微机原理实验指导书通信Word文件下载.docx

1、 实验课题 实验设备及工具 实验目的 实验过程和结果分析 通过实验，学生应达到以下几点目的：1通过实验，掌握微机接口的基本概念、功能、组成，掌握CPU与接口交换数据的方式及分析和设计接口电路的基本方法。2掌握定时器/计数器、中断、存储器接口、并行接口、串行接口、A/D与D/A转换器接口以及总线与接口标准的基本概念、组成和特点。熟悉相应的接口芯片的结构。掌握它们一些具体的应用和连接方法，并根据具体的接口功能要求编制相应的接口程序根据所做实验，完成实验总结报告3 掌握I/O端口地址译码技术，了解几种主要的人机交互设备接口的功能和原理。实验一 数据传送与算术运算一实验目的：1.学会数据传送和算运算指

2、令的用法。2.熟悉在PC机上建立汇编链接调试，和运行8088汇编语言程序的过程。3.掌握利用DEBUG调试软件来调试汇编语言程序的方法。二实验器材1.PC机一台；2.QTH-2008PCI 32位微机教学实验仪一套。三实验内容：多字节加法，要求把6个字节数据分配在数据区，定义30个字节的堆栈空间。将多字节的和存放在字节sum单元中。四实验步骤1、运行EDIT或记事本等编辑器，建立文件名为XXXASM源文件，输入给定程序。2、用MASMEXE或TASMEXE汇编程序产生XXXOBJ目标文件。方法：MASM XXXASM。3、用LINK.EXE或TLINK.EXE产生XXXEXE可执行文件。LIN

3、K XXX.OBJ。4、运行DEBUG调入XXXEXE可执行文件。方法一： DEBUG XXXEXE。方法二： DEBUG N XXXEXE。 L。5、运用DEBUG命令对XXXEXE进行调试和分析。A用反汇编U命令，将汇编程序段调到显示屏幕上。b.用T单步执行程序段，执行每条指令观察其结果。c.用运行命令G执行程序并验证其执行结果。d.用设置断点的方法执行程序段并检查执行结果。e. 利用DEBUG其他命令运行、修改、并观察其结果。注意：以上方法MASMEXE，LINKEXE，XXXASM都在同一路径下。五思考题1、常用的数据传送指令和算术运算指令有几种类型？试归纳并举例说明。2、如果程序中有

4、弹出指令，栈指针如何变化？试举例说明。3、在DEBUG下输入程序段，如何建立、修改、存盘？4、程序段近过程与远过程有什么不同？什么情况下是RET？什么情况下是RETF？5、程序返回系统有几种方法？并说明？六报告要求1.写明本次实验内容和实验步骤。2.整理出实验任务的源程序和运行结果。3.对调试过程中的问题进行分析，对运行结果进行分析。4.写出上机调试各步骤及中间过程。5.小结DEBUG的使用方法。6.回答思考题。实验二 代码转换1.学习不同数及编码相互转换的程序设计方法。2.进一步掌握程序编辑，编译，连接过程。3.进一步掌握可执行文件在DEBUG里调试过程。二实验器材。在数据段中定义1个字节数

5、据，将数据转换成16进制的ASCII码，然后在屏幕上显示这些数据。显示数据用DOS功能2号调用，每个数据用空格分隔。例如 数据4AH，经过转换在屏幕上显示4AH四实验步骤：1输入给定的程序，编译、连接并产生可执行文件。2DEBUG调试分析各程序的功能，观察调试过程中数据传输指令执行后，各寄存器及数据区的内容。并给出16进制数转换成ASCII码数学表达式。3更改数据区的数据，考察程序的正确性。五思考题：1.十六进制数转换成ASCII码还有哪些简单的方法吗？2.十进制数的ASCII码如何转换为BCD码？。3.将一个数据改为8个数据，实现它，程序需要怎样修改？4.试列出数码转换对应关系表。六实验报告

