微机原理与接口实验讲义

微机原理与接口技术实验李艳生实验准备实验课前，学生必须预习实验指导书中的实验内容，了解本次实验的目的、要求、仪器设备、实验原理、实验步骤等；实验过程中，按照指导老师的要求进行实验，遵守仪器设备的操作规程；实验结束后，应将实验数据或结果送交指导老师审阅、签字，然后将仪器恢复原状并搞好实验现场的环境卫生，经许可后方可离开实验室。实验内容简单I/O口扩展实验8255并行口实验8253定时器/计数器接口实验A/D实验D/A实验RAM实验8086CPU系统资源1．系统监控6264：仿真高8位0～03FFF，奇地址。DMA传送奇地址0～3FFFH，实验程序用RAM；6264：仿真低8位0～03FFF，偶地址。DMA传送偶地址0～3FFFH，实验程序用RAM；2764：监控高8位FFFFF～FC000，奇地址有效；2764：监控低8位0～03FFF，偶地址有效；CS0：04A0～04AF，偶地址有效。实验程序用I/O口地址；CS1：04B0～04BF，偶地址有效。实验程序用I/O口地址；CS2：04C0～04CF，偶地址有效。实验程序用I/O口地址；CS3：04D0～04DF，偶地址有效。实验程序用I/O口地址；CS4：04E0～04EF，偶地址有效。实验程序用I/O口地址；CS5：04F0～04FF，偶地址有效。实验程序用I/O口地址；CS6：0000～01FF，偶地址有效。实验程序用I/O口地址；CS7：0200～03FF，偶地址有效。实验程序用I/O口地址；CS8250：0480～048F，偶地址有效。8250专用I/O口地址；CS8279：0490～049F，偶地址有效。8279专用I/O口地址。2．实验说明（1）CS0～CS7的口地址以以上说明为准。I/O口访问可按字或字节进行，低8位有效。例如，INAX,DX、OUTDX,AX、INAL,DX。通用实验板的芯片必须都用偶地址、低8位访问。（2）上位机监控是进入实验系统子目录后运行DB86。（3）所有实验程序的起始地址位01100H，CS=0100H，IP=0100H，代码段、数据段、堆栈段在同一个64K的地址空间中。汇编语言基础实验设有10个学生的成绩分别为：56、69、95、80、86、75、88、64、100、85。编制程序分别统计低于60、60~69、70~79、80~89、90~100的人数，并存到r5、r6、r7、r8、r9单元中。datasegmentscoredw56,69,95,80,86,75,88,64,100,85r5dw0r6dw0r7dw0r8dw0r9dw0dataendscodesegment;-----------------------------------------------------------------mainprocfarassumecs:code,ds:datastart:pushdssubax,axpushaxmovax,datamovds,axmovr5,0movr6,0movr7,0movr8,0movr9,0movcx,10movbx,offsetscorecmp:movax,[bx]cmpax,60jlfivecmpax,70jlsixcmpax,80jlsevencmpax,90jleightincninejmpshortchange_addrnine:incr9jmpshortchange_addreight:incr8jmpshortchange_addrseven:incr7jmpshortchange_addrsix:incr6jmpshortchange_addrfive:incr5change_addr:addbx,2loopcmpretmainendp;-----------------------------------------------------------------codeends;*******************************************************endstart简单I/O口扩展实验一、实验目的1．利用74LS273和74LS244扩展I/O。2．掌握用锁存器、三态门扩展简单的并行输入、输出口的方法。二、实验内容1．熟悉74LS273，74LS244的应用接口方法，掌握用锁存器（74LS273）、三态门扩展简单的并行输入。2．输出口的方法为：逻辑电平开关（CZ1）作为74LS244（U10）的输入；发光二极管（CZ2）作为74LS273的输出；并编写程序，使得逻辑电平开关的输入状态从发光二极管上显示出来。三、实验原理用逻辑电平开关（CZ1）作为74LS244（IC25）的输入,用发光二极管（CZ2）作为74LS273(IC24)的输出。编写程序，使得逻辑电平开关的输入状态从发光二极管上显示出来。逻辑电平开关拔上时为5V，拔下时为0V。发光二极管输入“1”为亮、“0”为灭。从74LS244读入的数据后从输出口输出。实验原理如图4.1-1所示。在8086CPU中有四个16位通用数字寄存器，其中仅AX（AH,AL）有输入输出功能。本实验通过输入语句（IN），将开关量输入存到AL中，在通过输出语句（OUT）将AL值输出到发光二极管，从而实现开关控制发光二极管。当开关量换作其他形式控制输入，发光二极管换作其他形式控制对象，输入数据后对输入量做一定的运算处理再输出时，就实现了计算机控制，同时这些输入输出点均为I/O扩展口，当输入输出点较多时，这种扩展十分必要四、实验步骤1．连线。将74LS244(IC25)的输入SI0~SI7分别与逻辑电平开关电路的K1~K8相连；从I/O地址片选信号CS0\～CS7\中任选一个与74LS244的片选信号相连（例如CS0\）；将74LS273（IC24）的输出S00\~S07分别与发光二极管电路的L1～L8相连；从I/O地址片选信号CS0\~CS7\中任选一个与74LS273的片选信号(CSU8\)相连（如CS1\）。