8088实验指导书.docx

1、8088实验指导书微机原理及应用实验指导书杨凌霄 阎有运 郭顺京 张伟 编著河南理工大学电气工程系2004.8前 言实验目的掌握微型计算机的结构组成和工作原理、微机存储系统的结构组成和工作原理，熟练掌握微型计算机的中断技术、典型接口芯片的硬件设计和初始化及工作程序的设计。了解微型计算机的最新技术和发展。为后续课程打下坚实的基础。实验综述微机原理及接口技术是一门实践性很强的专业技能课，通过实验环节使学生掌握微型计算机与外设连接的有关技术，以及一些典型通用接口的工作原理、工作过程及应用方法，培养学生对接口电路分析和设计的能力，使学生能将微型计算机与通用或专用外设连接起来，构成完整的微机系统或计算机

2、控制系统。每次实验前，学生必须按照指导书要求进行不少于实验课时数的预习与准备。实验结果必须经实验教师认可。实验环境 硬件条件：高档PC机微机及接口实验系统装置 软件条件： DOS操作系统、Windows操作系统。任意一种编辑程序，如EDITEXE。宏汇编程序MASMEXE。连接程序LINKEXE。调试程序DEBUGEXE。集成操作软件：WMD86目 录实验一 系统认识实验 1实验二 顺序程序设计 6实验三 循环程序设计 7实验四 分支程序设计 8实验五 子程序设计 9实验六 显示程序设计 10实验七 中断特性及8259应用编程实验 11实验八 8255并行接口应用实验 16实验九 8253定时

3、/计数器应用实验 19实验十 8251串行接口应用实验 22实验十一 双机通讯实验 25实验十二 EPROM扩展实验 27实验十三 8255键盘及显示接口实验 30实验一 系统认识实验一、实验目的掌握TDN8688教学系统的基本操作。二、实验设备TDN8688教学实验系统。三、实验内容及步骤实验内容：从3500H内存单元开始建立015共16个数据。实验源程序如下： STACK SEGMENT STACK ；8088宏汇编程序 DW 64 DUP(?) ；定义堆栈段 STACK ENDSCODE SEGMENT ；定义代码段 ASSUME CS：CODE START：MOV DI，3500H ；

4、程序开始设数据首址 MOV CX，0010H ；字节数送入CX中 MOV AX，0000HSAHF Al： MOV DI , AL ；写入一字节 INC DI ；修改地址指针 INC AX ；修改数据 DAA ；十进制调整 LOOP A1 ；未填完转移 A2： JMP A2 CODE ENDS ；代码段结束 END START ；程序结束实验步骤： 1、使用串行通信电缆将实验系统与计算机（PC）微机相连。2、打开WMD86进入系统环境如图1-1所示 。图113、点击选择串口如图12所示。可选串行口l或串行口2 （计算机后面与USB接口相邻的为串行口1）。图124、点击文件，打开新建源程序，如图

5、13所示。图135、输入源程序并保存为DQ.asm如图14所示。图146、点击编译，对源程序进行汇编、连接，生成可执行文件DQ.EXE如图15所示。图157、汇编、连接无误后点击窗口，如图16所示。图168、点击调试窗口如图1-7所示，进入调试窗口。图179、按实验系统（箱）中的RESET键或计算机键盘上的Ctrl+Break键，显示器上将出现welcome to you！，如图18所示，说明实验系统（箱）和计算机通信成功。图1810、装入DQEXE程序，确认程序段地址CS：0000及偏移量地址IP：2000。11、提示装载完毕后使用U0000：2000命令进行反汇编，检查程序是否正确装入。1

6、2、在“”提示符下键入G=0000：2000（在系统默认段址CS=0000情况下，也可直接键入G=2000）可连续运行程序。13、使用D 0000：3500可查看3500H350FH单元中的内容是否为015，共16个数。可用E3500修改内存单元中的内容。 14、在以后的实验中将会用到示波器，示波器窗口如图19所示。图19实验二 顺序程序设计 一、实验目的 1) 掌握顺序程序设计方法。 2) 学习数据传送及算术和逻辑运算指令的用法。 3) 熟悉在PC机上建立、汇编、连接、调试和运行8086汇编语言程序的过程。二、实验内容 1) 有一字变量BUF1是以原码表示的有符号数，要求将其转换为反码和补码

