中南大学微机实验报告

1、中南大学微机原理与接口技术实验报告学生姓名 学 号 指导教师 学 院 专业班级 完成时间 目录第一部分 硬件实验1 实验一2 实验二3 实验三4 实验四5 实验五6 实验六7 实验七8 实验八9 实验九10 实验十第二部分 DEBUG实验部分第三部分 汇编实验部分 实验心得参考文献第一部分硬件实验实验一、 使用 ADC0809 的 A/D 转换实验一、实验目的 1、加深理解逐次逼近法模数转换器的特征和工作原理，掌握 ADC0809 的接口方法以及 A/D输入程序的设计和调试方法。二、预备知识逐次逼近法 A/D 也称逐次比较法 A/D。它由结果寄存器、D/A、比较器和置位控制逻辑等部件组成，如图

2、 61 所示 图 61 逐次逼近法三、实验原理1、本实验采用 ADC0809 做 A/D 转换实验。ADC0809 是一种 8 路模拟输入、8 位数字输出的逐次逼近法 A/D 器件，转换时间约 100us，转换精度为±1/512，适用于多路数据采集系统。ADC0809片内有三态输出的数据锁存器，故可以与 8088 微机总线直接接口。2、实验代码：MOV CX,0500HDELAY:LOOP DELAYMOV DX,ADPORTIN AL,DXMOV CL,AL CALL CONVERS CALL LEDDISPJMP ADCON CONVERS:MOV BH,0HAND AL,0FH

3、MOV BL,ALMOV AL,CS:BX+DATA2MOV BX,DATA1+7MOV DS:BX,ALDEC BXPUSH BXMOV AL,CLMOV CL,04HSHR AL,CLMOV BL,ALMOV BH,0HMOV AL,CS:BX+DATA2POP BXMOV DS:BX,ALRETLEDDISP:MOV AL,90HMOV DX,CONTPORTOUT DX,ALMOV BYTE PTR DS:0600H,00LED1:CMP BYTE PTR DS:0600H,07HJA LED2MOV BL,DS:0600HMOV BH,0H MOV AL,CS:BX+DATA1MOV

4、 DX,DATAPORTOUT DX,ALADD BYTE PTR DS:0600H,01HJNZ LED1LED2:RETCODE ENDSEND START四、实验过程1、准确连接线路。2、导入实验程序，观察实验现象，如下图实验二 、使用 DAC0832 的 D/A 转换实验(一)一、实验目的1、熟悉 DAC0832 数模转换器的特性和接口方法，掌握 D/A 输出程序的设计和调试方法。二、预备知识1、DAC0832 结构DAC0832 是用先进的 CMOS/SiCr 工艺制成的双列直插式单片 8 位 D/A 转换器。它可以直接和 8088CPU 相接口。它采用二次缓冲方式(有两个写信号/W

5、R1、/WR2)，这样可以在输出的同时，采集下一个数字量，以提高转换速度。 而更重要的是能够在多个转换器同时工作时，有可能同时输出模拟量。DAC0832 内部结构见图 64三、实验原理实验原理如图 66 所示，由于 DAC0832 有数据锁存器、选片、读、写控制信号线，故可与8088CPU 总线直接接口。图中是只有一路模拟量输出， 且为单极型电压输出。DAC0832 工作于单缓冲方式，它的 ILE 接+5V，/CS 和/XFER 相接后作为 0832 芯片的片选 0832CS。这样， 对 DAC0832执行一次写操作就把一个数据直接写入 DAC 寄存器、模拟量输出随之而变化。四、实验代码（一）

6、：CODE SEGMENTASSUME CS:CODEDAPORTEQU 0070HSTART: MOV DX,DAPORTMOV AL,00HDACON1: OUT DX,ALMOV CX,0400HDACON2: LOOP DACON2NOT ALJMP DACON1CODE ENDSEND START（二）：CODE SEGMENTASSUME CS:CODEDAPORTEQU 0070HSTART: MOV DX,DAPORTMOV AL,00HDACON1: OUT DX,ALINC ALMOV CX,08HDACON2: LOOP DACON2JMP DACON1CODE ENDS

7、END START四、实验过程1、准确连接线路。2、导入实验程序，观察实验现象，如下图D/A实验（一）实验三 、使用 DAC0832 的 D/A 转换实验(二)一、实验目的 进一步掌握数/模转换的基本原理。二、实验内容1、 实验原理基本同实验二2、 实验线路的连接1）将DAC0832片选信号CS0832CS插孔和译码输出Y7插孔相连。2）对模块化机型，该模块中的 +12V连到上面信号源板的电源部分的+12V上，-12V连到上面信号源板的电源部分的-12V上。对一体化机型，这两根线内部已连好。3 、实验软件编程提示本实验在DAOUT端输出锯齿波。根据Vou t = VRFE×（输入数字

