微机原理实验指导书14年修订稿.docx

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微机原理实验指导书14年修订稿

微机原理与接口技术

实验指导书

信息工程学院实验中心

二○一四年五月修订

目录

学生实验室规则2

仿真系统使用指南3

实验一8255并口应用实验——A.B.C口输出方波8

实验二　8255并行口应用实验——PB口控制PC口9

实验三　8255并行口应用实验——交通灯与霓虹灯控制11

实验四　LED显示控制实验11

实验五　8251串行通信——自发自收实验14

实验六　8259中断控制器实验17

实验七　定时／计数器应用——8253输出方波19

实验八　D/A转换实验——输出锯齿波、三角波21

实验九　A/D转换实验23

实验十　8155并行扩展3×3键盘、4位LED显示24

附录字形/字位表26

注：

加（*）号为选做实验

学生实验室规则

1、学生应在实验课前做好实验的预习工作，并写好预习报告交老师检查。

无预习报告不准参加实验。

2、学生应按时上实验课，按照老师要求对号入座，进入实验室后不得大声喧哗与打闹，保持肃静的实验环境。

3、在实验室内不准吃东西、喝饮料、不准吸烟、不准穿背心、拖鞋，注意着装礼貌。

4、学生要按技术规程操作仪器设备，不懂要求与技术操作者应虚心请教老师。

对于与实验无关的仪器，不要揎自使用，不能揎自交换仪器以及把公物拿出实验室。

5、学生做实验应严肃认真、耐心细致,听从老师指导,正确操作。

严防触电、损坏仪器或其它事故发生。

6、实验完毕，应把实验数据记录或结果交指导老师审阅。

7、学生离开实验室前，要将所用仪器设备放置原处，关好仪器开关，并保持室内及实验台的整洁。

8、学生损坏仪器要及时报告老师，并按规定进行经济赔偿。

9、学生应按时交实验报告。

仿真系统使用指南

一、Dais仿真实验系统简介

本实验室应用Dais—958H+型仿真实验系统,它是及微机原理8086/8088、单片机MCS-51、MCS-96为一体的三合一仿真系统,把不同类型CPU的三总线（八位数据线、十六位地址总线、CPU控制总线）浓缩与合成，形成混为一体的通用型微机仿真实验系统。

系统提供丰富的软硬件资源，实验项目完整丰富,与课程教学紧密结合，能完成《微型计算机原理与接口技术》、《单片机原理及应用》课程的实验内容。

系统中的实验部件均为模块化设计电路，各模块之间相互独立，学生根据设计要求进行硬件电路设计连线及软件编程。

本实验系统同时配有直流电机、步进电机、音响等实验被控对象，可支持控制应用等综合性实验。

师生可根据实际需要选择，修改或新开实验项目。

系统硬件主要内容如下：

CPU

管理CPU：

89C52、目标CPU：

准16位微处理器8088、8032/78E438系列单片机、196KB/KC单片机

系统存储器

监控管理程序在管理CPU的FLASH中、由RAM器件61256二片构成最小系统（寻址范围64K）、BPRAM61256（32K）。

接口芯片

及单元实验

8251、8253、8255、8259、8237、ADC0809、DAC0832、164、273、244、393分频、电子发声单元，电机控制单元，开关及发光二极管、单脉冲触发器、继电器控制、16×16点阵、2×16LCD等。

外设接口

打印接口，RS232C串口、D/A驱动接口、步进电机驱动接口、音频驱动接口、PC总线接口。

显示器

6位LED、二路双踪示波器

键盘

32键自定义键盘

EPROM编程器

对EPROM2764/27128快速读出

系统电源

+5V/2A，±12V/0.5A

1.系统组成

Dais—958H+型仿真实验系统的8088/8086微机接口实验由管理CPU、目标CPU8088/8032单元和通用电路、接口实验电路及稳压电源组成,并配有CPU选择开关、串行口通信波特率选择开关。

