北京邮电大学微原硬件实验报告.docx
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北京邮电大学微原硬件实验报告
微原硬件实验报告
班级：
学号:
班内序号:
姓名：
ﻬ
实验一、二 基本的I/Ｏ实验
一、 实验目的
1、掌握I／Ｏ地址译码电路的工作原理。
2、掌握简单并行接口的工作原理及使用方法。
二、实验原理及内容
1、实验电路如图1-１所示，其中74LS74为Ｄ触发器，可直接使用实验台上数字电路实验区的D触发器,74ＬS13８为地址译码器。
译码输出端Y0～Y7在实验台上“I/O地址“输出端引出，每个输出端包含8个地址,Y０：
28０H~287H,Ｙ1：
２88H~２8ＦH,…… 当ＣPＵ执行I/O指令且地址在280H～２BFＨ范围内，译码器选中,必有一根译码线输出负脉冲。
例如：
执行下面两条指令
MOＶDＸ,2A0Ｈ
OUTDＸ，ＡＬ（或INＡL，DＸ）
Y4输出一个负脉冲,执行下面两条指令
ＭOV DＸ，2A8H
ＯUTＤX,AL（或INＡＬ,DX）
Ｙ5输出一个负脉冲。
利用这个负脉冲控制Ｌ7闪烁发光（亮、灭、亮、灭、……），时间间隔通过软件延时实现。
2、按下面图４-2-1简单并行输出接口电路图连接线路（７4LＳ273插通用插座,74LS32用实验台上的“或门”）。
74LS2７3为八D触发器，８个Ｄ输入端分别接数据总线D0~D7,８个Q输出端接ＬED显示电路Ｌ０~L7。
3、编程从键盘输入一个字符或数字,将其ASＣⅡ码通过这个输出接口输出，根据8个发光二极管发光情况验证正确性。
4、按下面图４-２－２简单并行输入接口电路图连接电路（74LＳ24４插通用插座,74ＬS32用实验台上的“或门”）。
74LＳ2４4为八缓冲器,8个数据输入端分别接逻辑电平开关输出K０~K7,８个数据输出端分别接数据总线D0~Ｄ7。
5、用逻辑电平开关预置某个字母的AＳＣⅡ码,编程输入这个ASCⅡ码,并将其对应字母在屏幕上显示出来。
三、硬件接线图与软件程序流程图
图1:
实验一的硬件接线图
图2：
实验二的硬件接线图
图３：
实验二的程序流程图
四、源程序
１、实验一源程序
DＡＴＡ SEGMENT
DAＴＡﻩENDS
ＳTACK SEGMENＴSTACK＇STACK'
ﻩDB100H ＤUP（?
）
STＡCKＥNＤS
CODEﻩﻩＳEGMENT
AＳSUMECS:
CODE,DS:
DATA,ＳS：
ＳTAＣK
；延时子程序
DELAYﻩPROＣ ﻩNＥＡR
ﻩﻩMＯＶﻩＢＸ,500
ﻩﻩPUSHCX
LOOP2:
ＭOＶ ﻩＣX,0FFFH
ＷAIT：
LOOPWＡIT
DEＣﻩBＸ
ﻩﻩﻩJNZ ﻩLＯOP２
POＰﻩCX
ﻩﻩRET
ＤELＡＹ ENDＰ
ＳTART:
ﻩMOVﻩCX,0FFFＦH
；二极管闪烁部分
ＬOＯP1：
MOVＤX,2A0Hﻩﻩ;灯亮
ﻩﻩMＯVﻩAL,0ＦＦH
ﻩﻩOUＴﻩDＸ,AL
CALLﻩDELＡY
ﻩ
ﻩﻩＭOVﻩＤX,２A8Hﻩ;灯灭
ﻩMＯV ﻩAL,０
ﻩOＵTﻩDX,ＡL
ﻩﻩﻩCAＬLDELAＹ
ﻩﻩﻩLOＯPLＯＯP1
CＯDＥ ﻩﻩＥNDS
ＥNDSTAＲT
2、实验二的源程序
ＤATA ﻩSEGMENＴ
ＤATAENDS
ＳＴACＫﻩＳＥGMENTSTACK 'SＴACK'
ﻩDB１00ＤＵP（?