6、：1写明本次实验内容和实验步骤。2整理出实验任务的源程序和运行结果。并对源程序进行注册说名明。3对调试过程中的过程中的问题进行分析，对运运结果进行分析。4写出上机调试步骤及中间过程。5回答思考题。实验三 程序的基本结构练习1、实验目的：1了解掌握分支循环和子程序调用的基本程序结构。2学习综合程序设计编制及调试。3掌握模块化程序编译连接的方法。2、实验器材：1PC机一台；2QTH-2008PCI 32位微机教学实验仪一套。3、实验内容：在数据段中有20个字节单元，保存着某一功课的成绩，统计该门功课中不及格、60-69，70-79，80-89，90-100的人数，并且求该门功课的平均值4、实验步骤

7、：1.输入给定程序，分析模块程序结构，编译、连接产生可执行文件。2.断点调试程序段的工作过程。3.更改数据区中的数据，考察程序的正确性。4.试着进行成绩的输入和输出结果。5、思考题：1.统计人数还有什么好的方法？2.输入和输出注意那些问题？6、实验报告：1.总结编写程序的基本结构的方法和原则，编译和连接方法。2.写明本次实验内容和实验步骤。3.整里出实验任务的源程序和运行结果，并对源程序进行注释说明。4.对调试过程中的问题进行分析，对运行结果进行分析。5.写出上机调试各步骤及中间过程。6.回答思考题。实验四 存储器扩展1、熟悉微机接口实验装置的结构及使用方法2、了解微机存储器系统的组成结构3、

8、掌握对微机存储器扩充的方法3、实验说明1、61256介绍微处理器通过数据总线、地址总线及控制总线与存储器连接，如下图所示：地址总线为地址信号，用来指明选中的存储单元地址。数据总线为数据信号，它是微处理器送往存储器的信息或存储器送往微处理器的信息。它包括指令和数据。控制总线发出存储器读写信号，以便从ROM、RAM中读出指令或数据，或者向RAM写入数据。在微机系统中，常用的静态RAM有6116、6264、62256等。在本实验中使用的是61256。61256为32K8位的静态RAM，其逻辑图如下：其中A014为15根地址线，I/O07为8根数据线，CS 为片选端，OE为数据输出选通端，WR为写信号

9、端。其工作方式见下表：控制信号CSOEWR数据线读LH输出写输入非选高阻态2、访问地址超过1M的地址空间由于实验装置中映射的存储器地址空间大于DOS应用程序可以访问的1M地址空间，因此必须进入保护模式才可以访问大于1MB的存储器空间地址。在32位微机原理中已经学习了保护模式下程序的编写，本实验要求编写保护模式的程序，访问高于1MB的存储空间，实现对61256的读写访问为了实现对61256的读/写，实验中需要安排两个数据段描述符，第一个描述源数据段，为1MB以内空间的某个存储区域；第二个描述目标数据段，指向实验系统中某个61256扩展的存储区域。实验程序可以在保护模式下将源数据段中的内容写入目标

10、数据段，传输结束后可以在把源数据段内容清为0，再把目标数据段的内容写入源数据段，然后在显示这个内容看是否实现了正确的数据写和读。4、实验内容 编写一个保护模式下的实验程序，对实验装置上的1片的61256芯片内写入一些数据，然后读出显示在屏幕上以验证正确与否。5、实验步骤：1.存储器连线2.输入给定程序，分析模块程序结构，编译、连接产生可执行文件。3.断点调试程序段的工作过程。4.更改数据区中的数据，考察程序的正确性。6、思考题：保护模式下访问内存与实模式相比有什么不同？7、实验报告：2.整里出实验任务的源程序和运行结果，并对源程序进行注释说明。5.回答思考题。实验五 并行接口（8255）扩展1