7、，分别存入BUF2和BUF3单元，并在屏幕上显示出来。2) 有两个两字节无符号数分别放在存储单元A、B起始的缓冲器中，求其和，结果放在A起始的缓冲区并在屏幕上显示。相加若有进位不存入存储单元。三、实验设备 PC机一台 四、实验准备 1) 分析题目，将程序中的原始数据和最终结果的存取方法确定好。2) 画出流程图。3) 写出源程序。4) 对程序中的结果进行分析，并准备好上机调试与用汇编程序及汇编调试的过程。五、实验步骤 1) 输入源程序。2) 汇编、连接程序，生成.EXE文件，执行文件，检查结果。3) 用DEBUG调试程序。六、实验报告的要求 1) 列出源程序，说明程序的基本结构，包括程序中各部分

8、的功能。2) 说明程序中各部分所用的算法。3) 说明主要符号和所用到寄存器的功能。4) 上机调试过程中遇到的问题是如何解决的。5) 对调试源程序的结果进行分析。实验三 循环程序设计一、实验目的 1) 加深对循环结构的理解。2) 掌握循环程序的设计方法。3) 熟练掌握DEBUG的常用命令，学会用DEBUG调试程序。二、实验内容 1) 编制程序计算S=1+23+34+45+N（N+1）+直到N（N+1）大于200为止，并将结果由屏幕上显示出来。其程序的逻辑框图如图3. 1所示。2) 将从3000H内存单元开始的100个字节存储单元全部清0。本实验要求在DEBUG调试状态下进行,包括汇编程序、运行程

9、序、检查结果。三、实验设备：PC机一台四、试验准备实验内容一：按程序流程图编制实验程序。实验内容二：写流程图、编写程序。对程序中的结果进行分析，并准备好上机调试与用汇编程序及汇编调试的过程。五、实验步骤 实验内容一: 输入源程序，汇编、连接程序，执行程序，检查结果。实验内容二: 1) 输入源程序并检查无误。 2) 对内存单元3000H开始的100个存储单元用E命令输入任意数。3) 程序的执行可用DEBUG的G命令,也可用T命令单步跟踪执行。4) 用D命令检查执行结果。五、实验报告的要求1) 列出源程序。2) 对程序中用到的寄存器说明其功能。3) 总结计数控制循环程序的设计方法。4) 说明怎样使

10、用DEBUG进行程序调试的。调试过程中所遇到的问题是如何解决的。实验四 分支程序设计一、实验目的1) 掌握分支程序的结构。 2) 掌握分支程序的设计，调试方法。 二、实验内容 1) 在BUF和BUF+1、BUF+2单元分别放有一个无符号字节型数，编程序将其中最大数存入MAX单元，并在屏幕上显示。 2) 要求同上，只是比较的数为有符号数。 3) 将1000H单元开始的10个字节数，采用奇偶校验，将奇数在前偶数在后仍存回原数据区。本实验要求在DEBUG调试状态下进行,包括汇编程序、运行程序、检查结果。 三、实验准备 1) 阅读教材中有关分支程序的内容。 2) 按要求编写程序。 3) 对照实验步骤，

11、将要测的数据事先画好表格。 四、实验设备 PC机一台 五、实验步骤 1) 输入源程序。 2) 汇编、连接程序，生成 .EXE文件，执行文件检查结果。 3) 对于实验内容三，进入DEBUG后，先用A命令汇编程序，同时用E命令对1000H开始的单元置10个字节数，然后对程序进行调试，用T命令观察程序流程。程序运行完毕用D命令检查1000H开始的10个单元的内容。六、实验报告的要求 1) 列出源程序。 2) 将实验测得的数据与理论分析比较。 3) 总结为什么在设计分支程序时必须解决三个问题：判断、转向和定标号。4) 说明标志位CF、SF和OF的意义。 实验五 子程序设计一、实验目的 1) 学习子程序

12、的定义和调用方法。 2) 掌握子程序、子程序的嵌套、递归子程序的结构。 3) 掌握子程序设计、编制及调试。 二、实验内容 设有五个字数据存放在以BUF为首地址的内存单元中，要求采用调用多个字数据相加的子程序方法编程，和的低位字放在RESULT单元，和的高位字放在RESULT+2单元，并将结果显示在屏幕上。三、实验准备 1) 阅读教材中有关的内容，按要求编写程序。2) 熟悉字符显示程序段的编写。 3) 对照实验步骤，将要测的数据画好表格。四、实验设备 PC机一台 五、实验步骤 1) 编辑、汇编、连接程序，生成.EXE文件。 2) 进入DEBUG，对程序进行调试。 在以BUF为起始地址的存储区中置

