微机原理实验指导书380Word格式文档下载.docx

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实验十　8255A并行口实验

（二）51

实验十一8251可编程通讯接口与PC机通讯56

实验十二8237DMA传送实验64

实验十三 

A/D转换实验74

实验十四　D/A转换实验

（一）79

实验十五　D/A转换实验

（二）82

系统概述

为了满足《微机原理及接口技术》课程的实验教学要求，我们选用启东计算机总厂有限公司的DICE-8086K超强型实验系统。

该实验系统软、硬件配置完善，实验内容丰富，可进行四十多个实验项目。

实验电路采用分模块、开放性设计，使实验电路配置灵活，所有实验程序全部调试通过，用户可直接运用。

1.1系统主要特点

⒈采用主频为14.77MHZ的8088CPU为主CPU，并以最小工作方式构成系统。

⒉配有二片61C256静态RAM构成系统的64K基本内存，地址范围为00000H-0FFFFH，其中00000H-00FFFH监控占用。

另配一片W27C512（64K）EP1存放监控程序，地址范围F0000H－FFFFF。

还配有一片W27C512EP2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。

⒊　自带键盘、显示器，能独立运行，为实验程序调试带来方便。

⒋　配备Windows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。

⒌提供标准RS232异步通讯口，以连接IBM-PC机。

⒍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。

⒎　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。

⒏　带有脉冲发生器、计数器电路、单脉冲发生器等常用电路。

⒐　可以单步、断点、全速调试各实验程序。

⒑　内置开关电源，为实验提供+5V/3A、±

l2V/0.5A直流稳压电源。

⒒　使用环境：

环境温度0～+40℃，无明显潮湿，无明显振动碰撞。

⒓　配备USB接口的电子实验演示装置，通过编制程序，对模拟控制对象进行实时控制。

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

监控占用00004H-0000FH作为单步（T）、断点（INT3）、无条件暂停（NM1）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IBMPC机的软硬件资源，实现源程序的编辑、汇编和链接和调试。

实验程序源文件（·

ASM）、执行文件（·

EXE）都在随机光盘上，你可以利用PC机的键盘显示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IBMPC机联机，自成一体，通过一组键盘命令完成所有软硬件实验，每个实验程序固化在实验监控中。

这种配置为没有PC机的用户带来极大方便。

系统组成和结构

8086K实验系统由8088控制单元、实验单元、电子实验演示装置、开关电源和8086K集成调试软件组成。

8088控制单元由8088CPU、CPLD（1032）、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。

电子实验演示装置由单片机、USB接口和16个I/O扩展接口（IN0~15，OUT0~15）组成。

2.1系统接口定义

（1）CZ1：

MAIN-COM：

通讯接口；

（2）CZ4：

打印接口；

（3）JX0，JX17为系统提供的数据总线接口；

（4）CZ7：

系统提供的扩展接口；

（5）JX12、JX14：

液晶显示接口。

图2-5

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16只发光二极管及相应驱动电路。

见图2-6，Ll-L16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。

AN为单脉冲产生开关，每拨动一次产生一个单脉冲。

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。

（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。

（6）485接口电路：

（7）通讯接口电路

（8）数码管显示电路

（9）键盘电路

第三章系统安装与使用

1、把系统开关设置为出厂模式。

（1）SW3、SW4、SW5：

为键盘/显示选择开关，开关置ON（出厂模式），键盘/显示控制选择系统配置的8155接口芯片，反之由用户选择自定义的I/O接口芯片控制，在本机实验中，除8279实验外，键盘/显示为出厂模式。

（2）KB6：

通讯选择开关，KB6->

SYS-C为系统通讯（出厂模式），KB6->

EXT-C为扩展通讯。

2、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、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，待修正常后使用）

4、打开PC机电源，执行8086K的集成调试软件，关于该软件的详细说明请参阅《第五章8086K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功能键操作说明一缆

4.4　总操作过程

8088十六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

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.”。

⑶　EPROM传送

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

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

有三种状态可以进入连续运行

在监控提示符“P.”状态下，按EXEC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EXEC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EXEC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。

（6）　断点运行（默认段地址CS=0000H）

F1,×

EXEC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EXEC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　DICE-8086k软件概述

