微机原理及接口技术实验指导书.docx
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微机原理及接口技术实验指导书
微机原理及接口技术
实验指导书
书写实验名称时请按下表内容填写：
实验名称
实验类型
实验学时
实验一、熟悉实验运行环境实验
验证
2
实验二、分支程序设计
验证
2
实验三、循环程序设计
验证
2
实验四、8255A并行接口应用实验
验证
2
实验五、中断特性及8259应用编程
验证
2
实验六、定时器/计数器实验
验证
2
实验七、电子琴实验
综合
4
实验一、熟悉实验运行环境实验
一、实验目的
1、熟悉汇编语言程序的调试环境
2、掌握部分DEBUG命令
二、实验内容
编写一个汇编语言程序，计算1+2+3+…+99+100，并将结果存入SUM字单元。
通过调试程序熟悉汇编语言的上机操作过程及部分命令。
三、上机操作过程
1、建立ASM文件（编辑源程序）
使用编辑程序EDIT在磁盘上建立源程序EX.ASM
例如：
D:
\MASM>EDITEX.ASM
用MASM程序产生OBJ文件
源文件建立后，就要用汇编程序对源文件汇编，汇编后产生二进制的目标文件（OBJ文件）
例如：
D:
\MASM>MASMEX
3、用LINK程序产生EXE文件
汇编程序已产生出二进制的目标文件（OBJ），但OBJ文件并不是可执行文件，还必须使用连接程序（LINK）把目标文件转换为可执行的EXE文件
例如：
D:
\MASM>LINKEX
4、调试运行
在建立了EXE文件后，就可以直接从DOS执行程序。
如果用户程序有错误或者没有直接将结果在终端上显示出来，程序执行完之后无法看见正确的结果。
那么怎么知道程序执行的结果是正确的呢？
此外，大部分程序必须经过调试阶段才能纠正程序执行中的错误，得到正确的结果。
这里就要使用调试程序。
例如：
D:
\MASM>DEBUGEX.EXE
1R命令显示或修改寄存器中的内容
例如：
_RBX
BX0369
：
059E
不作修改，直接回车；否则键入修改内容，并回车
2U命令反汇编
a、_U[地址]从指定地址开始，反汇编32个字节。
如果地址省略，则从上一个U命令的最后一条指令的下一个单元开始显示32个字节
b、_U[范围]对指定范围的内存单元进行反汇编
例如：
_U04BA：
01000108
3T命令单步执行命令（一次执行一条指令）
例如：
从代码段的0000H处开始单步执行
_RIP
IPXXXX
：
0000
_T
4G命令执行命令（执行多条指令）
_G地址1地址2
表示从地址1开始执行指令到地址2结束
例如:
从代码段的0000H处开始连续执行指令,知道0013H处
_RIP
IPXXXX
:
0000
_G0013
5D命令显示内存单元的内容
a、_D地址b、_D范围
例如：
显示数据段中0000H开始的若干个字节单元的内容
_DDS：
0000
例如：
显示数据段中0000H到0010H各字节单元的内容
_DDS：
00000010
6E命令修改存储单元的内容
例如：
修改数据段0002H字节单元的内容为0FFH
_EDS：
0002
XXXX：
0002XXFF
7Q命令退出DEBUG程序
实验二、分支程序设计
一、实验目的
1、掌握分支程序的结构形式
2、掌握分支程序的设计方法
二、实验内容
1、计算分段函数，X为8位带符号数
2、算法分析
先将X的范围确定在－10≤x≤20之内，除此之外结果全为0，然后计算X+5，再根据结果的符号求绝对值。
三、流程图
实验三、循环程序设计
一、实验目的
1、掌握循环程序的结构形式
2、掌握循环程序的设计方法
3、进一步熟悉DEBUG的常用命令
二、实验内容
1、根据题意编写程序
若需对某单位职工人数中的男性和女性人数分别进行统计。
在人口属性统计表中，男性用‘0’表示，女性用‘1’表示。
假设人口属性统计表存放在BLOCK为首地址的内存中，该单位总人数为COUNT，统计出的男性总人数存入MAN字节单元，女性总人数存入WOMAN字节单元。
数据段定义如下：
DATASEGMENT
BLOCKDB1,0,0,1,0,1……0（长度为20）
MANDB?
WOMANDB?