13、入数据。 调试运行程序，记录RESULT和RESULT+2单元的内容。 六、实验报告的要求 1) 列出源程序。 2) 通过实验说明PUSH指令和POP指令的功能及先进后出的工作原则。说明子程序开始用PUSH指令保护现场，执行完子程序主体后用POP指令恢复现场的必要性。 3) 说明主程序和子程序在程序形式上有何异同。实验六 显示程序设计一、实验目的 1) 掌握软件延时程序的编写方法。 2) 熟悉系统功能调用的方法。 二、实验内容 1) 在CRT上每隔一秒连续显示字符09。 编程提示：为了使输出的字符之间有空格，在每一个循环中输出一个09的字符和一个空格。为了输出09，置寄存器BL初值为0，每循环

14、一次使其增量。为了保证输出是十进制，增量后用DAA调整指令。由于输出为一位十进制数，用AND *，0FH指令屏蔽高4位。2) 用系统功能调用将HELLO由键盘输入，再从屏幕输出*HELLO*。三、实验设备 PC机一台 四、实验准备 1) 阅读教材中有关的内容，按要求编写程序。2) 熟悉软件延时程序的编写方法。 3) 熟悉系统功能调用的方法。五、实验步骤 1) 输入源程序。 2) 编辑、汇编、连接程序，生成.EXE文件，执行文件检查结果。3) 改变延时时间，观察显示速度。六、实验报告的要求 1) 列出源程序。2) 总结软件延时程序的编写方法。3) 总结常用系统调用的功能及调用方法。实验七 中断特

15、性及8259应用编程实验一、实验目的1) 认识TDN8688系统的中断特性。2) 掌握8259中断控制器的工作原理。3) 掌握8259可编程中断控制器的应用编程。4) 学习掌握8259级连方式的使用方法。5) 学习在接口实验单元上构造连接实验电路的方法。二、实验设备TDN8688教学实验系统。三、实验准备1) 系统中的8259A芯片系统中的8259A芯片工作于单片方式，但可由用户扩展接成级连方式。其线路如图7-1所示。图中的圈点表示此为排针形式引出脚。(注：以下线路图中的圈点均为排针形式引出脚，以后不再另作说明)图7-1 系统中的8259A芯片系统启动时，8259A被初始化，其初始化是通过系统

16、中的初始化程序设置初始化命令字ICW来实现的。系统初始化时，规定0#和4#中断源分别提供给实时钟和与PC微机联机的串口通讯，用户可以使用其余的中断源。在进入监控后，只有4#中断源处于开启状态，其它中断源都被屏蔽了。中断矢量地址与中断号之间的关系如下表。中断序号 0 1 2 3 4 5 6 7 功能调用 08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH 矢量地址20H 23H 24H 27H 28H 2BH 2CH 2FH 30H 33H 34H 37H 38H 3BH 3CH 3FH 说 明 可用可用可用 串口2串口1可用可用可用2) 接口实验单元中的级连实验用8259A芯片除系

17、统中的8259A芯片外，在接口实验单元中专门提供了另一片8259A芯片，以便进行8259级连实验。其线路如图7-2所示。图7-2 接口实验单元中的级连用8259A芯片线路3) 接口实验单元中的RS触发器电路图7-3 R-S触发器电路4) 按实验内容编写程序（若无流程图，要画流程图）。四、实验内容及步骤 18259A应用实验(1) 按图7-4所示实验线路，编写程序，使主机每次响应外部中断IRQ7时，显示字符“7”，中断10次后，程序退出。图7-4 实验（1）线路程序流程图及参考程序如图7-5所示。图7-5 实验（1）流程图实验步骤 1）按图7-4连接实验线路。 2）输入程序并检查无误后，经汇编、

18、连接后装入系统。3）G=0000：2000，运行实验程序。（注意：程序中8259中断向量地址为绝对地址，已定义为段地址 CS=0000H，偏移地址IP=2000H，故装载时一定按此地址装入CS与IP中。后面实验不再重述。）4）重复按KK2微动开关键，显示屏上面用“7”来响应，直到按入10次后，系统处于停机状态（用CTRL+Break返回监控）。28259A应用实验（2）按图7-6所示实验线路，完成下面的要求： 图7-6 实验（2）线路当无中断请求时，执行主程序，延时显示“main”，若有中断请求，则执行其中断服务程序，显示该中断号“6”或“7”；若正在执行较低级的中断服务程序，则允许比它优先级