8、量的十进制数）/256即可知道，只要将数字量0256(00HFFH)从0开始逐渐加1递增直至256为止， 不断循环，在DOUT端就会输出连续不断的锯齿波。三、实验步骤 1、 根据原理图正确连接好实验线路。 2、 运行实验程序 用示波器测量DOUT插孔，应有锯齿波输出。其结果如下图所示： D/A 实验（二）实验四、 8255A 可编程并行口实验一、实验目的1、掌握并行接口芯片 8255A 和微机接口的连接方法。2、掌握并行接口芯片 8255A 的工作方式及其编程方法。二、预备知识1、8255A 结构8255A 是可编程并行接口芯片，双列直插式封装，用+5V 单电源供电，内部有 3 个 8 位 I

9、/O 端口：A 口、B 口、C 口；也可以分为各有 12 位的两组：A 和 B组，A 组包含 A 口 8 位和 C 口的高四位，B 组包含 B 口 8 位和 C 口的低 4 位；A 组控制和 B 组控制用于实现方式选择操作；读写控制逻辑用于控制芯片内寄存器的数据和控制字经数据总线缓冲器送入各组接口寄存器中。由于 8255A 数据总线缓冲器是双向三态 8 位驱动器，因此可以直接和 8088系统数据总线相连。三、实验原理如实验原理图 613 所示，PC 口 8 位接 8 个开关 K1 K8，PB 口 8 位接 8 个发光二极管，从PC口读入 8 位开关量送 PB 口显示。拨动 K1K8，PB 口上

10、接的 8 个发光二极管 L1 L8 对应显示 K1K8 的状态。6-13 实验原理图2、实验代码CODE SEGMENTASSUME CS:CODEIOCONPT EQU 0073HIOCPTEQU 0072HIOBPTEQU 0071HSTART: MOV CX,8FFFHDELAY0:LOOP DELAY0 MOV AL,89HMOV DX,IOCONPTOUT DX,ALNOPNOPNOPIOLED1: MOV DX,IOCPTIN AL,DXMOV DX,IOBPTOUT DX,ALMOV CX,8FFFHDELAY:LOOP DELAYJMP IOLED1CODE ENDSEND S

11、TART四、实验过程1、准确连接线路。 2、导入实验程序，观察实验现象，如下图实验五、8253A 定时/计数器实验一、实验目的1、学习 8253A 可编程定时/计数器与 8088CPU 的接口方法。2、了解 8253A 的工作方式； 掌握 8253A 在各种方式下的编程方法。二、预备知识8253A 定时/计数器具有定时、计数双功能。它具有三个相同且相互独立的 16 位减法计数器，分别称为计数器 0、计数器 1、计数器 2。每个计数器计数频率为 02MHZ，由于其内部数据总线缓冲器为双向三态，故可直接接在系统数据总线上，通过 CPU 写入计数初值，也可由 CPU 读出计数当前值；其工作方式通过控

12、制字确定；图中的读写控制逻辑，当选中该芯片时， 根据读写命令及送来的地址信息控制整个芯片工作；图中的控制字寄存器用于接收数据总线缓冲器的信息：当写入控制字时，控制计数器的工作方式，当写入数据时则装入计数初值，控制寄存器为 8 位， 只写不能读。三、实验原理本实验原理图如图 620 所示，8253A 的 A0、A1 接系统地址总线 A0、A1，故 8253A 有四个端口地址，如端口地址表 62 所示。8253A 的片选地址为 48H 4FH。 因此， 本实验仪中的8253A 四个端口地址为 48H、49H、4AH、4BH，分别对应通道 0、通道 1、通道 2 和控制字。采用 8253A 通道 0

13、，工作在方式 3(方波发生器方式)，输入时钟 CLK0 为 1MHZ， 输出 OUTO 要求为 1KHZ 的方波，并要求用接在 GATE0 引脚上的导线是接地(“0”电平)或甩空(“1”电平)来观察 GATE 对计数器的控制作用，用示波器观察输出波形。 6-20 实验原理图四、实验过程1、准确连接线路。2、导入实验程序，观察实验现象，如下图实验六 使用8259A的单级中断控制实验一、实验目的 1、掌握中断控制器8259A与微机接口的原理和方法。 2、掌握中断控制器8259A的应用编程。二、预备知识1、 8259A的内部结构8259A是专为控制优先级中断而设计的芯片。它将中断源按优先级排队、辨认

