微机原理硬件实验文档格式.docx
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B.通过输出端口控制灯的工作状态（低电平灯亮）。
图1-1电路连接图
三、实验过程
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，通过发光管来查看。
测试结果：
A.使用命令：
I0E8E0H读取开关状态，得出的结果是从左到右依次增加，即
是低位，
是高位。
B.使用命令：
O0E8E0H0FEH测试发光二极管的低位（0为灯亮），即11111110B，可以看到实验板最左面的灯亮，说明二进制顺序与实验板LED灯的顺序相反，改变输入的值可依次测试各个发光二极管是否正常。
2.进入DOS，在命令行模式下输入命令debug，用a命令录入程序：
MOVDX,E8E0
MOVAL,0FEH
OUTDX,AL
MOVAH,0BH
INT21
ORAL,AL
JZ0100
INT20
输入结束后，用g命令运行，发现最右边的LED亮，其他的灯均不亮；
修改OUT输出的测试内容，再用g命令运行：
当输出位为1时，灯熄灭；
输出为0时，灯点亮。
3.分析以下程序段的作用
INT20
这一段的作用是结束程序，当程序运行的时候，系统检测到有键盘输入，则程序结束。
其中int21h是调用系统的21号中断，其使用的是0BH功能，如果没有键盘输入，则AL为0，将由JZ0100H跳转；
如果有键盘输入，AL为0FFh，则程序执行到20H时中断，结束程序。
思考题：
在使用上面录入程序的方法是，有些语句并没有写出“h”字符，这是因为系统的原因，在debug模式下，语句的读写是按照16进制进行的；
所以使用a录入命令的时候，很多语句都可以忽略后面的h字符，忽略之后依然是按照十六进制数处理。
完成上面的步骤后，在EDIT的界面内开始编写跑马灯的程序，通过编译、链接生成一个可执行文件.exe。
4.总体功能的实现
开关
端口位置（从左到右）
置1（拨码开关向上）
置0（拨码开关向下）
无
LED灯的顺序反序，使二进制LED灯顺序和拨码开关上下位置相对应
S0
1
关闭程序，返回DOS
程序正常运行
S1
2
循环右移
循环左移
S2
3
暂停
正常循环
S3
4
慢速
快速
S4
5
三个灯同时亮
只有一个灯亮
5.流程图
图1-2流程图
6.程序源代码
DATASEGMENT
SWSTATEDB0;
存放当前拨码开关的状态
LDSTATEDB0FEH;
要输出到I/O口的LED灯状态
BUFFERDB0
DATAENDS
STACKSEGMENTSTACK'
STACK'
DB100HDUP（0）
STACKENDS
CODESEGMENT
ASSUMEDS:
DATA,SS:
STACK,CS:
CODE
;
----------------------------------------------------主程序----------------------------------------------------
MAINPROC
PUSHDS
XORAX,AX
PUSHAX
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
movdx,0e8e0h
inal,dx;
读出八个开关的状态
movbl,al
movbh,al
movcx,08h
ll:
salbl,1;
这个循环用来把al的八位顺序调换过来
rcral,1
loopll
xoral,0ffh;
把AL反相，因为LED灯亮的0、1逻辑与拨码开关的逻
辑相反
outdx,al;
输出反相后的灯的状态，将灯变为左低右高
MOVLDSTATE,0FEh;
初始化灯的状态为11111110B，0为灯亮，对应最右面
灯亮
CALLINF;
调用INF
RET
MAINENDP
;
--------------------------------------------------主程序结束-----------------------------------------------------
-------------------------------------------反复实现走马灯功能的子程序--------------------------------------
INFPROC;
实现一直循环进行闪烁的功能
INFLOOP:
CALLREPEAT
JMPINFLOOP
INFENDP
REPEATPROC;
重复检测拨码开关的状态，实现相应的功能
CALLREAD;
读入拨码开关的状态
CALLDIRECTION;
循环方向检测
CALLMODE;
灯亮的模式检测
CALLPAUSE;
测试是否暂停
CALLCLOSE;
测试是否关闭
CALLSPEED;
测试速度选择
REPEATENDP
----------------------------------------------延时子程序------------------------------------------------------
DELAYPROC
PUSHCX
MOVCX,1000H;
外循环1000H次
LOOP1:
MOVCX,8000H
LOOP2:
DECCX
JNZLOOP2;
内循环8000H次
POPCX
JNZLOOP1
DELAYENDP
---------------------------------------读取拨码开关状态的子程序-------------------------------------
READPROC
PUSHAX
PUSHDX
MOVDX,0E8E0H;
通过0E8E0H端口读取
INAL,DX
MOVSWSTATE,AL;
SWSTATE用来存储当前拨码开关状态
POPDX
POPAX
READENDP
---------------------------------------------改变LED灯的亮灭的子程序-----------------------------------
WRITEPROC；