11、、实验目的了解可编程并行接口芯片 8255 的内部结构、工作方式、初始化编程及应用。2、实验设备1.PC 机一台；1实验四所用74LS244，74LS27芯片是不可编程的简单I/O接口，而8255是 一个可以编程的接口芯片。28255A 的内部结构：（1）数据总线缓冲器：这是一个双向三态的 8 位数据缓冲器，它是 8255A 与微机系统数据 总线的接口。输入输的数据、CPU 输出的控制字以及 CPU 输入的状态信息都是通过这个缓冲器 传送的。（2）三个端口 A，B 和 C：A 端口包含一个 8 位数据输出锁存器和缓冲器，一个 8 位数据输 入锁存器。B 端口包含一个 8 位数据输入/输出锁存器

12、和缓冲器，一个 8 位数据输入缓冲器。C 端口包含一个 8 位数据输出锁存器及缓冲器，一个 8 位数据输入缓冲器（输入没有锁存器）。（3）A 组和 B 组控制电路：这是两组根据 CPU 输出的控制字控制 8255 工作方式的电路， 它们对于 CPU 而言，共用一个端口地址相同的控制字寄存器，接收 CPU 输出的一字节方式控制 字或对 C 口按位复位字命令。方式控制字的高 5 位决定 A 组工作方式，低 3 位决定 B 组的工作方式。对 C 口按位复位命令字可对 C 口的每一位实现置位或复位。A 组控制电路控制 A 口和 C 口上半部，B 组控制电路控制 B 口和 C 口下半部。（4）读写控制逻

13、辑：用来控制把 CPU 输出的控制字或数据送至相应端口，也由它来控制把 状态信息或输入数据通过相应的端口送到 CPU。3. 8255A 的工作方式：方式 0基本输入输出方式；方式 1选通输入输出方式；方式 2双向选通输入输出方式。4. A0，A1：端口选择信号。规定A1A0为00，01，10，11等分别选中端口A，端口B,端口C和控制口。1. I/O 输入输出实验：利用 8255 的 A 口读取开关状态，8255 的 B 口把状态送发光二极管显示2. 流水灯实验：利用 8255 的 A 口，B口循环点亮发光二极管。5、实验步骤1实验连线2汇编、连接、运行程序3观察运行结果1若把实验内容1的发光

14、二极管换成七段数码管，根据开关设置的数据（09，AZ的ASCII码）分别显示相应的字符09和AZ。电路及程序应如何修改？2若利用8255的A口模拟交通信号灯，内容2电路及程序如何修改？1画出硬件原理图，说明各部分功能2画出程序框图，完成程序设计3分析调试运行结果4回答思考题实验六、串行接口8251扩展一实验目的 1掌握 8251芯片的结构及工作方式各应用。2学习有关串行通讯的知识。3学习 PC 机串口的操作方法。4掌握使用 8251实验双机通讯的软件编制和硬件连接技术。二实验设备 1PC 机一台；2QTH-2008PCI 32 位微机教学实验仪一套。三实验说明微机系统使用Intel 8251串

15、行接口芯片构成其串行通讯实验单元，其连接线路如图所示。8251A是 Intel 公司的产品，具有同步、异步接收或发送的功能，使用单+5V电源的单相时钟，其功能是：1同步或异步方式下，字符位数 5-8 个；2同步传输率 0-64K，异步传输率 0-19.2K;3异步传输时,自动产生 1 个起始位，编程可产生 1 个或1 个半或2 个停止位；4具有奇偶错、数据丢失和帧错误检测能力；5同步方式时，可自动检测，插入同步字符四实验内容在本实验中，要求使用8251做异步方式串行传输。数据帧格式规定为：每一帧数据包括一个逻辑“0”的起始位，7位ASCII码数据位，1位逻辑“1”的停止位，传输波特率为2400