14、中断源、提供中断向量的电路集成于一体，只要用软件对它进行编程，就可以管理8 级中断。如图6-1所示，它由中断请求寄存器(IRR)、优先级分析器、 中断服务寄存器(ISR)、中断屏蔽存器(IMR)、数据总线缓冲器、读写控制电路和级联缓冲器、比较器组成。三、实验内容 本系统中已设计有一片8259A中断控制芯片，工作于主片方式，8个中断请求输入端IR0IR7对应的中断型号为8F，其和中断矢量关于如下表61所示。根据实验原理图61，8259A和8088系统总线直接相连，8259A 上连有一系统地址线A0，故8259A 有2 个端口地址， 本系统中为20H、21H。 20H 用来写ICW1， 21H 用

15、来写ICW2、ICW3、ICW4，初始化命令字写好后， 再写操作命令字。OCW2、OCW3 用口地址20H，OCW1用口地址21H。图61中，使用了3号中断源，IRQ3插孔和SP插孔相连，中断方式为边沿触发方式，每按一次AN按钮产生一次中断信号，向8259A发出中断请求信号。如果中断源电平信号不符规定要求则自动转到7号中断，显示“Err”。CPU响应中断后，在中断服务中， 对中断次数进行计数并显示，计满5次结束，显示器显示“8259Good”。 表61 8259中断源 中断类型号中断矢量表地址 IR0820H23HIR1924H27HIR2A28H2BHIR3B2CH2FHIR4C30H33H

16、IR5D34H37HIR6E38H3BHIR7F3CH3FH 四、实验线路连接1）将单级中断模块中8259A的IRQ3插孔和脉冲发生器单元SP1插孔相连。SP1插孔初始电平置为低电平。2）将单级中断模块中8259A的片选插孔8259CS1连主板的CS6（对58B机型该线不连）。 4) 将8279接口模块上的插座DU(JB51)(a-h)用8芯线连接至数码管模块插座DU (a-h)，8279接口模块上插座BIT(JB53)连接至数码管模块插座BIT。3) 8279接口模块上的插孔8279ClK连至上面主板的CLOCK（对58B机型该线不连）。4）8279接口模块上的插孔8279CS连至上面主板的

17、CS5（对58B机型该线不连）。 五、 实验步骤 1、按图62连好实验线路 2、 运行实验程序 在数码管上显示“82591”。 3、 按AN按键，每按一次产生一次中断，在显示器左边一位显示中断次数， 满5次中断，显示器显示“8259 good”实验结果如下： 实验六、小直流电机调速实验一、实验目的 1、 掌握直流电机的驱动原理。2、了解直流电机调速的方法。二、实验原理1、用DAC0832D/A 转换电路的输出，放大后驱动直流电机。编制程序，改变DAC0832 输出，放大方波信号的占空比可实现电机转速控制。2、实验代码CODE SEGMENTASSUME CS:CODEDAPORTEQU 006

18、0HSTART:MOV AL,0FFHDACON1: MOV DX,DAPORTOUT DX,ALMOV CX,1000HDACO2:LOOP DACO2DEC ALJNZ DACON1DACO3:MOV DX,DAPORTOUT DX,ALMOV CX,0800HDACO4:LOOP DACO4INC ALJNZ DACO3JMP STARTCODE ENDSEND START三、实验过程1、准确连接线路。2、导入实验程序，观察实验现象，如下图实验七 、使用8251A的串行接口应用实验(一)一、实验目的 掌握用8251A接口芯片实现微机间的同步和异步通信。 掌握8251A芯片与微机的接口技术

19、和编程方法。二、预备知识 8251A是一种可编程的同步/异步串行通信接口芯片， 具有独立的接收器和发送器，能实现单工、 半双工、双工通信。8251A内部结构框图如图71所示。 CSDTRCLKRTS读/写控制逻辑TxDTxRDYTxESYNDET/BDRxRDYTxCRxC发送器发送控制调制解调器控制接受控制接受器CSTRxDDSR状态缓冲器RD接受数据缓冲器缓冲器DB70内部总线I/OC/DWRRESET发送数据命令缓冲器三、实验内容 实验原理图如图74所示，8251A的片选地址为05005F，8251A的C/D接A0， 因此，8251A的数据口地址为050H，命令/状态口地址是051H，8

20、251A的CLK 接系统时钟的2分频输出PCLK（2.385MHZ），图中接收时钟RXC和发送时钟TXC连在一 起接到8253A的OUT1，8253A的OUT1输出频率不小于79.5KHZ。 本实验采用8251A异步方式发送，波特率为9600，因此8251A发送器时钟输入端TXC输入一个153.6KHZ的时钟(9600×16)。这个时钟就有8253A的 OUT1产生。8253A的CLK1接1.8432MHZ，它的12分频正好是153.6KHZ。故8253A计数器1设置为工作方式3 -方波频率发生，其计数初值为000CH。本实验发送字符的总长度为10位(1个起始位(0)，8个数据位(D

