响。

二、实验内容

计算X＋Y＋Z＝？

（X、Y、Z为16位二制数）

三、编程指南

由于本实验是三个十六位二制数相加运算，因此，当X＋Y时要考虑用ADC指令，把进位C加到结果的高16位中，当（X＋Y）＋Z时，再把进位C加到结果的高16位中，本实验设定三个加数0FFFFH，计算结果应为2FFFDH。

四、实验步骤 

联机模式：

（1）在PC机和实验系统联机状态下，运行该实验程序，可用鼠标左键单击菜单栏“文件”或工具栏“打开图标”，弹出“打开文件”的对话框，然后打开598k8Asm文件夹，点击S1.ASM文件，单击“确定”即可装入源文件，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）运算结果保留在内存4100H～4102H单元中，点击DJ-8086K软件中存贮器RAM窗口，输入RAM的起始地址4100、4101、4102，单元内容应为FD、FF、02。

脱机模式：

⑴在P.态下，按SCAL键，输入2CA0，按EXEC键。

⑵复位RST键，运算结果保留在内存4100H～4102H单元中，共内容分别为：

FD、FF、02，低位在前，高位在后，具体操作方法：

输入键[4100]→[ME]→[NX]→[NX]。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　五、实验程序清单

CODESEGMENT;S1.ASM-->BINADD

ASSUMECS:

CODE

ORG2CA0H;thisisaprogramofadd

START:

CLC

MOVSI,4000H;resultin[4100]

MOV[SI],0ffffH

MOV[SI+2],0ffffH

MOV[SI+4],0ffffH

MOVAX,0000H

MOV[SI+102H],AX

MOVAX,[SI]

ADDAX,[SI+2]

ADC[SI+102H],0000

ADDAX,[SI+4]

MOV[SI+100H],AX

ADC[SI+102H],0000

JMP$

CODEENDS

ENDSTART

六、思考题

1试编程实现四个十六位二进制数的加法运算，结果存在相同位置。

2试实现X+Y-Z=?

的程序，结果存在相同位置。

实验2求最大值和最小值

一、实验目的

1、学习子程序的定义和调用方法。

2、掌握子程序设计、调试。

二、实验内容

对内存中给定的几个无符号字节数，求其最大值和最小值并在数码管上显示。

三、实验程序框图

四、实验步骤 

联机模式：

（1）在内存4000H～4007H中写入任意八个字节的数，按下MON键，返回P状态。

（2）在PC机和实验系统联机状态下，运行该实验程序，可用鼠标左键单击菜单栏“文件”或工具栏“打开图标”，弹出“打开文件”的对话框，然后打开598K8ASM文件夹，点击S7.ASM文件，单击“确定”即可装入源文件，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。

　（3）数码管显示为：

“XX——XX”，最左两位为最大值，最右两位为最小值。

脱机模式：

1、在P.态下，按SCAL键，然后在内存4000H～4007H中写入任意八个字节的数，按下MON键，返回P状态。

2、在P.态下，输入2E70，按EXEC键。

3、数码管显示为：

“XX——XX”，最左两位为最大值，最右两位为最小值。

五、实验程序清单

CODESEGMENT;S7.ASM,LOOKFORMAX&MIN

ASSUMECS:

CODE

ORG2E70H;INPUTDATA4000H--4007H

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

START0:

MOVSI,4000H

MOVCX,0008H

CALLMAXMIN

CALLBUF1

CON1:

CALLDISP

JMPCON1

MAXMIN:

JCXZEXIT

PUSHSI

PUSHCX

PUSHBX

MOVBH,[SI]

MOVBL,BH

CON2:

LODSB

CMPAL,BH

JNAX1

MOVBH,AL

JMPX2

X1:

CMPAL,BL

JNBX2

MOVBL,AL

X2:

LOOPCON2

MOVAX,BX

POPBX

POPCX

POPSI

EXIT:

RET

DISP:

MOVAL,0FFH;00H

MOVDX,PA

OUTDX,AL

MOVCL,0DFH;显示子程序,5ms

MOVBX,OFFSETBUF

DIS1:

MOVAL,[BX]

MOVAH,00H

PUSHBX

MOVBX,OFFSETDATA1

ADDBX,AX

MOVAL,[BX]