COUNTEQU20
DATAENDS
2、算法分析
已知单位的总人数，首先明确可以使用计数器控制法。
使用一个变址寄存器指向人口属性统计表的首单元，然后判断该字节单元是“1”还是“0”，分别在相应计数器中加1。
直至判断完每个字节结束。
三、流程图
实验环境概述
⒈1实验系统主要特点
⒈采用主频为4.77MHZ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。
⒈2实验系统资源分配
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。
实验四8255A并行口实验
一、实验目的
掌握通过8255A并行口传输数据的方法，以控制发光二极管的亮与灭。
二、实验内容
用8255做输出口，控制十二个发光管亮灭，模拟交通灯管理。
三、实验接线图
四、编程指南
⑴通过8255A控制发光二极管，PB4-PB7对应黄灯，PC0-PC3对应红灯，PC4-PC7对应绿灯,以模拟交通路灯的管理。
⑵要完成本实验，必须先了解交通路灯的亮灭规律，设有一个十字路口l、3为南北方向，2、4为东西方向，初始状态为四个路口的红灯全亮，之后，1、3路口的绿灯亮，2、4路口的红灯亮，1、3路口方向通车。
延时一段时间后，l、3路口的绿灯熄灭，而l、3路口的黄灯开始闪烁，闪烁若干次以后，l、3路口红灯亮，而同时2、4路口的绿灯亮，2、4路口方向通车，延时一段时间后，2、4路口的绿灯熄灭，而黄灯开始闪烁，闪烁若干次以后，再切换到l、3路口方向，之后，重复上述过程。
⑶程序中设定好8255A的工作模式及三个端口均工作在方式0，并处于输出状态。
⑷各发光二极管共阳极，使其点亮应使8255A相应端口的位清0。
五、实验程序框图
六、实验步骤
⒈ 在系统显示监控提示符“P.”时，按SCAL键。
⒉ 按图6-4连好实验线路
8255A PC0－L3 PC1－L6 PC2－L9 PC3－L12
PC4－L2 PC5－L5 PC6－L8 PC7－L11
PB4－L1 PB5－L4 PB6－L7 PB7－L10
⒊在“P.”态时，输入11E0后，按EXEC键；系统显示执行符“┌”，同时Ll-Ll5发光二极管模拟交通灯显示。
七、实验程序
CODESEGMENT;H8255-2.ASM
ASSUMECS:
CODE
IOCONPTEQU0FF2BH
IOAPTEQU0FF28H
IOBPTEQU0FF29H
IOCPTEQU0FF2AH
ORG11e0H
START:
MOVAL,82H
MOVDX,IOCONPT
OUTDX,AL
MOVDX,IOBPT
INAL,DX
MOVBYTEPTRDS:
[0601H],AL
MOVDX,IOCONPT
MOVAL,80H
OUTDX,AL
MOVDX,IOBPT
MOVAL,DS:
[0601H]
ORAL,0F0H
OUTDX,AL
MOVDX,IOCPT
MOVAL,0F0H
OUTDX,AL
CALLDELAY1
IOLED0:
MOVAL,10100101B
MOVDX,IOCPT
OUTDX,AL
CALLDELAY1
CALLDELAY1
ORAL,0F0H
OUTDX,AL
MOVCX,8H
IOLED1:
MOVDX,IOBPT
MOVAL,DS:
[0601H]
ANDAL,10101111B
OUTDX,AL
CALLDELAY2
ORAL,01010000B
OUTDX,AL
CALLDELAY2
LOOPIOLED1
MOVDX,IOCPT
MOVAL,0F0H
OUTDX,AL
CALLDELAY2
MOVAL,01011010B
OUTDX,AL
CALLDELAY1
CALLDELAY1
ORAL,0F0H
OUTDX,AL
MOVCX,8H
IOLED2:
MOVDX,IOBPT
MOVAL,DS:
[0601H]
ANDAL,01011111B
OUTDX,AL
CALLDELAY2
ORAL,10100000B
OUTDX,AL
CALLDELAY2
LOOPIOLED2
MOVDX,IOCPT
MOVAL,0F0H
OUTDX,AL
CALLDELAY2
JMPIOLED0
DELAY1:
PUSHAX
PUSHCX
MOVCX,0030H
DELY2:
CALLDELAY2
LOOPDELY2
POPCX
POPAX
RET
DELAY2:
PUSHCX
MOVCX,8000H
DELA1:
LOOPDELA1
POPCX
RET
CODEENDS
ENDSTART
实验五 中断特性及8259应用编程实验
一、实验目的
⒈ 掌握8259中断控制器的接口方法。
⒉ 掌握8259中断控制器的应用编程。
二、实验内容
