微机实践全部实验.docx
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微机实践全部实验
实验一开关状态显示
【实验目的】
熟悉实验箱和软件开发平台的使用。
了解基本I/O端口的操作方法和技巧，掌握编程和调试基本技能。
【实验内容】
利用74LS244作为输入口，读取开关状态，根据给定表格中开关状态对应的输出关系，通过74LS273驱动发光二极管显示出来。
【实验区域电路连接图】
参考上图连线：
Y0～Y1接K1～K2（对应J1、J2）；Q0～Q7接L1～L8（对应J3至J10）；CS1接8000H孔（对应J12）；CS2接9000H孔（对应J11）；IOWR→IOWR；IORD→IORD；然后用数据排线连接JX7→JX17（BUS2）。
【程序框图】
【编程】
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
ORG1200H
START:
MOVDX,8000H
INAL,DX
TESTAL,01H
JNZY1/测试AL是否等于01H，若不等于，则跳入循环Y1/
TESTAL,02H
JNZY2/测试AL是否等于02H，若不等于，则跳入循环Y2/
MOVDX,9000H
MOVAL,0FFH/点亮所有的灯/
OUTDX,AL
JMPSTART
Y1:
TESTAL,02H
JNZY3/测试AL是否等于02H，若不等于，则跳入循环Y3/
MOVDX,9000H
MOVAL,0AAH/点亮奇数号灯/
OUTDX,AL
JMPSTART
Y2:
MOVDX,9000H
MOVAL,55H/点亮偶数号灯/
OUTDX,AL
JMPSTART
Y3:
MOVDX,9000H
MOVAL,00H/所有灯全灭/
OUTDX,AL
JMPSTART
CODEENDS
ENDSTART
【问答题】
1、I/O端口的寻址方式有哪2种？
在x86系统中，采用哪一种？
解：
I/O端口的寻址方式有两种：
一种是I/O地址与存储器地址统一编址，一种是I/O地址与存储器地址分别独立编址。
在x86系统中，采用I/O地址与存储器地址分别独立编址。
2、在输入/输出电路中，为什么常常要使用锁存器和缓冲器？
解：
一般来说，I/O设备速度比CPU执行速度慢，故输入设备的数据线锁存在端口的锁存器中，CPU从端口中读入数据；输出时CPU将数据“打入”缓冲器后就可以退出，外设从缓冲器取数据。
【心得体会】
第一次的实践课程做的是开关状态显示，通过本次试验的操作，我了解了dice8086实验系统自带键盘、显示电路和监控管理程序，在无PC机的情况下，同样可以脱机通过单步、断点、全速等方法调试实验程序。
熟悉了实验箱和软件开发平台的使用。
了解基本I/O端口的操作方法和技巧，掌握编程和调试基本技能。
掌握了编程和调试基本技能，加深了对课堂上理论知识的学习，将理论与实践动手相结合，更好的掌握了知识，熟练了实验箱和软件结合使用的方法。
实验二模拟交通灯实验
【实验目的】
1.学习在PC机系统中扩展简单I/O接口的方法。
2.进一步学习编制数据输出程序的设计方法。
3.学习模拟交通灯控制的方法。
【实验内容】
用8255做输出口，控制十二个发光管（4组红绿黄灯）的亮灭，模拟十字路口交通灯管理。
【实验区域电路连接图】
PC0→L3；PC1→L7；PC2→L11；PC3→L15；红灯
PC4→L2；PC5→L6；PC6→L10；PC7→L14；绿灯
PB4→L1；PB5→L5；PB6→L9；PB7→L13。
黄灯
8255数据、控制线内部已线连好。
【程序框图】
【编程】
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
ORG1000H
PORTAEQU0FF28H
PORTBEQU0FF29H
PORTCEQU0FF2AH
PORTCNEQU0FF2BH；将8255的A、B、C和控制口地址定义，方便使用
main:
movdx,portcn
moval,80h
outdx,al；8255初始化，向控制口写入80H，表示A、B、C三个口都工作在方式0
movdx,portb
moval,0f0h
outdx,al；B口高位为黄灯，输出0F0H/0FFH使黄灯初始全灭。
否则默认输出全0，黄灯会全亮
movdx,portc
