北邮微原硬件实验报告.docx

北邮微原硬件实验报告.docx

《北邮微原硬件实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北邮微原硬件实验报告.docx（38页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

微机原理硬件实验报告

2015-2016学年第一学期

微机原理硬件实验报告

学院：

班级：

学号：

姓名：

序号：

目录

实验一熟悉实验环境及IO的使用 3

一实验目的 3

二实验内容 3

三实验过程 3

1实验原理 3

2流程图 3

3源代码 4

4子程序清单 6

5代码分析 6

四实验总结 6

实验二8255A并行接口应用 7

一实验目的 7

二实验内容 7

三实验过程 7

1八位数码管位选规律 7

2六位数码管静态显示 8

3六位数码管动态显示 11

4扩展：

显示键盘输入学号 15

四实验总结 21

实验三8253计数器/定时器的应用 22

一实验目的 22

二实验内容 22

三实验过程 22

1蜂鸣器发音规律 22

2音乐发生器 23

3扩展：

小键盘弹琴功能 32

四实验总结 38

实验一熟悉实验环境及IO的使用

一实验目的

1 通过实验了解和熟悉实验台的结构，功能及使用方法。

2 通过实验掌握直接使用Debug的I、O命令来读写I/O端口。

3 学会Debug的使用及编写汇编程序。

二实验内容

1 学习使用Debug命令，并用I、O命令直接对端口进行读写操作。

2 用汇编语言编写跑马灯程序。

实现功能：

1）通过读入端口状态，选择工作模式（灯闪烁方式、速度等）；

2）通过输出端口控制灯的工作状态（低电平灯亮）。

三实验过程

1实验原理

1 在Debug下，用I是命令读输入端口的状态，即拨码开关的状态，用O命令向端口输出数据，通过LED发光管来查看。

测试结果：

1） 使用命令：

I0EEE0H

读取开关状态，得出的结果为左低右高，即S0是低位，S7是高位。

2） 实验命令：

O0EEE0H

测试LED，改变输入的值可依次测试各个数码管是否正常。

LED左边为高位，右边为低位。

2 分析以下程序段的作用

MOVAH,0BH

INT21H

ORAL,AL

JZ0100

INT20H

该段程序实现了检测键盘状态，在键盘有任意键输入时退出程序返回DOS的功能。

该实现依赖于0BH号中断调用和巧妙使用程序入口返回地址直接返回。

在DOS的DEBUG模式下，地址不用添加十六进制H标志。

地址默认为16进制，多写了反而画蛇添足产生错误。

普通数据为了区分需要添加H。

2流程图

3源代码

DATASEGMENT

PORTEQU0EEE0H

DATAENDS

STACKSEGMENTSTACK'STACK'

DB100DUP（?

）

STACKENDS

CODESEGMENT

ASSUMEDS:

DATA,CS:

CODE,SS:

STACK

BEGIN:

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

MOVAL,07FH ;01111111

MOVDX,PORT

MOVSI,2

START:

PUSHAX ;入栈保存

INAL,DX ;读取拨码开关状态

MOVBL,AL ;BL存储拨码开关状态

POPAX ;出栈恢复

TESTBL,10H ;00010000.判断左数第五个拨码开关的状态，

;实现灯型的变化

JNZTWO ;ON状态为两个灯

CMPSI,1 ;判断AL状态

JZCONT ;SI等于1时AL有两位为0，应恢复为只有一位为0，

MOVAH,AL

RORAH,1

ORAL,AH

MOVSI,2 ;AL恢复为只有一位为0，SI变为2

JMPCONT

TWO:

CMPSI,2

JZCONT ;SI为2时只有AL只有1位为0，应对其变换

MOVAH,AL

RORAH,1

ANDAL,AH ;AL有两位为0

MOVSI,1

CONT:

OUTDX,AL

TESTBL,08H ;00001000.判断第四个拨码开关的状态，实现暂停

JNZSTART ;ON状态实现暂停

TESTBL,02H ;00000010.判断第二个拨码开关的状态，

;实现速度的变化

JNZHIGHSP ;ON状态实现高速

MOVBP,0200H ;低速状态时延

JMPMOVE

HIGHSP:

MOVBP,0100H ;高速状态时延

MOVE:

CALLDELAY

TESTBL,04H ;判断第三个拨码开关的状态，实现方向的变化

JNZLEFT ;ON状态为方向向左

RIGHT:

RORAL,1 ;右移，以备点亮下一盏灯

JMPEXIT

LEFT:

ROLAL,1 ;左移，以备点亮下一盏灯

EXIT:

TESTBL,01H ;判断第一个拨码开关的状态

JZSTART ;OFF状态继续运行，ON状态实现退出

MOVAL,0FFH ;实现全灭

OUTDX,AL

MOVAH,4CH

INT21H

DELAY PROC

MOVCX,BP ;BP越大延时次数越多，速度越慢

LOOP1:

PUSHCX

MOVCX,0FFFFH

LOOP2:

LOOPLOOP2

POPCX

LOOPLOOP1

RET

DELAY ENDP

CODE ENDS

ENDBEGIN

4子程序清单

1）子程序名：

DELAY

功能：

实现延迟显示，即控制每个LED点亮持续一定时间；

入口参数：

BP，赋值给CX控制循环次数，从而实现速度的控制；

出口参数：

无；

使用寄存器：

CX，BP。

5代码分析

1） 通过读取拨码开关地址获得拨码开关状态，将该状态的值赋给BL，实现对灯型、暂停、速度、方向以及退出的控制。

2） 灯型的控制：

通过相应拨码开关的状态选择灯型。

灯型一共有两种，第一种为每次亮一盏灯，此时控制输出的寄存器AL中的值只有一位为0，其余七位为1；第二种为每次亮两盏灯，此时控制输出的寄存器AL中的值两位为0，其余六位为1。

使用寄存器SI表示当前寄存器AL中0的个数，当SI的值与控制灯型的信息不一致时，通过逻辑与/逻辑或的操作，修改AL的值。

3） 暂停的控制：

通过相应拨码开关的状态判断是否执行暂停操作。

当需要暂停时，控制输出的寄存器AL中的值保持不变，当不需要暂停时，控制输出的寄存器AL中的值循环左移/循环右移。

4） 速度的控制：

通过相应拨码开关的状态判断速度的大小。

在不同的状态下，对BP赋不同的值，BP作为DELAY子程序的入口参数控制延时的时间从而实现速度的变化。

BP越大，则外循环次数越多，所耗时间越长，每个LED点亮持续时间越久，即速度越慢。

5） 方向的控制：

通过相应拨码开关的状态判断方向。

在不同的状态下，对控制输出的寄存器AL中的值循环左移/循环右移，即可控制显示的方向。

6） 退出的控制：

通过相应拨码开关的状态判断是否退出程序。

四实验总结

虽然本次实验是第一次微原硬件实验，但是在此之前已经有了一定的软件编程基础，并且在VHDL实验中我们也曾编写过跑马灯实验，因而实验之前对实验原理及代码结构有初步的掌握。

实验过程中我们按照讲义中的要求先对拨码开关及LED进行了测试，便捷了之后程序的编写。

总而言之，通过本次实验，我们对利用汇编语言对硬件进行编程有了一定的掌握，对后续实验的开展奠定了良好的基础。

实验二8255A并行接口应用

一实验目的

1 掌握8255A的功能及方式0、1的实现。

2 熟悉8255A与CPU的接口，以及传输数据的工作原理及编程方法。

3 了解七段数码管显示数字的原理。

4 掌握同时显示多位数字的技术。

二实验内容

1 八段数码管的显示规律及数码管的位选规律。

.

2 六位数码管静态显示。

在数码管电路上静态地显示6位学号，当主机键盘按下任意键时，停止显示，返回DOS。

3 六位数码管动态显示。

要求在数码管电路1－6位数码管上，动态显示字符串HELLO，当主机键盘按下任意键时结束。

4 扩展部分：

完成扫描键盘（PC口）输入自己的学号，并在数码管上显示。

三实验过程

1八位数码管位选规律

在方式0（输入/输出）下，以A口为输出口，B口为输出口，A口接六个共阴极数码管的八位段码，高电平点亮数码管的某一段，B口接数码管的位选（即要使哪个数码管亮），高电平选中某一位数码管点亮。

测试结果如下图：

根据上述测试结果，不难得出0-9对应的编码，如下表：

字形

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

编码

0EDH

21H

0F4H

0F1H

39H

0D9H

0DDH

61H

0FDH

0F9H

2六位数码管静态显示

2.1实验原理

1） 电路6个数码管的同名阳极段已经复接，当段选寄存器寄存了一个字型编码之后，6个数码管都将显示出相同的数字。

如果要使6个数码管“同时”显示不同的数字，必须采用扫描显示的方法。

2） 通过选位寄存器选择某一位数码管，显示其数字（对应段值为1），然后关闭此数码管，再选择下一位数码管进行显示；如果在一秒钟内，每一位数码管都能显示30次以上，则人眼看到的是几位数码管同时在显示。

实验证明，在扫描显示过程中，每一位显示延迟1ms是最佳选择。

3） 在本次实验中，采用行扫描方式，一次扫描6位数码管，并进行反复循环，使得每位数码管显示虽然存在间隔，但人眼仍为同时显示。

每位数码管显示的时间即为显示延迟，在每一次扫面之后检测键盘状态，若有任意键输入，便退出返回DOS界面。

2.2流程图

2.3源代码

DATA SEGMENT

NUMDB0F4H,21H,0EDH,0DDH,39H,61H ;学号后六位为210647

DATA ENDS

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

STACK SEGMENTSTACK'STACK'

DB100DUP（0）

STACK ENDS

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

CODE SEGMENT

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA,SS:

STACK

STAT:

MOVAL,10000000B ;A,B,C口均以方式0输出

MOVDX,0EE03H ;设置控制地址

OUTDX,AL ;送控制字到控制地址

MOVAX,DATA

MOVDS,AX ;设置段地址

MOVES,AX

LOP1:

XORSI,SI ;SI清零

MOVCX,06H ;循环6次，即一个周期6位数码管

MOVDX,0EE00H ;A口的地址赋给DX，A口接八位段码

MOVBL,00000001B ;高电平即选中该位数码管点亮

LO