POPBX

MOVDX,PB

OUTDX,AL

MOVAL,CL

MOVDX,PA

OUTDX,AL

PUSHCX

DIS2:

MOVCX,00A0H

LOOP$

POPCX

CMPCL,0FEH;01H

JZLX1

MOVAL,0FFH;00H

MOVDX,PA

OUTDX,AL

INCBX

RORCL,1;SHRCL,1

JMPDIS1

LX1:

MOVAL,0FFH

MOVDX,PB

OUTDX,AL

RET

BUF1:

MOVBH,AH

CALLZH

MOVBUF+5,AL

MOVBUF+4,AH

MOVAL,BH

CALLZH

MOVBUF,AH

MOVBUF+1,AL

MOVBUF+2,17H

MOVBUF+3,17H

RET

;--------------------------------------------------------

ZH:

MOVBL,AL

MOVCL,4

ROLAL,CL

ANDAL,0FH

MOVAH,AL

MOVAL,BL

ANDAL,0FH

RET

;-------------------------------------------------------

CODEENDS

ENDSTART

六、思考题

1将数码管显示改为“左边显示最小值，右边显示最大值”，试编程实现。

2试用JBE/JAE（或JC/JNC）指令改写“求最大最小值子程序”。

数码管显示器内部电路图

实验3　8255A并行口实验

（一）

一、实验目的

1．了解实验箱的组成及实验系统软件的使用。

2．掌握8255A的工作方式、编程原理和与微机的接口方法。

二、实验内容

用8255PA口控制PB口。

三、实验接线图

四、编程指南

⒈　8255A芯片简介：

8255A可编程外围接口芯片是INTEL公司生产的通用并行接口芯片，它具有A、B、C三个并行接口，用+5V单电源供电，能在以下三种方式下工作：

方式0：

基本输入/输出方式方式l：

选通输入/输出方式方式2：

双向选通工作方式

⒉使8255A端口A工作在方式0并作为输入口，读取Kl-K8个开关量，PB口工作在方式0作为输出口。

8255端口地址见第一章表“I/O地址分配

（二）”

五、实验程序框图

六、实验步骤

18255A芯片A口的PA0-PA7依次和开关量输入Kl-K8相连。

28255A芯片B口的PB0-PB7依次接Ll-L8。

3运行实验程序。

七、思考题

1由8255PA口接发光二极管，PB口接开关，该如何编程？

2由8255控制发光二极管顺序循环点亮，即“流水灯”过程，该如何编程？

3利用8255在方式0下工作，令其在PB1和PB2产生如图所示的波形，试编程实现。

（将图中的延时时间单位为ms的地方均改为s）

实验4串行接口和应用

一、实验目的

利用实验机内的8251芯片，实现与PC机通讯。

二、实验内容

（1）利用实验机内的8253芯片的分频作为8251的收发时钟频率。

（2）PC机键盘所按键值（串口调试助手发送）通过RS232串口及8251A后送入8088，然后将所接收键值的ASCII码显示在数码管上（十六进制显示），并将该键值同时回送至PC机显示。

三、实验接线图

图4-1接线图

四、编程指导

（1）8251状态口地址：

03F9H，8251数据口地址：

03F8H；

（2）8253命令口地址：

43H，8253计数器#1口地址：

41H；

（3）8255命令口地址：

0FF23H，键扫口/字位口：

0FF20H，键入口PC：

0FF22H，字形口PB：

0FF21H；

（4）通讯约定：

异步方式，字符8位，一个起始位，一个停止位，波特率因子为16，波特率为9600；

（5）计算T/RXC，收发时钟fc，fc=16*9600=153.6K；

（6）8253分频系数：

1843.2K/153.6K=12。

五、实验步骤

（1）8251单元：

T/RXC→OUT1，TXD→EX-TXD，RXD→EX-RXD，JX20→JX17；

（2）8253单元：

GATE1→+5V，CLK1→1.8432MHZ；

（3）CZ11用户通信口→PC机串口；

（4）按EXEC键运行程序；

（5）运行“串口调试助手”，通过PC键盘输入任意一个字符至发送区，在点击“手动发送”后，在实验箱数码管上显示“XXH”（ASCII码），并在“串口调试助手”接收区能看到由实验箱回送的该字符。

按RST键，返回P.态。

六、实验程序（自己编写）

七、思考题

1实现将“Howareyou!