moval,0f0h
outdx,al；C口高位绿灯，低位红灯。
输出0F0H使绿灯全灭红灯全亮
calldelay1；延时
BEGIN:
；主循环标号
movdx,portc
moval,0a5h
outdx,al；1、3路口绿灯亮，即PC4和PC6为0。
对应路口红灯灭，即PC0和PC2为1，所以输出0A5H
calldelay3；红绿灯转换之间的长延时
movdx,portc
moval,0f5h
outdx,al；1、3路口绿灯灭，红灯不变，输出0F5H
movcx,8；黄灯闪烁次数计数赋初值8
L1:
movdx,portb
moval,0a0h
outdx,al；1、3路口黄灯对应PB4和PB6，该两位为0，故输出0A0H或0AFH
calldelay2；黄灯闪烁之间的短延时
movdx,portb
moval,0f0h
outdx,al；1、3路口黄灯灭，输出0F0H或0FFH
calldelay2
deccx；闪烁次数计数减1
jnzL1；闪烁次数计数不为0则跳回L1继续闪烁
movdx,portc
moval,0f0h;绿灯全灭，红灯全亮
outdx,al
movdx,portc
moval,5ah
outdx,al；2、4路口绿灯亮，红灯灭
calldelay3
movdx,portc
moval,0fah
outdx,al；2、4路口绿灯灭，红灯不变
movcx,8
L2:
movdx,portb
moval,50h
outdx,al
calldelay2
movdx,portb
moval,0f0h
outdx,al
calldelay2
deccx
jnzL2；2、4路口黄灯闪烁8次
movdx,portc
moval,0f0h
outdx,al；四个红灯全亮
jmpBEGIN
delay1:
movax,5h
movbx,0h
x:
decbx
jnzx
decax
jnzx
ret
delay2:
movax,1h
movbx,0h
y:
decbx
jnzy
decax
jnzy
ret
delay3:
movax,20h
movbx,0h
z:
decbx
jnzz
decax
jnzz
ret
codeends
endmain
【问答题】
1、8255A的哪个端口能实现位操作控制（按位置位/复位）？
执行控制字写入操作的端口是哪个？
解：
8255A的C端口能实现位操作控制（按位置位/复位），执行控制字写入操作的端口是命令字端口。
2、写出下图中Intel8255A占用的4个端口地址。
解：
FFF0H、FFF2H、FFF4H、FFF6H。
【心得体会】
这次的课程设计让我把书本上的理论知识应用在实践中，实现了理论和实践相结合，从中更懂得理论是实践的基础，实践有助于检验理论的正确性的道理。
模拟交通灯工作的实验，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。
在实验中不但要满足题目所提出的要求，更要结合实际，考虑到现实问题，比如说绿灯时间要比红灯时间长。
通过本次实验，不仅再次熟悉了8255A，更是对自己编程技术一个很好的锻炼，对我以后参加工作或者继续学习深造将产生巨大的帮助和影响。
实验三8253定时器/计数器实验
一、实验目的
学会8253芯片与微机接口的原理和方法。
掌握8253定时器/计数器的工作原理和编程方法。
二、实验内容
编写程序，将8253的计数器0设置为方式2（频率发生器），计数器1设置为方式3（方波频率发生器），计数器0的输出作为计数器1的输入，计数器1的输出接在一个LED上，运行后可观察到该LED在不停地闪烁。
1、编程时用程序框图中的二个计数初值，计算OUT1的输出频率，用表观察LED，进行核对。
2、修改程序中的二个计数初值，使OUT1的输出频率为1Hz，用手表观察LED，进行核对。
3、上面计数方式选用的是16进制，现若改用BCD码，试修改程序中的二个计数初值，使LED的闪亮频率仍为1Hz。
三、实验区域电路连接图
参考上图连线：
CS3→0040H；JX8→JX0；IOWR→IOWR；IORD→IORD；A0→A0；A1→A1；GATE0→+5V；GATE1→+5V；OUT0→CLK1；OUT1→L1；CLK0→0.5MHz；（单脉冲与时钟单元）
四、编程指南
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