利用8259实现对外部中断的响应和处理，要求程序对每次中断进行计数，并将计数结果送数码显示。
三、实验接线图
四、编程指南
⑴ 8259芯片介绍
中断控制器8259A是专为控制优先级中断而设计的芯片。
它将中断源优先级排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路集于一片中。
因此无需附加任何电路，只需对8259A进行编程，就可以管理8级中断，并选择优先模式和中断请求方式。
即中断结构可以由用户编程来设定。
同时，在不需要增加其它电路的情况下，通过多片8259A的级联，能构成多达64级的矢量中断系统。
⑵ 本实验中使用3号中断源IR3，“
”插孔和IR3相连，中断方式为边沿触发方式，每拨二次AN开关产生一次中断，满5次中断，显示“8259——good”。
如果中断源电平信号不符合规定要求，则自动转到7号中断，显示“Err”。
五、实验程序框图
IR3中断服务程序：
IR7中断服务程序：
六、实验步骤
1、按图5－6连好实验线路图。
⑴8259的INT连8088的INTR（Xl5）；⑵8259的INTA连8088的INTA（Xl2）；⑶“
”插孔和8259的3号中断IR3插孔相连，“
”端初始为低电平；⑷8259的CS端接EX1；⑸连JX4→JX17。
2、运行实验程序，在系统处于命令提示符“P.”状态下，按SCAL键，输入12D0，按EXEC键，系统显示8259－1。
3、拨动AN开关按钮，按满l0次显示good。
七、实验程序
CODESEGMENT;H8259.ASM
ASSUMECS:
CODE
INTPORT1EQU0060H
INTPORT2EQU0061H
INTQ3EQUINTREEUP3
INTQ7EQUINTREEUP7
PAEQU0FF21H;字位口
PBEQU0FF22H;字形口
PCEQU0FF23H;键入口
ORG12D0H
START:
JMPSTART0
BUFDB?
?
?
?
?
?
int.tdb?
data1:
db0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h,88h,83h,0c6h,0a1h
db86h,8eh,0ffh,0ch,89h,0deh,0c7h,8ch,0f3h,0bfh,8FH
START0:
CLD
CALLBUF1
CALLWRINTVER;WRITEINTRRUPT
MOVAL,13H
MOVDX,INTPORT1
OUTDX,AL
MOVAL,08H
MOVDX,INTPORT2
OUTDX,AL
MOVAL,09H
OUTDX,AL
MOVAL,0F7H
OUTDX,AL
MOVint.t,01H;TIME=1
STI
WATING:
CALLDISP;DISP8259-1
JMPWATING
WRINTVER:
MOVAX,0H
MOVES,AX
MOVDI,002CH
LEAAX,INTQ3
STOSW
MOVAX,0000h
STOSW
MOVDI,003CH
LEAAX,INTQ7
STOSW
MOVAX,0000h
STOSW
RET
INTREEUP3:
CLI
MOVAL,INT.T
CALLCONVERS
MOVBX,OFFSETBUF
MOVAL,10H
MOVCX,05H
INTRE0:
MOV[BX],AL
INCBX
LOOPINTRE0
MOVAL,20H
MOVDX,INTPORT1
OUTDX,AL
ADDINT.T,01H
CMPINT.T,06H
JNAINTRE2
CALLBUF2;DISP:
good
INTRE1:
CALLDISP
JMPINTRE1
CONVERS:
ANDAL,0FH
MOVBX,offsetbufMOV[BX+5],AL
RET
INTRE2:
MOVAL,20H
MOVDX,INTPORT1
OUTDX,AL
STI
IRET
INTREEUP7:
CLI
MOVAL,20H
MOVDX,INTPORT1
OUTDX,AL
callbuf3;disp:
err
INTRE3:
CALLDISP
JMPINTRE3
DISP:
MOVAL,0FFH;00H
MOVDX,PA
OUTDX,AL
MOVCL,0DFH;MOVBX,OFFSETBUF
DIS1:
MOVAL,[BX]
MOVAH,00H
PUSHBX
MOVBX,OFFSETDATA1
ADDBX,AX
MOVAL,[BX]
POPBX
MOVDX,PB
OUTDX,AL
MOVAL,CL
MOVDX,PA
OUTDX,AL
PUSHCX
DIS2:
MOVCX,00A0H
LOOP$
POPCX
CMPCL,0FEH;01H
JZLX1
INCBX
RORCL,1;SHRCL,1
JMPDIS1
LX1:
MOVAL,0FFH