）
SＴAＣK ＥＮDS
COＤＥﻩSEGＭENＴ
ASＳUMECＳ:
ＣODＥ,DＳ：
ＤＡTA,SＳ:
STACＫ
START:
ﻩMOＶAH,1ﻩ;键盘输入
INT 21H
ＣＭPＡＬ,2７ﻩ；检测是否为EＳC键
JZＥXＩＴ
ﻩMOVﻩＤX，２A８H；输出
ﻩOUＴﻩDX,AＬ
ﻩJMPﻩSTAＲT
；返回DＯS
EXIT：
MOVAX,4C00H
INTﻩ21H
CODＥＥNDSﻩ
ﻩENDﻩSTAＲT
五、实验结果
１、实验一：
二极管闪烁显示
２、实验二:
键盘输入，然后二极管显示键盘输入的ＡSCⅡ码
六、实验总结
本实验遇到的问题主要是：
1、二极管显示不正常,主要是延时的问题，调整一下就好了。
七、实验收获与心得体会
这次实验的要点是对Ｉ／O接口译码电路的理解以及使用。
我们测试了外设功能,这使我们了解了地址与端口的对应情况,从而明确了程序编写的流程和注意事项。
通过该译码电路实验,我掌握了地址译码电路的设计方法和实现原理,对硬件的I/O接口技术有了进一步的认识。
这次实验也为以后的实验打下了基础,特别是,应先理解了译码电路的工作原理，然后才能进行编程。
实验三、四、五可编程并行接口８255实验
一、 实验目的
１、通过实验，掌握8255工作于方式０以及设置A口为输出口,C口为输入口的方法。
2、掌握数码管显示数字的原理。
3、掌握８25５控制键盘及显示电路的基本功能及编程方法。
４、掌握一般键盘和显示电路的工作原理。
二、 实验原理及内容
实验三：
1、实验电路如图４-３-１,8255C口接逻辑电平开关Ｋ0～K7，A口接LED显示电路Ｌ0～L7。
2、编程从82５5C口输入数据,再从Ａ口输出。
实验四：
1、静态显示:
按4-4-１连接好电路,将８255的Ａ口ＰＡ0～PA7分别与七段数码管的段码驱动输入端a~ｄp相连，位码驱动输入端Ｓ0、S１、S2、S３接ＰＣ０、PC1、PC2、PC3,编程在数码管显示自己的学号的后四位。
（或编程在数码管上循环显示“00-９9”, 位码驱动输入端S0、Ｓ1接PC０、PＣ1;S２、S3接地。
）
实验五：
1、编程：
使得在小键盘上每按一个健,4位数码管上显示出相应字符。
三、硬件接线图与软件程序流程图
图1：
实验三的硬件接线图
图2:
实验四的硬件接线图
图3:
实验三的程序流程图
图4：
实验四的程序流程图
四、源程序
1、实验三源程序
DATＡﻩＳＥGMENＴ
DATA ＥNDS
ＳＴＡCＫSEGMENT STAＣK'STACK'
ﻩﻩDＢ 10０ＤＵP（?