系统既能独立运行（脱机方式），也可以PC微机为操作平台。

系统接口实验电路为单元电路方式，通过RS232串行接口与PC微机相连，在Windows集成软件的支持下，利用上位机丰富的软硬件资源，实现用户程序的编辑、编译、调试运行。

目标CPU8088采用主频为14.3818MHz晶振，51系列单片机晶振频率6MHz。

2.系统资源分配

实验系统寻址范围定义如下：

系统数据区

F000：

0000～00FFH

系统堆栈区

F000：

0100～01FFH

系统程序区

F000：

0200～07FFH

用户程序区

用户数据区

0000：

1000～07FFFH

用户堆栈区

0000：

0400～0600H

中断向量区

0000：

0000～03FFH

系统已定义的I/O地址如下：

接口芯片

口地址

用途

74LS273

FFDDH

字位口

74LS273

FFDCH

字形口

74LS245

FFDEH

键入口

8255A口

FFD8H

EP总线

8255B口

FFD9H

EP地址

8255C口

FFDAH

EP控制

8255控制口

FFDBH

控制字

3.常用控制电路

1.串行口通信波特率选择开关（位于实验箱右上角的船形开关）

2.CPU选择开关（位于实验箱右侧，串行口通信波特率选择开关下方的船形开关）

二、Dais仿真实验系统安装使用（本方法同样适用于单片机实验）

1.硬件安装

⑴电源连接：

通过随机所配的三芯电源线接入AC220V电网。

⑵打开电源开关系统应显示闪动的“P.”，若否应按下复位（RESET）键，如仍不显示闪动的“P.”，应立即切断电源，检查后重新进行或向指导教师报告。

⑶系统功能自检（脱机方式）

8088/8086微机原理实验中，在闪动的“P.”状态下，在仿真器（实验箱）小键盘按键：

[MOVE]→1000→[STEP]→[EXEC]，系统以连续方式运行“8”字循环右移程序，若6位LED出现跑“8”右移显示，说明系统已进入正常工作状态，可按复位键返回“P.”闪烁状态待令。

单片机实验中，自检命令为：

[MOVE]→0000→[STEP]→[EXEC]，现象为“8”字循环左移。

2.Windows环境快捷使用

⑴在桌面上双击图标

（微机实验）或

（单片机实验），弹出下图所示“选择通讯端口”对话框，然后选择PC机与实验系统所插串口一致的串口选项（串口1或2），与仿真器串行口通信波特率选择开关所对应位置一致的选项，（右侧是57600、中间是9600），