8253初始化编程
1、8253初始化编程
8253的控制寄存器和3个计数器分别具有独立的编程地址，由控制字的内容确定使用的是哪个计数器以及执行什么操作。
因此8253在初始化编程时，并没有严格的顺序规定，但在编程时，必须遵守两条原则：
①在对某个计数器设置初值之前，必须先写入控制字；
②在设置计数器初始值时，要符合控制字的规定，即只写低位字节，还是只写高位字节，还是高、低位字节都写（分两次写，先低字节后高字节）。
2、8253的编程命令
8253的编程命令有两类：
一类是写入命令，包括设置控制字、设置计数器的初始值命令和锁存命令；另一类是读出命令，用来读取计数器的当前值。
锁存命令是配合读出命令使用的。
在读出计数器值前，必须先用锁存命令锁定当前计数寄存器的值。
否则，在读数时，减1计数器的值处在动态变化过程中，当前计数输出寄存器随之变化，就会得到一个不确定的结果。
当CPU将此锁定值读走后，锁存功能自动失效，当前计数输出寄存器的内容又跟随减1计数器变化。
在锁存和读出计数值的过程中，减1计数器仍在作正常减1计数。
这种机制确保了即能在计数过程中读取计数值，又不影响计数过程的进行。
五、程序框图
实验步骤
1、按连线图连接好，检查无误后打开实验箱电源。
在PC端软件开发平台上输入设计好的程序，编译通过后下载到实验箱。
3、运行程序后，观察LED闪烁周期（可以看10次或更多次闪烁时间，以提高观察准确度）。
再按要求调整初始值，使得闪烁周期为1S时间。
如果运行不正常就要检查连线，程序。
排查错误，修改程序，直到运行程序正常。
七、实验程序清单及注释
codesegment
assumecs:
code
org1200h
START:
movdx,43h；8253控制寄存器地址存入DX
moval,00110100b
outdx,al；对8253初始化，计数器0选择16位方式2二进制计数
movdx,40h；8253计数器0地址
moval,0EEH
outdx,al
moval,2H
outdx,al；给计数器0装入初值2EEH，先低字节后高字节
movdx,43h
moval,01110110b
outdx,al；8253初始化，计数器1选择16位方式3二进制计数
movdx,41h；8253计数器1地址
moval,0E8h
outdx,al
moval,3h
outdx,al；给计数器1装入初值3E8H，先低字节后高字节
jmp$；跳到本地址，使程序在这里无限循环
codeends
endSTART
计算步骤及结果
由公式：
f=
计数器1的输出频率（1.5S时）：
计数器1的输出频率（1.0S时）：
观察时，计时30s，观察这段时间内LED闪烁多少次，即可估算输出频率。
九、程序修改与调试
修改计数器0初值，
750到500
（1）初始程序输出频率是1.5Hz，即LED灯每1.5秒闪烁一次，若要使LED灯每1s闪烁一次，即输出为1Hz。
则程序应该作以下修改（十六进制时）：
MOV AL,0EEHMOV AL,0F4H
OUT DX,ALOUT DX,AL
MOV AL,2H→MOV AL,1H
OUT DX,AL OUT DX,AL
（2）若计数方式为BCD码，则程序应该作以下修改：
MOV AL,00110100BMOV AL,00110101B
OUT DX,AL OUT DX,AL
MOV DX,40H MOV DX,40H
MOV AL,0EEH→MOV AL,00H
OUT DX,ALOUT DX,AL
MOV AL,2HMOV AL,5H
MOV AL,01110110BMOV AL,01110111B
OUT DX,AL OUT DX,AL
MOV DX,41H MOV DX,41H
MOV AL,0E8H→MOV AL,00H
OUT DX,ALOUT DX,AL
MOV AL,3HMOV AL,10H
OUT DX,AL OUT DX,AL
十、问答题
1、8253初始化编程时需要遵循的原则是什么？
答：
（1）在赋初值前先写控制字
（2）赋初值时，初值的格式要与控制字中的信息相同
（3）若控制字中要求高低位都写，先写入低字节再写入高字节
（4）按计数器012的顺序进行初始化编程
2、简述8253初始化编程的步骤
答：
（1）写控制字
（2）写入初值