）
SＴACＫENＤS
CODEﻩﻩSEGMENT
ﻩASＳＵME ＣS：
CＯDE,DS:
DATA,SS:
STACＫ
ＳTＡＲＴ:
ﻩMOV AＸ,ＤATA
ﻩMOV DＳ，AX
ﻩＭOVDＸ,２8ＢHﻩﻩ；82５5初始化
ﻩMOＶ AL,8９H
OＵＴ ＤX,AL
LＯOＰ1:
ﻩﻩMOVDX,28AHﻩﻩ
ﻩIN ﻩAL,DX
MＯVﻩDX,288H
OUTﻩDX,AＬ
ﻩJMPﻩＬOOP1
ﻩﻩMＯＶ ＡH，4CH
ﻩﻩﻩIＮＴ ２１H
CODEﻩEＮＤS
ENDﻩSTART
2、实验四源程序
（1）显示学号
DAＴA ﻩSEＧMENT
DAＴA ﻩEＮDＳ
STACK ﻩSEGMENTＳＴＡＣK'STＡＣK＇
DB10０ＤUP（？
）
SＴＡＣKＥＮＤS
CODＥSEGMEＮT
ﻩﻩASSUMＥCＳ:
CODE，ＤS:
DＡTＡ,SS:
ＳTAＣＫ
STAＲT:
MOＶ AＸ,DATA
ﻩﻩＭOVDS，AＸ
ﻩﻩＭOＶﻩＤX,28BHﻩﻩ;8255初始化
ﻩMOVAL,80H
ﻩOＵTDX,AL
MOVCＸ，30
VIEW:
ﻩＭOVDX,28AＨﻩ;第一个数码管显示
MＯV ﻩAL,00Ｈ
ﻩOUT ﻩＤＸ,AL
ﻩMOＶＤX，2８8H
ﻩMＯVﻩAL,６DH
ＯUＴＤX,AL
ＭOVﻩＤX,28AH
ＭＯVAL,０1H
OUT ﻩDX,AL
ﻩﻩ；第二个数码管显示
MOV DX,28AH
ＭＯVAＬ，0０Ｈ
ﻩOUＴ DX,AL
MOVﻩＤX,２８８Ｈ
ﻩＭＯＶAL,6FH
ﻩOＵＴ ﻩＤX，AＬ
MＯＶﻩＤX，２8AH
ﻩMOVAＬ,0２H
ﻩOUＴ ﻩＤX,AL
ﻩﻩ；第三个数码管显示
ﻩMOVDX,28AH
MＯV AL,00H
OＵTＤＸ，AL
MOV ﻩAＬ,0
MOVﻩＤX，288H
MOVAL，07H
ﻩOUTＤX，ＡL
MＯVＤX，28ＡH
ﻩMOVＡL，０4H
OUT DX,AL
ﻩ;第四个数码管显示
MOVＤX,2８AH
ＭＯＶ ﻩＡL,00H
ＯＵTﻩDX,AＬ
ﻩＭOV ﻩAL,0
MOVDX，２８8H
ﻩMOVAL，３FＨ
ﻩOUT ＤX，AL
ＭOＶDX,2８ＡH
ﻩﻩﻩMOＶﻩＡL,08Ｈ
ﻩOＵＴDＸ，AL
ﻩﻩﻩ循环显示
ＪＺVIＥW
ﻩﻩ；返回DOS
ﻩﻩＭOVAH,４CH
ﻩＩNTﻩﻩ2１H
CODEﻩENDS
ﻩﻩENDﻩＳTARＴ
（２）循环显示数字０~9９
DATAﻩSEGMENＴ
TABLE DＢ 3FH,06H,５BH，４FH，66H,6DH，7DH,07H,7ＦＨ，6FH；数码管显示
ＤATAﻩENDS
SＴACＫﻩSEGMENTSTACK＇SＴACK'
ﻩDB １00ＤUP（?
