微机原理实验指导书硬件部分1分解文档格式.docx
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程序流程图：
代码：
codesegment
assumecs:
code
org0100h;
在代码段0100h偏移地址处开始存放代码
start:
movax,0100h;
movds,ax;
数据段地址
moves,ax
movsi,1000h;
偏移地址
movcx,0100h;
循环次数
moval,0;
al的值置0
intram:
mov[si],al;
0赋给[si]
incsi;
si加1
loopintram;
使得0100:
1000开始处的256个单元中的数据清0
movsi,1000h;
设置断点处
movcx,0010h;
设置循环次数为16
fil:
mov[si],al;
RAM区循环置数
地址指针加1
incal;
al中的值每执行一次循环加1，初始值为00，加到0F
loopfil
nop;
设置断点处
jmpstart
codeends
endstart
结果：
九、实验中的问题及其解决方法
问题：
（1）范例程序中按题目要求设置两个断点时，全速运行时只能运行第一个断点处的程序，而不知道怎么运行下一个断点处的程序，导致出不来结果
（2）做思考题时，运行所写程序时发现内存空间中上一个题目的运行结果还在里面
解决方法：
（1）针对问题
（1），当执行完第一个断点执行完毕应该取消该断点，这样在全速运行时可以运行到下一个断点，就可以观察到程序运行结果了。
（2）针对问题
（2），发现在初始化程序时，自己把所有的循环初值都设成了0010H（16），导致只有前16个内存单元清零，而后面的内存单元没有初始化，保留了上次运行的程序运行结果。
所以将初始化（清零）的循环初值设成0100H，这样就可以初始化256个内存单元了，把上次的结果初始化为0。
而后一个赋值循环的循环次数仍然为0010
十、体会
这个题目比较简单，程序很简单，主要是把循环值设置对。
但是由于对软件使用的不熟悉，因此导致了一些问题。
在调试运行上还是花了一些时间。
通过发现问题，解决问题的过程，使我对这个软件的使用更加熟练，为后面的程序设计中打下良好的基础。
实验2简单I/O口扩展实验
1、熟悉74LS273，74LS244的应用接口方法。
2、掌握用锁存器、三态门扩展简单并行输入、输出口的方法。
逻辑电平开关的状态输入74LS244，然后通过74LS273锁存输出，利用LED显示电路作为输出的状态显示。
本实验用到两部分电路：
开关量输入输出电路，简单I/O口扩展电路。
五、实验步骤
1、实验接线：
（表示相互连接）
CS0CS244；
CS1CS273；
平推开关的输出K1～K8IN0～IN7（对应连接）；
O0～O7LED1～LED8。
2、编辑程序，单步运行，调试程序
3、调试通过后，全速运行程序，观看实验结果。
4、编写实验报告。
74LS244或74LS273的片选信号可以改变，例如连接CS2，此时应同时修改程序中相应的地址。
七、实验结果
程序全速运行后，逻辑电平开关的状态改变应能在LED上显示出来。
例如：
K2置于L位置，则对应的LED2应该点亮。
八、实验范例程序框图（实验程序名:
T244273.ASM）
九、程序源代码清单
十、思考题：
将74LS244的片选信号CS244改接CS2，将74LS273的片选信号CS273改接CS3，修改程序实现与范例程序相同的功能。
assumecs:
codesegmentpublic
org100h
movdx,04c0h;
74LS244地址
inal,dx;
读输入开关量
movdx,04d0h;
74LS273地址
outdx,al;
输出至LED
jmpstart
codeends
endstart
分析：
原CS244接CS0，CS0端口地址04a0h，CS273接CS1，CS1端口地址为04b0h。
只需把接线换掉后，把对应的端口地址改正即可.即CS2的地址为04c0h，CS3的地址为04d0h
十一、遇到的问题
该实验在调试的过程中，没有遇到问题，只是第一次的那台仪器坏了，发现灯都不亮，之后换了一台仪器，连线，编译，运行，就得到正确结果了。
实验38255并行口实验