19、高的中断被响应（IRQ6IRQ7）。主程序在执行过程中，每显示一个“main”空一格。实验步骤 1) 按图7-6连接实验电路。2）输入程序并检查无误后，经汇编、连接后装入系统。3）G=0000：2000，运行实验程序，则显示“MAIN”，先后按动KK1和KK2微动开关来模拟中断请求信号，记录请求顺序及显示结果。 38259级连实验 本实验旨在掌握8259级连方案的硬件接线及编程。本实验是以系统中的8259作为主片，外接另一片8259作为从片，构成8259级连方式的中断实验线路，如图7-7所示，其中规定主片的IRQ7上连接一片从片，从片上的IRQ7接外中断申请电路(RS单脉冲触发器)，并规定从片

20、的中断矢量编号为30-37H，其命令寄存器组编址为00和01。图7-7 8259级连实验图实验步骤：(1) 按图7-7搭接实验线路，其中INTA连接必须在开机上电之后。(2) 输入程序并检查无误，经汇编、连接后装入系统。(3) G=0000：2000，回车，运行实验程序，并通过按动KKl微动开关向从片申请中断，每按动一次KKl，显示屏上显示一个“7”字符，表明CPU响应了一次中断。五、实验报告要求 1） 实验用电路、端口地址、控制字、程序流程图和源程序。2） 实验中的原始记录。3） 实验中出现的异常现象、出现原因分析和解决方法。4） 在实验(2)中，若先按动KK2，再按动KK1（此时尚未显示“

21、7”），显示结果会是什么？为什么？实验八 8255并行接口应用实验一、实验目的 1) 学习并掌握8255的各种工作方式及其应用。 2) 学习在系统接口实验单元上构造实验电路。二、实验设备 TDN86/88教学实验系统。三、实验准备1) 熟悉8255的各种工作方式及其应用。 2) 学习在系统接口实验单元上构造实验电路。（1）系统中的 8255芯片。8255的数据线片选信号线、地址线、读写控制线分别与系统总线相连，其A、B、C三个端口以排针形式引出，供8255实验使用，其线路如图8-1所示。端口地址如表8-1所示。图8-1 系统中的8255线路表8-1 8255端口地址信号线寄存器编址IOY3A口

22、60HB口61HC口62H控制寄存器63H（1） 接口实验单元中的开关和发光二极管电路。接口实验单元中的开关和发光二极管电路如图 8-2所示。图8-2 拨动开关和发光二极管电路3) 按实验内容画流程图和编写程序。四、实验内容及步骤 18255接口应用实验(1)(A口方式0输出，B口方式0输入) 按图8-3所示实验线路，编写程序，使8255端口A工作在方式0并作为输出口，端口B工作在方式0并作为输入口。用一组开关信号接入端口B，端口A输出线接至一组发光二极管上，然后通过对8255芯片编程来实现输入/输出功能。图8-3 实验接线图 实验步骤： (1) 按图8-3连接实验线路。 (2) 输入源程序并

23、检查无误，经汇编、连接后装入系统。(3) 运行程序，拨动开关组，观察发光二极管组应一一对应。 28255接口应用实验(2)(B口方式1输入和A口方式0输出) 按图8-4所示实验线路，编写程序，使8255端口A工作在方式0并作为输出口，端口B工作在方式1并作为输入口，则端口C的PC2成为选通信号输入端 B，PC0成为中断请求信号输出端INTRB。当B口数据就绪后，通过发 B信号来请求CPU读取端口B数据,并送端口A输出显示。 图8-4 实验接线图（KK1初态为“1”）实验步骤：（1）按图8-4连接实验线路。KK1开关拨向下方，使PC2（A点）为高电平。（2）输入源程序检查无误后，经汇编、连接后装