）
STACKﻩEＮDS
CODESEGMＥNT
ﻩﻩASSUMECS:
CODE,DS：
ＤATA，ＳS:
ＳTAＣK
ＳTART：
ﻩMOV ﻩAX,DATA
ﻩﻩＭOV ＤS,AX
ﻩﻩMＯＶ DX,28ＢＨﻩ;82５５初始化
MＯVﻩAL,８0H
OUＴﻩDX,AL
;循环显示
ﻩMOＶBX,０H；控制重新从0开始计数的变量
ＬOOP1:
ﻩMＯVﻩCＸ，100ﻩ；循环扫描数码管让两个数码管都显示
VＩＥW：
MOVﻩDＸ,２8AHﻩ
MＯＶＡL,00H
ＯUＴ ﻩＤX,AL
ﻩMOVﻩDX，2８8H
;计算十位数，并显示
ﻩPUSH ﻩBX
MOVAＸ,BX
MOVBL,０ＡH
DIＶＢL
MＯＶﻩAL,AH
MＯVﻩＢX,OFFSEＴTABLE
MOVﻩＡＨ,0H
AＤＤ BX,AX
ＭＯV ﻩAＬ,[BX]
OUＴDＸ，ＡL
POＰﻩﻩBX
ﻩMＯVﻩDX,28AH
ﻩMOVﻩAL,01H
ﻩOUＴ DＸ,AL
ﻩﻩ;计算个位数显示
MOVﻩＤＸ,2８ＡH
MＯVAL,０0H
OUTﻩﻩＤX，AL
ﻩＭOVﻩDX,2８8H
ＰUSHﻩBＸ
ＭOＶﻩAX,ＢX
MOV BL，0AＨ
ＤIＶＢL
MOVﻩBX,OFFSＥT TAＢLE
MOVAH,０H
ADDＢX,AX
MOＶAL,[BX]
ﻩ OＵTﻩDX,ＡＬ
POPﻩBX
ﻩﻩMOＶDX,28AH
ﻩＭOVAL，02H
ﻩﻩﻩOＵT ﻩDＸ,AL
LＯOＰ ﻩＶIEW
ﻩﻩ；修改变量显示下一个数
IＮCﻩＢL
CMPﻩBL,６４H
ＪＮＺ ﻩJUＭP1
MＯVBL,0Ｈ
ＪUMP1:
ﻩ JMP ﻩLOＯP１
ﻩ；返回ＤOS
ﻩＭOVﻩAH,４CH
ﻩﻩINTﻩ21H
CＯDEﻩEＮＤS
ENDSTART
３.实验五的源程序
DATA ＳEGMＥNT
TABLEDB3FH,06H,5BH，4ＦH,6６Ｈ,6DH,7DH，07Ｈ,7FＨ,６FH,77H,7ＣH,
DB 3９H,5EH,79H,７1Hﻩ;数码管显示
NUM DB 00H,070H,０B０H,０D0H，０E０Hﻩ;用于扫描键盘
DAＴＡENDＳ
SＴＡＣK SＥＧMＥＮＴSTACＫ＇STＡCK'
DＢ１0０DUP（？
）
ＳTAＣK ENDＳ
CODＥﻩ SＥGMENＴ
ASSＵMEＣＳ：
ＣＯDE，ＤS:
ＤＡＴA,SS:
STＡCK
;延时子程序
DEＬAYﻩPROCﻩNEAR
ﻩPＵSH ﻩCX
ﻩMＯVCＸ，100H
ＷAIT1:
LＯOP ＷAＩT1
POＰCX
RET
DEＬAYﻩEＮDP
；获取键盘的输入数字的子程序,通过ＢX寄存器传递
KEYBO ＰＲOＣ NEAＲ
PＵSＨ AＸ；保护现场
PUSH CX
ＰUSH DＸ
ﻩ MOVﻩCX,01H；控制扫描4次
CＨＥCＫ:
ﻩMOV ﻩDＸ，28AＨ;输出一行置低电平
MOV BX,OFＦSＥＴNUM
ﻩADDﻩＢX,ＣX
MOＶﻩAＬ，[ＢX]
OＵＴ ﻩＤＸ,AL
;防抖
ＩNＡＬ,ＤXﻩ;判断是否有键盘按下
MＯV ﻩAH,AL
CAＬL DEＬＡＹ
IN ＡL,DX
CMP ＡL，AＨ
JNZ ﻩCHＥCＫ
；判断是那一列按下了
AND AL,０ＦH
ＣMPAL,0ＦH
JＺﻩＮEＸT
CMP ﻩＡL,0EH
JZ ＮEXT１
CMP ＡL,0DＨ
JZ ﻩNEＸT2
CMP AL，0BH
JZ NＥXT3
MOＶﻩBX,０１H
ＪMＰ ﻩＧOT
NEＸT:
ﻩINC ﻩＣXﻩ;修改变量扫描下一行
ﻩCMPCX,0５H
JＮZ ﻩＪUMP1
MOV ﻩCX,０1Ｈ
ＪUＭP1：
ＪMＰ CHECK
ＮEＸT１:
MOＶ ﻩBＸ,０４H
ＪＭＰﻩGOT
NＥXT２：
MOV ﻩBＸ,0３H
JＭP ﻩＧOT
NＥXT3：
MOV BX,02H
;计算按下键盘的数值
GOT:
ﻩSUＢﻩCX，01H
MOＶ ＡL,ＣL
MOVﻩDＬ,04H
MUL DL
ﻩADD BL,ＡL
SUＢ ﻩBL，01H
POＰﻩＤXﻩ;恢复现场
ﻩPOP ﻩCX
ＰOP ﻩAX
ﻩRET
KEYBＯ ENDP
；主程序
SＴART:
MOV ＡX，DATA
MＯＶﻩDS，AＸ
;825５初始化
ﻩMOVＤX,28BＨ
ﻩMOVﻩAL,８1H
OUT ﻩDX,ＡL
ＭOV DＸ,289H
MOVﻩAＬ,01H
OUＴDＸ,AL
；扫描键盘
LＯOＰ１:
CALＬＫＥYＢＯ
ﻩ；数码管显示字符
ﻩMOＶ AX,BX
ﻩＭOV BX,OFFSET TABLE
ﻩAＤDBX，AX
ﻩMOVAL,[BX]
MOVﻩDX，288H
ＯＵT DX,AL
ﻩMOVﻩDX,２8ＡH
INﻩAL,DX
；检测键盘弹起
MOV ﻩＡＨ,AＬ
LOOＰ2:
ﻩCALLﻩＤELAＹ
ﻩIＮ ＡL,DＸ
ﻩCMＰ AL,AH
ﻩJZ ﻩLOOP2
JMPﻩLOOP1
;返回DOS
ＭOV AＸ,4C00H
ﻩINT21Ｈ
ＣODE ENDS
ENDSＴART
五、实验结果
１、实验三:
打开的那个开关对应的二极管亮。
2、实验四：
（１）四个数码管稳定的显示学号：
0７9５；
（2）两个数码管循环显示0～9９数字;
3、实验五：
键盘输入数字,数码管显示相应的的输入的数字。
六、 实验总结
实验中主要遇到了下面的问题:
1、数码管显示总是有阴影，不清晰。
主要原因是数码管循环扫描的速度太快，以及视觉的停留效应。
解决办法发是显示下一个字符之前先对数码管进行初始化，使之不显示;
2、键盘的输入有错误,按键有时会获取错误数字。
主要是由于是键盘经常有毛刺，需要防抖。
通过先检测,延时，再检测的方式进行防抖,排除键盘抖动。
七、实验收获与心得体会
本次实验中，我们使用８255A并行接口芯片和数码管实现了一个数码管的静态和动态显示字符的程序。
为了实现同时显示不同字符,就要通过扫描（依次点亮数码管）的方式来实现,这就要给CAT信号依次赋值，并且在扫描的过程中要用到延时。
动态显示的程序设计思想与静态时的大体相同，只是对动态的每一种状态进行一段时间的静态显示然后换状态而已，所以通过一个二层循环就能很好地解决这个问题。
通过这次实验，我在编程过程中学到了很多东西，不但巩固了书本的知识，而且体会到了编程的过程中思维必须很缜密,否则写出来的程序常会导致无法运行甚至死机。
实验八可编程定时器／计数器（8253／8２54）
一、实验目的
学习掌握8253用作定时器的编程原理；
二、实验原理及内容
1.完成一个音乐发生器，通过喇叭或蜂鸣器放出音乐,并在数码管上显示乐谱。
2.扩展部分:
利用小键盘实现弹琴功能，并显示弹奏的乐谱。
注意:
８253输入频率应小于2MHz。
三、硬件接线图与软件程序流程图
图１：
硬件连接图
图2：
程序流程图
四、给出源程序
１、播放音乐
程序:
ＤATASEＧＭＥNT
NOTＥ DW00０1H,3９０6，34７2，31２5,2９32,２6０４,2344,20８3,19５３；频率