3、思考二进制计数或BCD码计数时，装入的初值最大值为多少？
答：
0000H
十一、心得体会
8253内部有三个计数器，分别称为计数器0、计数器1和计数器2，他们的机构完全相同。
每个计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄存器中的控制字，互相之间工作完全独立。
每个计数器通过三个引脚和外部联系，一个为时钟输入端CLK，一个为门控信号输入端GATE，另一个为输出端OUT。
每个计数器内部有一个8位的控制寄存器，还有一个16位的计数初值寄存器CR、一个计数执行部件CE和一个输出锁存器OL本次实验，我重新学习了微机原理中关于8253定时器/计数器的工作原理以及微机接口的原理与方法，加深了对理论知识的理解与认识。
同时，对计数器频率的修改，让我再次熟悉了8253输出频率的计算方法，进一步掌握了8253的编程方法，也巩固了工作方式2和3的工作原理与基本作用。
实验四D/A转换器实验
一、实验目的
了解D/A转换的基本原理，掌握DAC0832芯片的性能、使用方法及对应的硬件电路。
二、实验内容
编写程序，要求输出锯齿波、三角波及方波，分别用示波器观察波形；如有能力，把三段程序编在一起，循环输出三种波形。
三、实验区域电路连接图
连线如下所示：
CS5→8000H；IOWR→IOWR；JX2→JX17；AOUT→示波器。
四、编程指南
首先须由CS片选信号确定量DAC寄存器的端口地址，然后锁存一个数据通过0832输出，典型程序如下：
MOVDX，DAPORT；0832口地址
MOVAL，DATA；输出数据到0832
OUTDX，AL
产生波形信号的周期由延时常数确定。
五、程序框图
六、实验步骤
按连线图连接好，检查无误后打开实验箱电源。
在PC端软件开发平台上输入设计好的程序，编译通过后下载到实验箱。
运行程序后，用示波器测量0832左侧AOUT插孔，应有方波或锯齿波输出。
如果运行不正常就要检查连线，程序。
排查错误，修改程序，直到运行程序正常。
七、实验程序清单及注释
（1）方波：
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
ORG1200H
START:
MOVDX,8000H
MOVAL,00H
L1:
OUTDX,AL
CALLDELAY;延时
XORAL,0FFH;取反
JMPL1
DELAY:
MOVBX,0FFH
L5:
DECBX
JNZL5
RET
CODEENDS
ENDSTART
（2）锯齿波：
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
ORG1000H
START:
MOVDX,8000H
MOVAL,00H
L2:
OUTDX,AL
NOP;空操作，相当于延时一个时钟周期
INCAL
JMPL2
CODEENDS
ENDSTART
（3）三角波：
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
ORG1000H
START:
MOVDX,8000H
MOVAL,00H
L3:
OUTDX,AL
INCAL
CMPAL,0FFH;比较AL和0FFH
JZL4
JMPL4;相等则跳L4
JMPL3
L4:
OUTDX,AL
DECAL
NOP
JZL3;AL为0则跳L3
CODEENDS
ENDSTART
八、实验波形
（1）方波：
方波幅值：
5.36V
方波周期：
2.64ms
（2）锯齿波
锯齿波幅值：
5.36V
锯齿波周期：
2.36ms
（3）三角波：
三角波幅值：
5.36V
三角波周期：
5.80ms
九、问答题
1、DAC产生波形的频率如何调节？
频率上限的限制取决于哪些因素？
答：
只要调节延时程序就可以实现改变频率，如NOP指令。
三角波和锯齿波的频率除了取决于程序执行的长度，及延时时间，还取决于CPU频率和转换频率。
频率的上限取决于CPU频率和转换频率。
2、如果要求产生正弦波一般用什么方法实现？
具体如何实施的（给个方案）。
答：
先确定采样频率，把一个周期平分为N份，算出每一份对应的正弦值；每隔1/N周期，送算出的N个数值；N越大正弦波形越明显，但不能超过系统频率。
十、心得体会
D/A转换器基本上由4个部分组成，即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。