软硬件设置、串口接线正确，且仿真器电源打开，点击“确认”，计算机与仿真器连接，便进入Dais集成调试环境（IDE），如下图所示。

IDE是IntergratedDevelopmentEnvironment（集成开发环境）的缩写。

使用IDE可以轻松地创建文件，并可通过其良好的界面来编译或编辑文件，以生成下载至Dais仿真器中的调试程序文件。

点击“确认”若未进入Dais集成调试环境

IDE集成调试环境主界面

而系统弹出下列提示框，选择“Yes”连接仿真器进入Dais集成调试环境。

选择“No”与选择“选择通讯端口”对话框“取消”一样，不连仿真器进入Dais集成调试环境。

注意：

点击“NO”可不连仿真器直接进入集成调试环境主界面，然后在菜单“设置”选项中选择“选择通讯端口”进行设置连接仿真器。

在单片机实验中在菜单“设置”选项中选择“仿真模式”，仿真模式设置如下图所示：

⑵系统功能自检（联机方式）

微机实验中，点击工具条中“

”图标，在打开对话框中（Dais文件夹）双击LED8088.asm文件，进入实验源程序的编辑窗口。

⑶工具条中点击“

”图标，进行源文件的编译、装载，在出现编译成功的对话框后点击“OK”框自动进入源文件调试状态。

点击“

”运行,执行系统自检程序，以连续方式运行“8”字循环右移程序，若6位LED出现跑“8”显示，说明系统已进入正常工作状态，点击“

”停止。

⑷调试程序时，可在在工具条中点击所需的运行方式：

“

”单步、“

”宏单步、“

”运行。

⑸若需要以断点方式运行，可直接点击源语句行前的“

”图标来完成所需断点的设置与清除，然后再点击“

”图标进入断点运行状态。

⑹系统一旦进入运行状态后若需终止该程序的运行请点击图标“

”退出当前操作返回待令状态。

（7）步骤

（2）～（4）可在IDE集成开发环境主界面菜单栏中的对应功能菜单项实现

单片机实验中，点击工具条中“

”图标，在打开对话框中（Dais文件夹）双击LED51.asm文件，进入实验源程序的编辑窗口。

注意：

（1）当已经建立或打开了的一个源程序文件，可以使用菜单编译项中的“文件编译、连接、装载”命令或单击工具栏“

”按钮即可对当前源文件进行编译、连接，如果源文件存在错误，即弹出下列“编译连接产生错误”对话框，单击“OK”，编译错误信息便出现在“编译连接信息”窗口，双击错误信息行，光标便自动跳转到源文件编辑窗口的出错行，以便进行修改。

如果源程序文件没有错误，即弹出“编译、连接成功”对话框。

（2）当启动调试软件或在使用软件过程中出现通讯错误提示框“Information”,如下图所示。

主要有以下几个原因：

⑴仿真器与计算机没有连接；⑵仿真器的电源没有打开；

⑶仿真器连接的实际串行口波特率选择开关位置与软件设置不一致，；

⑷软件已被病毒感染。

对于⑴⑵⑷的错误，只要在硬件上检查一下，或用杀毒软件清除病毒即可。

对于第⑶种错误，请单击“No”进入主界面，再打开“设置／通讯端口选择”菜单，选择与硬件实际连接的端口及波特率与仿真器一致，单击“确定”按钮即可。

IDE集成开发环境系统使用详见IDE主界面菜单中的“帮助”项。

3.初始化状态

十六位微机实验系统8088上电（或按复位键）以后，显示器上显示监控提示符“P.”闪烁，各寄存器的初始化值如下：

SP=0600H，CS=0000H，DS=0000H，SS=0000H，ES=0000H，IP=1000H，FL=0000H

51系列单片机8032实验系统复位后各寄存器的初始化值如下：

PC=0000H，SP=07H，P0～P3=FFH，DPTR=0000H，ACC、B、PSW均为0，其余详见教材。

4.实验注意事项：

1）所有命令均在提示符“P.”闪烁状态输入。

在键盘监控状态，用户段地址为0000H。

2）实验接线图上的粗实线表示学生在实验时要用导线连接起来。

3）文件名：

所编辑的文件起名不得超过8个字符，不可以使用汉字以及“-、？

、*、/”等DOS文件名所不可使用的字符，也不可输入盘符和路径！

否则，当你点击“

”图标—编译、连接、装载程序时，系统提示错误，出现如下错误信息提示对话框。

说明所编辑文件名起名错误，按要求重新起名。

实验一8255并口应用实验——A.B.C口输出方波

一、实验目的

1、熟悉IDE集成开发环境的使用方法。

2、掌握可编程I/O接口芯片8255的接口原理，熟悉对8255初始化和输入、输出设置的编程方法。

二、实验内容

1、8255A.B.C口工作在方式0，编程实现在8255A.B.C口各位输出方波（占空比50%），并用示波器观测输出波形。

2、在上述输出方波频率不变的情况下，改变方波的占空比，观测波形。

三、程序参考流程

四、编程提示

可编程并行通信接口8255A有3个8位数据端口，即端口A、端口B、端口C、通过软件在控制端口中设置控制字来决定它的工作方式。

为了适应多种数据传送方式的要求，8255A有3种基本工作方式。

方式0：

为基本输入输出方式；方式1：

为选通输入输出方式；方式2：

为双向传