TＡＢLE ﻩＤB 3FH,0６H,5ＢＨ，４ＦH,6６H，６ＤＨ,7DＨ,０7H,7FH,６ＦＨ;数码管
MUSIC DB3,3,２,3，5,6，5,８，６,５,５,3,3,5,5,5,６，0,8，8，2,２,3,３,2,１,6,１，5，５，０,5,
DB5,3,３,５,５,6，8，８,2,2,3,3，1，1,６，6，5，5,5,０,5,5，２,2，3,5,3,2,1,6,6，1,1
；存放的乐符
DAＴA ﻩENDＳ
STＡCK ﻩSＥGＭENＴSＴAＣK'STＡCK'
ﻩDB10０DUP（？
）
STＡCKﻩＥNＤＳ
CODＥﻩ ﻩﻩSＥGＭEＮＴ
ﻩﻩASSUＭECS:
ＣODE,DＳ:
ＤATA,ＳS:
STACK
；延时子程序
DELAY PROC NEAR
ﻩPＵSH ﻩCX
ﻩMOV ﻩCX,0FFFFH
WAIT1:
ﻩLOOP ﻩＷAＩT１
ﻩPOＰ ＣX
ＲET
DＥLＡY ENDP
;主程序
STAＲT:
MOVﻩAX,DＡTA
ＭOVﻩﻩＤS，AX
ﻩ;8254初始化
ﻩ MOVﻩﻩDX,283H
ﻩＭＯVﻩＡL,36Ｈ
ＯUTDＸ，AL
ﻩﻩ；8255初始化
ﻩMＯV DX，28BＨ
MＯV ﻩﻩAＬ,80H
ﻩOUＴ ＤＸ,ＡL
MOV ﻩＤX，2８AH
ﻩﻩＭOVﻩﻩAL,01H
ﻩ ﻩＯUTﻩDX，AL
ﻩＭOV ﻩCX,01H
;播放音乐
SPEAＫ:
ﻩPＵSH ﻩＣX;保护现场
ﻩﻩ；读取乐符
MOV ﻩBＸ,OFFSETMUSＩC
AＤD ﻩBＸ,CX
MＯV AL,［BＸ]
ＭOV ﻩCL,ＡL
MOV ＣH，０Ｈ
；数码管显示
MOＶ ＢX,OＦFＳＥTTABLE
ＡDD ﻩBX,CX
MOV ﻩＡＬ,[BＸ］
MOVﻩDX,2８8Ｈ
OUTﻩDX,AＬ
ﻩﻩﻩ;播放该乐符
MOV ﻩBＸ,OFFＳETNOTE
MOV ﻩAＸ,ＣX
AＤＤ ﻩAＸ,AX
ADDＢＸ,ＡＸ
ＭOV AX,[BＸ]
MOＶ ﻩＤX，2８0H
ＯUTﻩＤX,AL
MＯＶﻩAL,AＨ
OUT ﻩDＸ,AL
POP ﻩCX
；延时，持续播放
ＭＯV ﻩAX，90H
LOOＰ1:
CALLﻩＤELAＹ
DECAX
JNZＬOＯP1
；判读继续播放还是重新播放
IＮC CＸ
ＣMP ﻩCX,41H
ＪNZ JＵM
MOＶ ＣX，０1H
JUＭ：
JMＰ ＳPEＡＫ
CODEＥNDS
ＥNDＳＴART
２、拓展:
小键盘弹奏
DATA ＳEＧMＥNT
NOTＥ ＤW０001Ｈ,３906,3４72,3125,2932,2６04,2344,208３,1953;频率
TABLE DＢ3FH,０６Ｈ，5BH,４ＦＨ,66H,６DH，７ＤＨ,０7H,7FH,6FH;数码管
NUM DB０0H,070Ｈ,0B０H,0D0H，0E0H；检测键盘输出
DＡTA ENDS
ＳTＡCK SEＧMＥNTSTACＫ'STAＣK'
ＤB1０0 DUP（?
）
ＳTACＫENDS
CODEﻩＳEGMENT
ﻩASＳUME CＳ:
CODE，DS:
ＤAＴＡ，ＳＳ:
SＴＡＣK
;延时子程序
DEＬAYＰROCNEAＲ
ﻩＰUSH ＣX
ＭOＶ CX,100H
WＡIT1：
ﻩLOＯPＷAIT1
ﻩPOP CX
REＴ
DELＡY ENＤP
;获取键盘输入值的子程序,具体注释
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