掌握8255A的编程原理。
8255A的A口作为输入口，与逻辑电平开关相连。
8255A的B口作为输出口，与发光二极管相连。
编写程序，使得逻辑电平开关的变化在发光二极管上显示出来。
开关量输入输出电路和8255可编程并口电路。
1、实验接线
CS0CS8255；
PA0～PA7平推开关的输出K1～K8；
PB0～PB7发光二极管的输入LED1～LED8。
2、编程并全速或单步运行。
3、全速运行时拨动开关，观察发光二极管的变化。
当开关某位置于L时，对应的发光二极管点亮，置于H时熄灭。
8255A是比较常用的一种并行接口芯片，其特点在许多教科书中均有介绍。
8255A有三个8位的输入输出端口，通常将A端口作为输入用，B端口作为输出用，C端口作为辅助控制用，本实验也是如此。
实验中，8255A工作于基本输入输出方式（方式0）。
八、实验范例程序框图及源代码（实验程序名：
t8255.asm）
九、思考题：
1、修改接线CS2CS8255，并要求开关置“H”（下）位置时对应LED亮，修改程序实现相应功能。
codesegmentpublic
org100h
movdx,04c6h;
控制寄存器地址（改为04c6h）
movax,90h;
设置为A口输入，B口输出
outdx,ax
start1:
movdx,04c0h;
A口地址（改为04c0h）
inax,dx
xorax,0ffffh;
取反输入
movdx,04c2h;
B口地址（改为04c2h）
outdx,ax;
输出
jmpstart1
codeends
endstart
说明：
由于换成CS2和CS8255相连，因此三个地址应分别修改为：
04c6h，04c0h，04c2h
由于要求开关置下时灯亮，因此需要从A口读取开关状态到AX后，对AX中的内容取反，即可实现要求。
取反的方法可以用notax语句，也可以用异或xor的取反，要取反的位与1异或
我这里采用异或。
实验48253定时器/计数器接口实验
掌握8253定时器的编程原理，用示波器观察不同模式下的输出波形。
微机实验箱、8086CPU模块、示波器。
了解8253计数器的不同工作方式，掌握其初始化控制字对定时/记数效果的影响。
脉冲产生电路、8253定时器/计数器电路
1、实验连线：
CS0CS8253OUT08253CLK2OUT2LED1OUT1LED2
CLK3
8253CLK0，CLK3
8253CLK1
2、编程调试程序
3、全速运行，观察实验结果
8253是计算机系统中经常使用的可编程定时器/计数器，其内部有三个相互独立的计数器，分别称为T0，T1，T2。
8253有多种工作方式，其中方式3为方波方式。
当计数器设好初值后，计数器递减计数，在计数值的前一半输出高电平，后一半输出低电平。
实验中，T0、T1的时钟由CLK3提供，其频率为750KHz。
程序中，T0的初值设为927CH（37500十进制），则OUT0输出的方波周期为（37500*4/3*10-6=0.05s）。
T2采用OUT0的输出为时钟，则在T2中设置初值为n时，则OUT2输出方波周期为n*0.05s。
n的最大值为FFFFH，所以OUT2输出方波最大周期为3276.75s（=54.6分钟）。
可见，采用计数器叠加使用后，输出周期范围可以大幅度提高，这在实际控制中是非常有用的。
程序全速运行后，LED1按一定周期闪烁（周期理论值为0.2s），LED2在高频脉冲信号（约15KHz）影响下，有微弱的光亮，但无明显的周期变化现象。
t8253.asm）
1、为什么说范例程序运行时LED1闪烁周期的理论值是0.2秒？
在范例程序设置LED2的最大闪烁周期是多少？
请分析说明。
（1）LED1
与OUT2连接
计数器0的初值设为927CH（37500），它的时钟由CLK3提供，其频率为750KHz，所以OUT0输出的方波周期为（37500*4/3*10^-6=0.05s）。
计数器2采用OUT0的输出为时钟，它的频率为（1/0.05）Hz，计数器2设置初值为04H（4）时，所以OUT2输出方波周期为4*0.05s=0.2s
所以LED1的闪烁周期为0.2s
（2）
LED2与OUT1连接
所LED2的闪烁周期即为计数器1的周期