”字符串通过8251A送至PC机并显示的程序，要求字符串每隔1s输出一次。

2利用实验机内小键盘，每按动一次任一数字键，就把该键值通过8251发送给PC机接收，并在PC机屏幕上显示出该键值。

实验58259单级中断控制器实验

一、实验目的

⒈　掌握8259中断控制器的接口方法。

⒉　掌握8259单级中断控制器的应用编程。

二、实验内容

利用8259实现对外部中断的响应和处理，要求按键以后使发光二极管按照每次加1的方式进行亮灭。

三、实验接线图

四、编程指南

⑴　8259芯片介绍

中断控制器8259A是专为控制优先级中断而设计的芯片。

它将中断源优先级排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路集于一片中。

因此无需附加任何电路，只需对8259A进行编程，就可以管理8级中断，并选择优先模式和中断请求方式。

即中断结构可以由用户编程来设定。

同时，在不需要增加其它电路的情况下，通过多片8259A的级联，能构成多达64级的矢量中断系统。

⑵　本实验中使用3号中断源IR3，“

”插孔和IR3相连，中断方式为全嵌套、边沿触发、非级联、普通中断结束，中断类型码根据上表分析，每按一次开关触发一次中断请求。

此时发光二极管按照加1方式亮灭，延时用软件延时的方式。

端口地址见连线图。

五、实验程序框图

IR3中断服务程序：

六、实验步骤

1、按图连好实验线路图。

⑴8259的INT连8088的INTR；⑵8259的INTA连8088的INTA；⑶“

”插孔和8259的3号中断IR3插孔相连，“

”端初始为低电平；⑷8259的CS端接FF80H孔；⑸8255A芯片的PA0-PA7依次和发光二极管L1~L8相连。

2、运行实验程序并观察结果。

七、思考题

1另由开关K1接IR0，K2接IR1，开关K1拨动使发光二极管从左往右循环点亮一遍，开关K2拨动则使发光二极管从右往左循环点亮一遍，最多实现三重中断嵌套，并可回到断点处继续运行。

试编程实现该功能。

2利用8253每1S产生一次中断请求，送8259的IR3，通过该信号控制使得8255PA口连接的发光二极管每秒加1的方式亮灭。

试编程实现该功能。

3利用8253、8259和数码LED显示器构建一个能准确计时的数字时钟，要求能显示时、分、秒。

试编程实现该功能。

（显示电路如下图所示，字型口和字位口端口地址分别为FF21H和FF20H）

实验6定时器/计数器

一、实验目的

⒈　学会8253芯片和微机接口的原理和方法。

⒉.掌握8253定时器/计数器的工作方式和编程原理。

二、实验内容

用8253的0通道工作在方式3，产生方波，其输出作为1通道的输入信号；1通道工作在方式2，产生分频信号。

通过2个发光二极管分别观察OUT0和OUT1的输出信号。

三、实验接线图

四、编程指南

⒈　8253芯片介绍

8253是一种可编程定时/计数器，有三个十六位计数器，其计数频率范围为0-2MHz，用+5V单电源供电。

端口地址为0040H~0043H。

8253的功能用途：

⑴　延时中断⑸　实时时钟

⑵　可编程频率发生器⑹　数字单稳

⑶　事件计数器⑺　复杂的电机控制器

⑷　二进制倍频器

2，8253的六种工作方式：

⑴　方式0：

计数结束中断　⑷　方式3：

方波频率发生器

⑵　方式l：

可编程频率发生　⑸　方式4：

软件触发的选通信号

⑶　方式2：

频率发生器　⑹　方式5：

硬件触发的选通信号

五、实验程序框图

六、实验步骤

⒈　按图连好实验线路

⑴　8253的GATE0和GATE1接+5V。

⑵8253的OUT0接CLK1。

⑶8253的OUT0和OUT1分别接发光二极管电路的LED1和LED2。

⑷8253的CLK0插孔接分频器74LS393（左下方）的T6（62500Hz）插孔，分频器的频率源为8.0MHZ，T→8.0MHZ。

⒉运行实验程序

七、思考题

1若要设定方波发生器周期为1秒，分频器为产生每小时一次的脉冲信号，该如何编程？

2将8253通道0设为方式3，或者方式5，该如何连线，如何编程？

3利用8253芯片对8255并行输入数据的过程进行延时读取控制，即延时开关按后1s才能读取数据。

设定8255PA口工作在方式1输入。

设定8253用定时通道0，设定为方式5，CLK0输入信号接分频器74LS393（左下方）的T6（62500Hz）插孔，GATE0由按钮控制，产生上升沿信号，则OUT0输出由按钮控制的选通信号送8255的PC4。