改写LED灯的状态
MOVAL,LDSTATE;
LDSTATE存放有LED灯的状态
MOVDX,0E8E0H
OUTDX,AL;
通过0E8E0H端口写给LED灯，控制灯的亮灭
WRITEENDP
-------------------------------------------关闭功能测试-------------------------------------------------
CLOSEPROC
TESTSWSTATE,01H;
和00000001B相与，若S0为1，则说明关闭程序
JZEXIT
CALLRETURN
EXIT:
CLOSEENDP
RETURNPROC
MOVAL,1;
返回DOS时，最终的状态灯全部关闭
MOVDX,0E8E0H
OUTDX,AL
MOVAX,4C00H
INT21H
RETURNENDP
-------------------------------------------测试灯亮方向的子程序--------------------------------------------
DIRECTIONPROC
TESTSWSTATE,02H;
如果S1置位1，则结果不为0，循环右移
JZLEFT
RORLDSTATE,01H
LEFT:
ROLLDSTATE,01H;
无外部控制，则循环左移
EXITDIR:
DIRECTIONENDP
-------------------------------------------测试是否暂停的子程序--------------------------------------------
PAUSEPROC
BEGIN:
CALLREAD
TESTSWSTATE,04H;
测试S2，S2=1表示暂停，则一直检测，直到S2=0
JNZBEGIN
PAUSEENDP
--------------------------------------------测试速度控制的子程序-----------------------------------------
SPEEDPROC
CALLDELAY
TESTSWSTATE,08H
JZFAST;
检测S3的状态，S3=0表示快速灯亮
CALLDELAY;
S3=1表示慢速灯亮，调用延时子程序
CALLDELAY
FAST:
SPEEDENDP
-----------------------------------------测试灯亮模式的子程序-------------------------------------------
MODEPROC
PUSHWORDPTRLDSTATE;
保护原来的LED灯状态，当灯亮模式由”三个灯
同时亮”变回”单灯模式”时，保证不会出错
TESTSWSTATE,10H;
检测S4的状态，若置位1，则改为3个灯同时亮
JZSINGLE;
如果与的结果为0，说明没有外部置位，转为单灯循环
PUSHBX
MOVAL,LDSTATE
MOVBL,AL;
注意到LED灯亮灭逻辑是：
0则灯亮，1则灯灭
所以通过左移一位然后与原LED状态相与，使得新的一位也复位0，又一盏灯亮
ROLBL,1
ANDBL,AL
MOVCL,BL
ROLCL,1
ANDAL,CL;
此时已经LDSTATE已经有连续3位为0了
MOVLDSTATE,AL;
改写灯的状态
POPCX
POPBX
POPAX
SINGLE:
CALLWRITE;
调用WRITE改写LED灯的状态
EXITMODE:
POPWORDPTRLDSTATE
MODEENDP
CODEENDS
ENDMAIN
四、实验结果
编译、连接后，上述功能均实现，可以调节走马灯的速度、模式、方向、暂停、返回DOS，且返回DOS后，所有的LED灯均熄灭。
五、实验总结
问题1：
刚开始编写实验代码的时候忽略了退出程序部分代码的编写，因此开始时每运行一
次程序都得重新启动计算机一次。
解决：
利用系统的21号中断的0b号功能实现系统中断，程序结束。
问题2：
第一次写这个程序的时候，当关闭系统后，LED灯还是亮着，十分不符合实际情况。
通过在返回DOS之前加入一小段程序，使得LED灯全都置位，对应着LED灯全都灭了。
六、思考题
Ø
有些语句并没有写出“h”字符，这是因为系统的原因，在debug模式下，语句的读写是按照16进制进行的；
七、实验收获与心得体会
在第一次的微机原理硬件实验中，学会了基本的测试实验板上器件的方法、I/O端口的读进与写出、拨码开关以及LED灯‘0’所表示的状态、接口地址等，这些基本的知识是以后试验最基本的应用，应熟练掌握和使用。
在实验过程中，在第一次实验课期间，编写代码时只考虑到了最基本的循环闪烁的功能，而主要的代码放在了如何将led灯的位置转变为正常人感觉的位置（二进制最低位LED灯在实验板的最右边，想转为最左边，与拨码开关的位置上下位置一致），所以第一次验收就只有一个循环右移的功能，而没有其他任何功能，所以课后又加入了一些功能，好在老师给了我们又一次的验收机会，让我们组完整的完成了实验，感谢老师在我们编写过程中的指导和帮助。
还有要注意的就是在子程序使用通用寄存器的时候，一定要先入栈保护，使用完出栈，以防对其他子程序造成数值的改变，后果较为严重。
本次实验让我们学会基本的微机原理硬件知识，也学会了如何调试代码，对书本上知识的理解地更加深刻，有一些没学到的课本知识也通过本次实验提前了解和运用，效果很好。
实验二8255A并行接口应用
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。
1.查找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6位学号，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。
图2-1电路连接图
3、实验过程
1.八段数码管位选规律
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。
测试结果如下图所示。