计数器1的初值为32H（50），它的时钟也由CLK3提供，频率为750KHz，所以OUT1输出的周期为（50*4/3*10^-6=6.7*10^（-5）s），即LED2的闪烁周期。
由于周期过小，人眼无法识别
所以实验结果中，LED2有微弱变化，但无明显闪烁。
2、修改片选信号接线使CS1和CS8253连接，并要求LED1的闪烁周期变为4秒（亮2秒，灭2秒），修改程序实现功能。
求设置的计数初值：
4/0.05=80=50h
代码及注释：
codesegmentpublic
org100h;
movdx,04b6h;
控制寄存器
movax,36h;
计数器0，方式3
outdx,ax
movdx,04b0h;
计数器0的地址
movax,7Ch;
计数初值的低位为7Ch
movax,92h;
计数初值的高位为92h
outdx,ax;
计数值927Ch
movdx,04b6h;
控制寄存器地址
movax,76h;
计数器1，方式3
movdx,04b2h;
计数器1的地址
movax,32h;
计数初值的低位为32h
movax,0;
计数初值的高位为00h
outdx,ax;
计数值32h
movdx,04b6h
movax,0b6h;
计数器2，方式3
movdx,04b4h;
计数器2的地址
movax,50h;
计数值低位为50h
计数值高位为0
计数值50h
next:
nop
jmpnext;
让程序一直循环执行
将所有CS0的端口地址（04a_）都改为CS1的端口地址（04b_）。
再将计数器2的计数初值改为50H（4/0.05=80=50H）
遇到的问题：
第一次连线调试的时候，发现灯闪烁得频率很快，仔细检查程序，发现初始计数值设计小了，通过公式计算，得到计数值需要设置为50H，才使得周期为4s。
重新调试，得到了正确结果
实验5 8259中断控制器实验
1、掌握8259A的工作原理。
2、掌握编写中断服务程序方法。
3、掌握初始化中断向量的方法。
了解中断处理的原理，掌握利用中断控制器进行中断申请和中断操作的方法。
本实验用到三部分电路：
电平开关电路、简单I/O口扩展电路和8259中断控制器电路。
CS0CS8259CS3CS273O0～O3LED1～LED4K1～K4IR0～IR3INTINT（8086CPU板）INTAINTA（8086CPU板）
2、编译调试程序
3、全速运行程序，拨动某一电平开关，观察LED的亮灭情况。
1、8259的使用说明请详细阅读教科书。
2、8086的中断系统是向量中断方式。
内存中特定位置有一中断向量表，表内存有不同中断类型的中断向量（中断入口地址）。
不同中断类型的中断向量在表内有对应的偏移地址，其计算方法是：
中断类型*4。
3、中断类型由8259通过数据总线送给8086，8086内部电路会将该类型值自动乘4，而后赋给指令指针，从而转向中断向量表的相应单元取得中断入口地址，之后就进入中断服务程序。
请仔细研读8259的工作时序。
4、中断类型的高5位由8259寄存器ICW2决定，低3位由中断源IRx的编码自动填入。
IR0～IR7的编码分别为000，001，010，011，100，101，110，111。
全速运行程序，由上往下拨动开关时，相应位置的LED点亮，其余LED全灭。
t8259.asm）
1、说明源代码8259初始化所设置的所有中断控制字的值和含义（按位说明）。
（1）mov
dx,04a0h
mov
ax,13h
out
dx,ax
ICW1（初始化字），写入的值为13h，化为二进制后：
00010011。
含义：
边沿触发，地址间距为8，单片8259A，需要ICW4。
（2）mov
dx,04a2h
ax,80h
ICW2（中断类型码字），写入的值为80h，化为二进制后：
10000000。
说明对应于IR0~IR7的中断类型码为80h~87h。
（3）mov
ax,01h
ICW4（中断结束方式字），写入的值为01h，化为二进制后：
00000001。
普通全嵌套方式，非缓冲方式，正常EOI，8086/8088模式。
（4）mov
ax,00h
OCW1（屏蔽控制字），写入的值为00h，即00000000b。
全部为复位屏蔽，开放所有中断。
2、修改接线IR3P+（实验箱右下角），并修改源程序，使按实验箱右下角“Pules”键时LED1~LED4全亮。