本次实验让我了解到了D/A转换的基本原理，初步掌握了DAC0832芯片的性能和使用方法以及对应的硬件功能，通过对锯齿波、三角波以及方波程序的编写，对编程的整体把握有了进一步的提高，实验中对示波器的使用我又了解到了测量波形电压值和周期的方法。
三个不同程序的编写让我对它了解又进了一步。
实验五A/D转换器实验
一、实验目的
了解模/数转换基本原理，掌握ADC0809的使用方法。
掌握A/D转换与计算机的接口方法，了解ADC0809芯片的转换性能及编程，了解计算机如何进行数据采集。
二、实验内容
编写程序，用查询方式采样输入模拟电压（模拟量电压从实验装置的电位器接入），并将其转换为二进制数字量，用发光二极管显示。
三、实验区域电路连接图
连线如下所示：
IN0→AOUT1（可调电压,VIN→+5V）；IOWR→IOWR；IORD→IORD；
CLK→500K（单脉冲与时钟单元）；ADDA、ADDB、ADDC→GND；
CS4→8000H；JX6→JX17（数据总线）
四、编程指南
ADC0809的START端为A/D转换启动信号，ALE端为通道选择地址的锁存信号，实验电路中将其相连，以便同时锁存通道地址并开始A/D采样转换，其输入控制信号为CS和WR，故启动A/D转换只须如下两条指令：
MOVDX,ADPORT；ADC0809端口地址
OUTDX,AL；发CS和WR信号并送通道地址
A/D转换芯片为逐次逼近型，精度为8位，每转换一次约100微秒，所以程序若为查询式，则在启动后要加适当延时。
用延时方式等待A/D转换结果，使用下述指令读取A/D转换结果。
MOVDX,ADPORT；ADC0809端口地址
INAL,DX
循环不断采样A/D转换的结果，边采样边显示A/D转换后的数字量。
五、程序框图
六、实验步骤
按连线图连接好，参考实验一连接8255和LED让ADC转换结果在LED上显示。
电位器只需连接中心抽头，电源内部已经连接好了（电位器无需连接电源，以防短路）。
检查无误后打开实验箱电源。
在PC端软件开发平台上输入设计好的程序，编译通过后下载到实验箱。
运行程序后，观察LED显示，记录代码，计算获得的代码是否与输入电压符合。
如果显示的代码末位跳动厉害，影响观察，可以插入延时（大概1秒左右）。
如果运行不正常就要检查连线，程序。
排查错误，修改程序，直到运行程序正常。
修改程序把延时获取A/D数据的方式改成查询EOC获取A/D数据的方式，指定8255的PB3接EOC。
七、实验程序清单及注释
（1）查询方式
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
ORG1000H
START:
MOVDX,0FF2BH;8255控制口地址
MOVAL,B
OUTDX,AL;8255初始化
LOP1:
MOVDX,8000H;0809地址
MOVAL,0
OUTDX,AL;发CS和WR信号并送通道地址，开始转换
MOVBL,255
DELAY:
DECBL
JNZDELAY;延时
MOVDX,8000H
INAL,DX;读取转换后数据
NOTAL;取反，因为LED是共阳极，0才是亮，代表
1；同理，1代表0，故需取反。
MOVDX,0FF28H;8255的A口地址
OUTDX,AL;输出到A口点亮LED
JMPLOP1
CODEENDS
ENDSTART
（2）EOC方式
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
ORG1000H
START:
MOVDX,0FF2BH
MOVAL,B;8255初始化
OUTDX,AL
LOP1:
MOVDX,8000H
MOVAL,0
OUTDX,AL;启动转换
LOP2:
MOVDX,0FF29H
INAL,DX;读取8255B口数据
TESTAL,00001000B;监测PB3是否为1
JZLOP2;不为1继续监测
MOVDX,8000H
INAL,DX;为1，说明转换完成，读取结果
NOTAL
MOVDX,0FF28H
OUTDX,AL
JMPLOP1
CODEENDS
ENDSTART
八、实验数据
A：
查询方式：
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