由此，容易得出数字0～9以及字母A～H的编码，如下表所示。
字形
6
7
编码
0EDH
21H
0F4H
0F1H
39H
0D9H
0DDH
61H
8
9
A
B
C
D
E
F
0FDH
0F9H
7DH
9DH
0CCH
0B5H
0DCH
5CH
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。
该电路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个数码管都有可能显示出相同的数字。
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，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。
在本次实验中，通过反复循环扫描6个数码管，使数码管显示数字，每次扫描过后检测主机键盘输入的状态，若有按键按下，则返回DOS。
程序框图：
图2-2第一个实验的流程图
程序代码：
DATASEGMENT
NUMDB0F4H,21H,0EDH,0F1H,0FDH,0F1H;
学号210383对应的数码显示译码
DB100DUP（0）
STACKENDS
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA,SS:
STACK
----------------------------------------------------主程序-------------------------------------------------------
START:
MOVAL,10000000B
MOVDX,0E803H
OUTDX,AL;
8255写入工作方式控制字
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
MOVES,AX
LOOP1:
XORSI,SI;
SI=0
MOVCX,06H;
扫描6个数码管
MOVDX,0E800H;
数码段选端口
MOVBL,00000001B;
BL暂存了数码管的位选信息
LOOP2:
MOVAL,NUM[SI];
输入学号的第一个数字
OUTDX,AL;
显示数字
MOVAL,BL
INCDX
控制选择某一个灯亮
DECDX
ROLBL,1;
左循环1位，下次就是下一个LED灯亮了
INCSI
CALLDELAY;
延时，达到视觉暂留的效果
CALLIFIN;
检测是否有主机按键输入
LOOPLOOP2;
一直循环，直到显示完所有的数字
JMPLOOP1
---------------------------------------------------延时子程序--------------------------------------------------
DELAYPROCNEAR
PUSHBX;
使用通用寄存器前要先入栈保护
MOVBX,0002H;
外循环为2，控制循环时间
LOOP3:
MOVCX,0H;
内循环开始为0FFFFH，最大值
LOOP$
DECBX
JNZLOOP3;
如果没有循环完毕则一直循环
POPBX
-------------------------------------------------检测主机键盘输入-----------------------------------------
IFINPROCNEAR
PUSHAX;
MOVAH,0BH;
检测键盘输入
INT21H
ORAL,AL
JZLOP;
如果主机没有按键输入，则继续进行显示学号
MOVAH,4CH;
当有主机键盘输入，则返回DOS
LOP:
POPAX
IFINENDP
ENDSTART
3.六位数码管动态显示
①本实验应在上面六位数码管静态显示的实验基础上完成，包含了静态显示的核心代码，增加的是要在一定的时间间隔内去移位读取“HELLO”字符串中需要显示的部分，即有6种静态显示的状态，需要每隔一段时间显示一种静态状态，最后可达到动态显示的目的。
②在数据段，按下列规律设置12个字型码：
MESGDB0,0,0,0,0,0,3DH,0DCH,8CH,8CH,0EDH,0
POINTDWMESG
……
POINT单元存放MESG单元的有效地址，程序取出POINT单元的内容→BX，然后用BX间址取数送数码管电路，扫描显示6个字符。
每过0.5s将POINT单元的内容加1，再将POINT单元的内容→BX，……。
POINT单元内容加1，使字符串显示的首地址向高地址移动一个单元，从而使6位字符串向“左”移动一位，实现动态显示。
③可通过读取拨码开关S0/S1/S2的状态控制动态显示速度变慢，即增加延时，利用实验一读入端口的功能。
图2-3第二个实验的流程图
DATASEGMENT
NUMDBDB0,0,0,0,0,0,3DH,0DCH,8CH,8CH,0EDH,0;
”hello”字符串对应的数码译码
CSCDB01H,02H,04H,08H,10H,20H;
六个数码管位选
ADPDW0E801H;
位选端口地址
ADWDW0E800H;
段选端口地址
DB100DUP（?
）
ASSUMECS:
CODE,SS:
STACK,DS:
DATA
-----------------------------------------------------延时子程序---------------------------------------------------------
DELY;
精确延时
PROCNEAR
PUSHAX;
所有通用寄存器入栈保护，保护现场
PUSHSI
MOVCX,0
MOVDX,1000
MOVAH,86H
INT15H
POPSI;
恢复现场
POPAX
DELYENDP
----------------------------------------------主程序--------------------------------------
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