codesegmentpublic
org100h;
movcx,0
cli;
关中断，防止有些硬件中断对程序的干扰
movdx,04a0h;
写入ICW1的端口地址为04a0h
movax,13h;
ICW1为13H，化为二进制为00010011
outdx,ax;
ICW1,ICW4需要
movdx,04a2h;
写入ICW2的端口地址为04a2h
movax,80h;
ICW2为80H，化为二进制为10000000
outdx,ax;
ICW2中断类型80h,IR0~IR7的中断类型码为80h~87h
movax,01h;
ICW4为01H，化为二进制为00000001
outdx,ax;
ICW4;
普通全嵌套方式,非缓冲方式,正常EOI,8086/8088模式
movax,00h
OCW1,开放所有中断
nop;
以上为8259初始化
movax,0
movds,ax
movdi,200h;
初始化中断向量表
movax,offsetint0;
IR0的中断服务程序入口地址放入中断向量表中
movds:
[di],ax;
先放IP
adddi,2
[di],100h;
再放CS值
adddi,2
movax,offsetint1;
IR1的中断服务程序入口地址放入中断向量表中
[di],ax
[di],100h
movax,offsetint2;
IR2的中断服务程序入口地址放入中断向量表中
movax,offsetint3;
IR3的中断服务程序入口地址放入中断向量表中
adddi,2;
上述程序为芯片8259的初始化程序
[di],100h;
建议不熟练者不要修改。
main:
movax,0
sti;
开中断。
waiting:
cmpax,0h
jewaiting;
没发生中断，则等待
nop
movdx,04d0h
outdx,ax;
对应LED灯亮
delay:
loopdelay;
数字滤波，按键去抖
jmpstart1
int0:
cli;
关中断。
以下类推。
nop;
此两行为IR0的中断服务程序
movax,0feh;
用户可修改。
iret;
中断返回，以下类推。
int1:
cli
此两行为IR1的中断服务程序，
movax,0fdh;
iret
int2:
此两行为IR2的中断服务程序，
movax,0fbh;
int3:
此两行为IR3的中断服务程序，
movax,0f0h;
codeends
原AX的内容为0f7H，最低四位为7（0111），从左到右依次表示LED4，LED3，LED2，LED1，所以原代码IR3只接受LED4对应的开关K4产生的中断。
将其改为0（0000）后，表示四盏灯同时产生中断，所以同时亮。
一开始没有弄清楚中断服务程序的工作原理，导致不知从何下手去修改程序
，通过查阅微机课本有关中断的内容，再对比程序，发现，只需要改变IR3中断服务程序，把IR3全部置0，就代表四盏灯同时中断，即同时亮
实验总结
经过三周的微机硬件实验，我学到了很多东西，对于书本上的知识也有了更深层次的认识，通过第一个给存储单元赋值的操作，我明白了程序是如何运行的，以及各个寄存器及存储器内容是如何变化的。
这使得我用汇编语言编程的能力得到提升，同时也明白了汇编语言虽然是低级语言，但却是最接近计算机核心结构的，因此汇编语言更易被计算机识别。
后面几个硬件实验，不仅锻炼了我的动手操作能力以及程序调试能力，更关键的是明白了几个芯片8255以及计数器8253的工作原理，对中断有了更深的理解，比如中断控制字是如何设定的等等。
总之这次硬件实验需要理论与实践的结合，在知识点理解的基础上，通过实验来加深理解，这样使得知识更加形象生动。
当然还要感谢老师和同学们在我遇到困难时所给予的帮助，让我顺利的完成这次硬件实验。
二、综合设计实验部分
一、实验设备
微机实验箱、8086CPU模块。
二、实验要求
红绿灯的定时切换（每10秒切换一次）设置灯光测试开关K1，当K1打开（高电平）时，LED1~LED4全亮，关闭时恢复正常切换。
三、实验步骤
CS08255CS；
CS1CS8253；
CLK38253CLK0；
OUT08253CLK2
OUT2PA0,PA1,PA2
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