MOVDX,PB
OUTDX,AL
RET
BUF1:
MOVBUF,08H
MOVBUF+1,02H
MOVBUF+2,05H
MOVBUF+3,09H
MOVBUF+4,17H
MOVBUF+5,01H
RET
BUF2:
MOVBUF,09H
MOVBUF+1,00H
MOVBUF+2,00H
MOVBUF+3,0dH
MOVBUF+4,10H
MOVBUF+5,10H
RET
BUF3:
MOVBUF,0eH
MOVBUF+1,18H
MOVBUF+2,18H
MOVBUF+3,10H
MOVBUF+4,10H
MOVBUF+5,10H
RET
CODEENDS
ENDSTART
实验六 定时器/计数器实验
一、实验目的
⒈ 学会8253芯片和微机接口的原理和方法。
⒉. 掌握8253定时器/计数器的工作方式和编程原理。
二、实验内容
用8253的0通道工作在方式3，产生方波。
三、实验接线图
四、编程指南
⒈ 8253芯片介绍
8253是一种可编程定时/计数器，有三个十六位计数器，其计数频率范围为0-2MHz，用+5V单电源供电。
8253的功能用途：
⑴ 延时中断⑸ 实时时钟
⑵ 可编程频率发生器⑹ 数字单稳
⑶ 事件计数器⑺ 复杂的电机控制器
⑷ 二进制倍频器
8253的六种工作方式：
⑴ 方式0：
计数结束中断 ⑷ 方式3：
方波频率发生器
⑵ 方式l：
可编程频率发生 ⑸ 方式4：
软件触发的选通信号
⑶ 方式2：
频率发生器 ⑹ 方式5：
硬件触发的选通信号
五、实验程序框图
六、实验步骤
⒈ 按图6-5连好实验线路
⑴ 8253的GATE0接+5V。
⑵ 8253的CLK0插孔接分频器74LS393（左下方）的T2插孔，分频器的频率源为8.0MHZ，
（3）T→8.0MHZ。
⒉运行实验程序
在系统处于提示符“P.”状态下，按SCAL键，输入1290，按EXEC键。
⒊用示波器测量8253的OUT0输出插孔有方波产生。
七、实验程序
CODESEGMENT;H8253.ASM
ASSUMECS:
CODE
ORG1290H
START:
JMPTCONT
TCONTROEQU0043H
TCON0EQU0040H
TCONT:
MOVDX,TCONTRO
MOVAL,36H
OUTDX,AL
MOVDX,TCON0
MOVAL,00H
OUTDX,AL
MOVAL,04H
OUTDX,AL
MOVDX,TCONTRO
MOVAL,36H
OUTDX,AL
MOVDX,TCON0
MOVAL,00H
OUTDX,AL
MOVAL,02H
OUTDX,AL
JMP$
CODEENDS
ENDSTART
实验七 电子琴实验
一、实验目的
l、进一步掌握定时器编程和应用。
2、了解微机利用定时器产生音乐的基本方法。
二、实验内容
利用实验仪键盘，使数字键1、2、3、4、5、6、7作为电子琴键，按下数字键发出相应的音调，PB0作为定时器门控信号，OUT1发出音频信号，驱动喇叭。
三、实验接线图
图6-11
四、编程指南
1、根据音阶频率表，利用定时器可以产生相应频率的脉冲信号，不同频率的脉冲信号经驱动电路放大后，就会发生不同的音调。
2、对于每个按键的音调发音时间由软件延时控制，如键一直按下，就会连续发音各音阶标称频率值：
五、实验程序框图
六、实验步骤
⑴8253的CLK1接分频输出端T2。
⑵GATE1接PB0。
⑶OUT1接VIN。
⑷8M→T。
⑸JP→＋5V（ON）。
⑹在P.态，按SCAL键，输入18F0，按EXEC键，显P.，按1、2……7键，依次发出1、2……7音调声。
CODESEGMENT;DZQ.ASM
ASSUMECS:
CODE,ds:
code
CONTROLequ43h
COUNT0equ40h
COUNT1equ41h
COUNT2equ42h
IOCONPTEQU0FF2BH
IOBPTEQU0FF29H
IOAPTEQU0FF28H
PAEQU0FF21H;字位口
PBEQU0FF22H;字形口
PCEQU0FF23H;键入口
ORG18F0H
START:
JMPSTART0
BUFDB?
?
?
?
?
?
KZDB?
ltimedb?
lkeydb?
ZPDW?
data1:
db0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h,88h,83h,0c6h,0a1h
db86h,8eh,0ffh,0ch,89h,0deh,0c7h,8ch,0f3h,0bfh,8FH,0F1H
data3:
dw2273,2024,1805,1704
dw1517,1353,1205,1
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