⑴　该软件适用于DICE-8086K、DICE-8086KA、598K等实验仪。

⑵　该软件运行环境：

该软件适宜在安装Windows95/98/2000/XP操作系统的PC机上运行。

5.2　DICE-8086k软件安装

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

5.3　DICE-8086k软件启动和联机

5.3.1启动和联机

双击桌面上‘DICE-8086k’快捷图标，即可运行DICE-8086k软件，屏幕显示DICE-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、波特率设为9600、然后点击‘保存设置退出’，状态设定后，系统会自动检测连接。

如果此时确定端口和波特率设置正确，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DICE-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确认为出厂模式；

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，可到本厂网站下载。

网址：

WWW．DICE．COM．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DICE-8086k软件，重新运行或调换PC机试一下。

5.4　DICE-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，编辑窗口显示Editor，此时可在此编辑、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DICE-8086k软件调试环境。

5.5.2 

编辑菜单栏

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，几秒钟后便会弹出‘编译成功’对话框，单击“OK”，再等待几秒钟后又会弹出‘装载成功’对话框，单击“OK”即编译装载完毕。

，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，即可快速连续运行程序。

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，在此可设置端口和波特率。

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

实验说明

本章是为8088十六位微机实验系统编写的详细实验指导，系统上提供的全套实验是为《微机原理和接口》课程配置的。

手册中详细叙述了各实验的实验目的、实验内容、实验线路原理图、实验步骤、实验程序框图和程序清单，减轻和免除了主讲教师和实验辅导教师为设计、准备、调试实验线路和实验程序所需的工作量，节约了宝贵的时间。

书中所有软硬件都己经过调试运行。

需要特别说明的是：

一、所有实验程序用两种方式存放：

其一放在随机光盘中，软件安装后，源程序（．ASM）在DICE-8086k\8KASM目录下；

其二源程序的目标代码是存放在实验监控EP2中，各个实验程序在EPROM中的存放地址详见附表。

当选择主板+PC系统配置时，你既可以运行存放在EPROM中的实验程序，也可以运行DICE-8086k\8KASM目录下的实验程序。

当你选择主板这种系统配置时，你可以通过系统自带的键盘显示输入各种命令运行实验监控中的实验程序，显示实验结果，完成各个实验，这种配置为没有PC机的用户带来极大方便。

二、EPROM内的实验程序通过EPROM传送命令把EPROM中内容传送到内存才能运行。

（按下实验系统键盘上的SCAL键，即可把EPROM中的内容传送到内存RAM、或按下DICE－8086K软件工具栏上的“读EPROM到内存RAM”图标，完成传送。

）

三、所有实验都是相互独立的，次序上也没有固定的先后关系，在使用本系统进行教学时，教师可以根据本校（院）的教学要求，选择相应的实验。

对同一问题的解决办法往往不是唯一的，我们欢迎用户在使用本系统过程中提出最为优秀的实验方案，并对本系统提出改进意见。

四、各实验原理图中的粗黑线表示在实验时需要连接的线。

五、以下实验请严格按照“实验步骤”来操作，操作次序不要颠倒。

实验一二进制多位加法运算

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8kAsm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，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DICE-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：

（1）在P.态下，按SCAL键，输入2CA0，按EXEC键。

（2）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

实验二二进制码转换为BCD码

1、掌握数码转换基本方法，加深对数码的理解。

2、用于十进制BCD码显示。

将AX的内容转换为十进制BCD码。

三、实验程序框图

四、实验步骤

（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8kAsm文件夹，点击S2.ASM文件，单击“确定”即可装入源文件，再单击工具栏中编译，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。

⑵复位RST键，由于AX中给定数为0FFFF，查看BCD码结果保留在4100H～4104H单元中，故其值应为06、05、05、03、05。

（1）在P.态，按SCAL键，输入2CE0，按EXEC键。

（2）复位RST键，由于AX中给定数为0FFFF，查看BCD码结果保留在4100H～4104H单元中，故其值应为06、05、05、03、05。

五、实验程序清单

;

将AX拆为5个BCD码,并存入Result开始的5个单元

datasegmentAT0;

S2.ASM,BIN-->

BCD

ORG4000H

Resultdb5dup（?

dataends

codesegment

assumecs:

code,ds:

data

ORG2CE0H

startprocnear

movax,data

movds,ax

movdx,0000h

movax,65535

movcx,10000

divcx

movResult,al;

除以10000,得wan位数

movax,dx

mo