16、 baut，其波形如图2所示。 低位 高位 起始位“0” 7位字符 奇偶 停止位“1” 间歇 起始位“0”图2 串行传输的数据格式1.数据信号的串行输出 按图3所示连接示波器，以观察串行输出的数据波形。程序的功能是连续发送字符“7”到8251串口输出。 TXD GND 图3系统的串口与示波器的连接2.自发自收实验：使8251工作在异步方式下，8253计数器用于产生发送和接收时钟，TxD和RxD连在一起构成自发自收的实验环境。五实验步骤：1.实验连线。2.连接示波器。3.输入程序并运行，在示波器上观察数据波形并作记录。4.改变发送的字符，运行程序，观察相应的波形并作记录。5.在自发自收程序中，观

17、察收发数据是否一致六思考题6.分析实验程序，写出相应的流程图。7.8251 有几种工作方式，其数据格式如何？8.8251 对收发时钟有何特殊要求？七实验报告：1.画出硬件原理图，说明各部分功能2.画出程序框图，完成程序设计3.分析调试运行结果4.回答思考题附 录附录一 输入输出功能调用1、带回显的单字符输入（1号功能）功能：等待键盘输入，直到按下一个字符，将字符的ASCII码送AL，并在屏幕上显示该字符。若按下的是Ctrl-C（Break），则停止运行程序。 调用格式： MOV AH，1 INT 21H 2. 单字符显示 （2号功能-又称屏幕显示字符） 功能：将字符送至屏幕上显示。调用格式：D

18、L待显示字符的ASCII码；MOV AH，2INT 21H 例：在屏幕上显示“$”。 MOV DL，$ MOV AH，2 INT 21H3、字符串显示 （9号功能-输出字符串）在屏幕上显示一个字符串。该字符串必须存放在内存的数据区中，并是以$为结尾的ASCII玛字符串。调用前必须将字符串的首址送DS：DX。 如：BLOCK DB This is an example. $ LEA DX, BLOCK MOV AH, 94、字符串输入 （0AH号功能）从键盘接收一串字符，并将它们的ASCII码送入用户指定的缓冲区。 在调用0AH功能前，必须定义一个输入缓冲区。调用时，DS：DX必须指向输入缓冲区

19、DATA SEGMENTBUFFER DB 100 DB ? DB 100 DUP （?）DATA ENDSMOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX，OFFSET BUFFERMOV AH,0AH附录二 输出例程;* Procedure to Get a Character * Given : Nothing Process : Input a character by using DOS function #1 and interrupt 21h : Note that no registers are protected in this procedure since it r

20、eturns the character in the AL register. Return : The input character in AL register*GETCHAR PROC ;Define procedure MOV AH,01H ;DOS print character function #1 INT 21H ;Get the character RET ;Return to calling procedure GETCHAR ENDP ;End of procedure* Near procedure to get a char * The character to

21、print in DL register Print a character by using DOS function #2 and interrupt 21h PUTCHAR PROC ; MOV AH,02H ; PUTCHAR ENDP * Procedure to Input the Number * Accept a string of ASCII digits and convert them to an integer Return the integer in AX register GETNUM PROC PUSH BX ;Save the contents of all

22、registers PUSH CX ; except for AX, which will contain the PUSH DX ; number which was read MOV BX,0H ;Zero the BX register NEXTDIGIT:MOV AH,1H ;DOS input character function #1 hexGet a character CMP AL,0 ;If the character is less than 0, then JL DONE ; we have all the number and are Done9If the chara

23、cter is more than 9, then JG DONE ; SUB AL,30H ;Convert ASCII to integer value XOR AH,AH ;Zero the high byte of AX PUSH AX ;Save the digit on the stack MOV AX,10D ;Place 10 decimal in AX to multiply by MUL BX ;Multiply the number by 10 MOV BX,AX ;Get number from AX and put in BX POP AX ;Get the digi

24、t back from the stack ADD BX,AX ;Add the digit to the number JMP NEXTDIGIT ;Get the next digit DONE: MOV AX,BX ;Return the NUMBER in AX register POP DX ;Restore the registers in reverse order POP CX ; POP BX ;Return to Calling procedureGETNUM ENDP* Procedure to Print the Number * The integer to be printed in the AX register Convert the integer to a string of ASCII digits and print them one at the time, until all are printed*