试题设要求连线并编程。

实验7　小直流电机调速实验

一、实验目的

1．掌握直流电机的驱动和调速原理。

2．掌握DAC0832的工作原理和编程方法。

二、实验内容

１、用0832D/A转换电路的输出经放大后驱动直流电机。

２、编制程序，改变0832输出经放大后的电压信号来控制电机转速；或者还可以采用改变电压信号波形占空比的方法来控制电机转速。

三、实验接线图

四、编程指南

通过DAC0832输出三角波来控制小直流电机的转速。

DAC0832芯片的端口地址见连线图。

上升阶段输出到DAC0832的数值从00H逐渐增加到FFH，每次加1并延时，到最大值FFH之后，下降阶段数值从FFH逐渐减少到00H，每次减1并延时，这样就是一个周期。

五、实验步骤

1、0832的片选信号CS5连到译码输出FF80H。

2、0832输出AOUT连DJ插孔。

3、运行实验程序。

4、观察直流电机的转速。

六、思考题

1试编程通过调节占空比的方式使电机转速由慢到快。

提示：

编程使每周期时间固定的前提下，FFH的延续时间不断增加，00H的延续时间相应减少即可。

电压波形如下图所示。

2在数码显示器中显示“DAC-?

?

”的字样，其中的“?

?

”为输出到DAC0832的数值，如何编程？

（显示电路如下图所示，字型口和字位口端口地址分别为FF21H和FF20H）

实验8   A/D转换实验

一、实验目的

了解模/数转换基本原理，掌握ADC0809的使用方法。

二、实验内容

利用实验系统上电位器提供的可调电压作为0809模拟信号的输入，编制程序，将模拟量转换为数字量，通过数码管显示出来。

三、实验接线图

图6-1

四、编程指南

⑴ADC0809的START端为A/D转换启动信号，ALE端为通道选择地址的锁存信号，实验电路中将其相连，以便同时锁存通道地址并开始A/D采样转换，其输入控制信号为CS和WR，故启动A/D转换只须如下两条指令：

MOVDX,ADPORT　；　ADC0809端口地址OUTDX,AL　；发CS和WR信号并送通道地址⑵用延时方式等待A/D转换结果，使用下述指令读取A/D转换结果。

MOVDX,ADPORT；　ADC0809端口地址IN　AL,DX⑶循环不断采样A/D转换的结果，边采样边显示A/D转换后的数字量。

五、实验程序框图

六、实验步骤

①将0809CS4插孔连到译码输出FF80H插孔、连JX6→JX17。

②将通道0模拟量输入端IN0连电位器W1的中心插头AOUT1（0－5V）插孔,8MHZ→T。

③运行实验程序

如在PC机和实验系统联机状态下，运行该实验程序，可用鼠标左键单击菜单栏“文件”或工具栏“打开图标”，弹出“打开文件”的对话框，然后打开598K8ASM文件夹，点击H0809.ASM文件，单击“确定”即可装入A/D转换实验源文件，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“R运行”或工具图标运行，即开始运行程序。

如果在没有PC机的情况下，则在8086K系统显示监控提示符“P.”时，用户段地址固定为0000（省略输入），按SCAL键，输入起始偏移地址1000，按EXEC键，在系统上显示“0809XX”。

“XX”表示输入模拟量转换后的数字量。

④调节电位器Wl,显示器上会不断显示新的转换结果。

模拟量和数字量对应关系的典型值为：

0V→00H+2.5V→80H+5V→FFH

⑤按RST键退出。

以上两种方式运行结果完全一致，因此，在下面的实验中，不管按何种方式均能运行实验程序。

七、思考题

1试编程实现在数码管上直接显示所测电压的数值，显示方式为?

.?

?

。

（电压显示范围为0.00~5.00）

2综合实验7的内容，编程实现当数字量为80H~A0H之间时，直流电机转动，否则直流电机停止。

附录DJ-8086K字形字位表

字形表

字位表