24、入系统。（3）运行实验程序，然后拨动开关组K0-K7，准备好后，按动微动开关KK1，观察发光二极管组，应与开关组信号对应。五、实验报告要求1）写出源程序。说明程序设计的依据。2）调试过程中所遇到的问题是如何解决的。为什么？3）实验中出现的现象。为什么会出现这些现象？4）说明两个实验内容的特点。实验九 8253定时/计数器应用实验一、实验目的 1) 熟悉8253在系统上的典型接法。 2) 掌握8253的工作方式及应用编程。 二、实验设备 TDN86/88教学实验系统一台三、实验准备18253的初始化编程过程如图9-1所示： 图9-1 8253的初始化编程过程2系统中的8253芯片系统中装有一片8

25、253芯片，其线路如图9-2所示。图9-2 系统中的8253线路系统中，8253的0#通道输出线与8259的0#中断请求线相连，作为实时钟中断信号；1#通道入口接1.8432MHz的信号源，输出接8251的收、发时钟端，供串行通讯用，这里1#计数器仅当作为一个分频器来用；2#通道以排线形式引出，作为开放接口，提供给用户使用。系统中的8253端口地址如表9-1所示。表9-1 系统中的8253端口地址信号线寄存器编址IOY20#计数器40H1#计数器41H2#计数器42H控制寄存器43H3根据实验内容画出流程图和编写源程序，说明8253的工作方式和控制字。四、实验内容及步骤 18253计数器应用实

26、验(1) 设定8253的2#通道方式为方式0，用于事件计数，当计数值为5时结束，发出中断请求信号，显示“M”，具体线路如图9-3所示。 图9-3 8253实验（1）线路实验步骤 （1）按图9-3接线。（2）输入源程序检查无误后，经汇编、连接后装入系统。（3）在0000：003CH单元起填入IRQ7中断矢量，即0000：003C 12 20 00 00。（4）运行程序，并按动KK1键，观察是否每按6次，屏上显示一个“M”字符。 28253定时器应用实验(2) 利用8253的0#通道来定时中断(IRQ0)，循环显示“0”“9”十个数，其线路图如图9-4所示。图9-4 实验（2）线路实验步骤（1）按

27、图9-4接线。（2）输入源程序检查无误后，经汇编、连接后装入系统。（3）运行程序，观察显示屏上应连续一行一行地显示“0”“9”十个数，直到用“RESET”复位开关来打断为止。 （4）修改8253的0#时间常数，再运行程序，观察显示的快慢程度。五、实验报告要求 （1）经实验调试后的程序流程图和源程序。（2）在将计数初值赋给8253后，马上就可以启动并进行定时或计数吗？（3）实验纪录。（4）实验（1）中为何计数初值为5而要按6次按键才出现“M”？（5）若CLK0输入1.1925MHZ的时钟，能否在OUT0实现输出30ms的定时脉冲？实验十 8251串行接口应用实验一、实验目的1掌握8251的工作方

28、式。2学习串行通讯的有关知识。二、实验设备1TDN8688教学实验系统一台。2示波器一台。三、实验准备1系统中的8251芯片系统装有一片8251芯片，并和标准RS-232C接口相连好，如图101所示。在教学系统中，该电路用来完成同PC微机的联机以及串行监控操作的实现，其8251端口地址如表101所示。图10-1 系统中的8251表10-1 系统中的8251的端口地址信号线寄存器编址IOY6数据口C0H控制寄存器C1H2实验单元中的8251实验单元另装有一片8251芯片，用于各种串行口实验，如图10-2所示，8251端口地址如表10-2所示。图10-2 实验单元中的8251表10-2 实验单元中

29、的8251的端口地址信号线寄存器编址IOY4数据口80H控制寄存器C1HDSR 数据装置准备好，输入，低电平有效DTR 数据终端准备好，输出，低电平有效CTS 发送信号，输入，低电平有效RTS 请求发送信号，输出，低电平有效3对串行传输的数据格式，本实验有如下规定：(1)一个字有一个逻辑“0”的起始位，8位数据位，1位逻辑“1”的停止位，如图10-3所示；(2)传输波特率9600baut。图10-3 数据格式4根据实验内容编写程序。四、实验内容及步骤利用实验用8251输出数据，用示波器观察数据波形。连线如图104所示。图10-4 串口与示波器连线实验步骤：(1)用示波器与8251旁的TXD、GND排针引脚相连接。(2)输入程序并检查无误，经汇编、连接后装入系统。(3)运行程序，在示波器上观察数据波形。(4)改变发送的数，运行程序，观察相应的波形。四实验报告要求（1）经实验调试后的程序流程图和源程序。（2）说明8251有几种工作方式，其数据格式如何?