2．编写程序，打开计算机上已安装的8086软件，单步运行编写底程序，并进行调试。如果调试通过后，全速运行，观察实验结果。3．全速运行后拔动开关，其变化反应到发光二极管上。当作为信号输入量的开关任意位拔上时，对应的发光二极管点亮、拔下时熄灭。4.撰写实验报告。（a）图4.1-1I/O扩展实验五、实验例程ASSUMECS:CODECODESEGMENTPUBLICORG100HSTART:MOVDX,04A0H；74LS244地址INAL,DX；读入开关量MOVDX,04B0H；74LS273地址OUTDX,AL；写发光二极管状态JMPSTARTCODEENDSENDSTART8255并行口实验一、实验目的1．掌握8255A的编程原理。2．熟悉计算机并行接口的使用方法。二、实验内容利用8255A实现并行接口实验。三、实验原理逻辑电平开关拨上时5V，拨下时0V；发光二极管输入为1时亮，输入为0时灭。拨动开关，观察发光二极管（CZ2）的变化。当开关（CZ1）某位拨上时，对应的发光二极管点亮，拨下时息灭。图4.2-18255并行口实验实验原理如图4.2-1所示。8255A是并行接口电路中比较常用的一种芯片，它的特点是在许多教科书中都有介绍,在此不作详细说明(以后各实验中所用芯片均是如此)。8255A有三个8位的输入输出端口，由于内部电路原因，通常将A端口（PA0～PA7）作输入用，B端口（PB0～PB7）作输出用，C端口作辅助控制用，本实验也是如此。本实验中，输入输出都比较简单，控制相对简单，因此可选择在基本输入输出方式（方式0，即输入输出设置与上相同）下工作。在设计程序时，想设置8255的工作方式（控制端口地址为04A6H），然后循环读PA端口开关状态（地址为04A0H），输出至PB端口发光二极管（地址为04A2H）。四、实验步骤1．连线。将8255A（IC37）的PA0～PA7分别与逻辑电平开关电路的K1～K8相连；PB0～PB7分别与发光二极管电路的L1～L8相连；从CS0\～CS7\中任选一个与8255A的片选（CS8255）端相连（如CS0\），其他线路均已连好。2．编写程序（程序框图如图4.2-2所示），打开计算机上已安装的8086软件，单步运行编写底程序，并进行调试。如果调试通过后，全速运行，观察实验结果。3．全速运行后拔动开关，其变化反应到发光二极管上。当作为信号输入量的开关任意位拔上时，对应的发光二极管点亮、拔下时熄灭。4.撰写实验报告。五、实验例程ASSUMECS:CODECODESEGMENTPUBLICORG100HSTART:MOVDX,04A6H；8255控制端口地址MOVAX,90HOUTDX,AX；设置A口输入B口输出START1:MOVDX,04A0H；A口地址INAX,DX；读开关量MOVDX,04A2H；B口地址OUTDX,AX；写发光二极管状态JMPSTART1CODEENDSENDSTART8253定时器/计数器接口实验一、实验目的掌握8253定时器的编程原理，用示波器观察不同模式下的输出波形。二、实验内容编程将计数器0、1、2设置为模式2（分频方式），并观察其输出波形。三、实验原理8253的时钟端CLK0、CLK1均为1M/8，CLK2的时钟由OUT来控制。实验原理如图4.3-1所示。8253位8086系统中常用的可编程定时器/计数器，内部有三个相互独立的计数器，发别称为计数器0，计数器1、计数器2。8253有多种工作模式，其中模式2为方波方式。当给定初值后，自动将所设周期平分为两个部分，前一部分保持为高电平“1”，后一部分保持为低电平“0”，输出为一方波。CLK0、CLK1的频率均为1M/8，设计数器0的初值为0F24H（十进制为62500）时，方波周期为0.5s。在计数器2中设置不同的初值2n时，可的周期n×0.5s的方波，n的最大值为7FFFH（十进制为32767）时，周期最长为16383.5s(4小时33分3.5秒),此时的初值为7FFEH。因此，采用两极计数叠加后,输出周期范围可大幅度提高。如能合理设置初值，这种广域范围的周期设定在实际控制中非常有用。图4.3-18253定时器/计数器接口实验四、实验步骤1．连线。从CS0\~CS7\中任选一个（如CS0\）与8253的片选信号（CS8253）相连，8253的OUT0与CLK2相连；OUT2与发光二极管L1相连；OUT1接示波器，其他未提信号均已接好或无需连接。有A/D、D/A卡则不需要接示波器，但需将A/D、D/A卡的输出与实验箱的J2（8253芯片旁靠内侧的接口）相连，在软件DB86种打开波形观察窗口可观察波形。2．编写程序（程序框图如图4.3-2所示），打开计算机上已安装的8086软件，单步运行编写底程序，并进行调试。如果调试通过后，全速运行，观察实验结果。3.撰写实验报告。五、实验例程ASSUMECS:CODECODESEGMENTPUBLICORG100HSTART:MOVEDX,04A6H；8253控制端口地址MOVAX,36H；设置计数器0工作方式OUTDX,AXMOVDX,04A0H；计数器0地址MOVAX,24H；设初值OUTDX,AXMOVAX,0F4HOUTDX,AXMOVDX,04A6HMOVAX,76H；设置计数器1工作方式OUTDX,AXMOVDX,04A2H；计数器1地址MOVAX,0AH；设初值OUTDX,AXMOVAX,0OUTDX,AXMOVDX,04A6HMOVAX,0B6H；设置计数器2工作方式OUTDX,AXMOVDX,04A4H；计数器2地址M