21、0在前)，1个停止位(1)，发送数据为55H，反复发送，以便用示波器观察发送端TXD的波形。用查询8251A状态字的第0位(TXRDY)来判断1 个数据是否发送完毕， 当TXRDY=1时，发送数据缓冲器空。四、实验步骤 运行实验程序，用示波器探头测8251的发送脚8TXD上的波形，以判断起始位、数据位以及停止位的位置。实验八、8279A可编程键盘显示接口实验一、实验目的 学习8279A与微机8088系统的接口方法，了解8279A用在译码扫描和编码扫描方式时的编程方法，以及8088CPU用查询方式和中断方式对8279A进行控制的编程方法。二、预备知识8279A是一种通用的可编程键盘/显示器接口器

22、件，可对64个开关矩阵组成的键盘进行自动扫描，接收键盘上的输入信息，存入内部的FIFO寄存器，并在有键输入时，CPU请求中断。8279A内部还有一个16×8的显示缓冲器，能对8位或16位LED自动扫描， 使显示缓冲器的内容在LED上显示出来。三、实验内容 实验原理如图81所示，系统中8279A接口芯片及其相关电路完成键盘扫描和显示，本实验以查询方式获取键盘状态信息，读取键值。键值转换成显示代码供显示。根据原理图81，得到键值和键名的对照表81，显示值和显示代码对照表82。 表81 键名 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A 键值 23H 2BH 33H 3BH 22H 2AH3

23、2H 3AH21H29H31H 键名 B C D E F 键值值 39H 20H28H30H38H 表82显示值 0 1 2 3 4 5 6 7 显示代码 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H显示值 8 9 A B C D E F显示代码 7FH 6FH 77H 7CH 39H 5EH 79H 71H四、实验步骤1、将8279键盘接口显示部分的DU (a-h)用8芯线连接至数码管显示区的DU(a-h)，BIT连接至数码管显示区的BIT。KH连键盘区KH ，KL连键盘区的KL。 2、 运行实验程序 在数码管上显示“82791”，在小键盘上输入数字键。其实验结果如下图：实

24、验九、步进电机控制一、实验目的 1、了解步进电机控制的基本原理。2、掌握步进电机转动编程方法。二、预备知识步机电机驱动原理是通过对它每相线圈中的电流的顺序切换来使电机作步进式旋转。驱动电路由脉冲信号来控制，所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速，用微电脑控制步进电机最适合三、实验原理1、硬件原理图如下：2、实验代码CODE SEGMENTASSUME CS:CODEIOBPTEQU 0060HSTART: JMP IOLED1IOLED1:MOV DX,IOBPTMOV AL,03HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,06HOUT DX,AL CALL DELAY MOV

25、 AL,0CH OUT DX,AL CALL DELAY MOV AL,09H OUT DX,ALCALL DELAY JMP STARTDELAY:MOV CX,08000HDELA:LOOP DELARETCODE ENDSEND START 四、实验过程1、准确连接线路。2、导入实验程序，观察实验现象，如下图实验十 用D/A、A/D实验闭环测试一、实验目的1、加深理解逐次逼近法模数转换器的特征和工作原理，掌握ADC0809的接口方法以及A/D输入程序的设计和调试方法。2、熟悉DAC0832数模转换器的特性和接口方法，掌握D/A 输出程序的设计和调试方法。二、实验原理本实验采用 DAC08

26、32和ADC0809 做数模转换和模数转换闭环测试实验，即将数模转换器输出的模拟量作为模数转换器的模拟量输入，并比较D/A设定的数字量与A/D读出的数字量，从而得出实验结论。由于DAC0832有数据锁存器、选片、读、写控制信号线，故可与 8088CPU 总线直接接口。图中是只有一路模拟量输出， 且为单极型电压输出。DAC0832工作于单缓冲方式，它的ILE接+5V，/CS和/XFER相接后作为0832芯片的片选0832CS。这样， 对DAC0832执行一次写操作就把一个数据直接写入DAC寄存器、模拟量输出随之而变化。进行D/A转换只需如下两条命令：MOV AL，DATA0 ；DATA0为设定的

27、待要转换的数字量。OUT DAPORT，AL ；DAPORT为DAC0832的端口地址，数字量送端口。三、实验线路连接1）A/D转换器ADC0809的片选信号CS_0809连接译码输出Y6。CLK_0809连T1（1MHZ）2）A/D转换器0809的通道0输入信号IN0连接D/A转换器DAC0832的输出信DAOUT。3）Y7连接D/A转换器DAC0832的片选信号CS_0832。4) 将8279接口模块上的插座DU(JB51)(a-h)用8芯线连接至数码管模块插座DU (a-h)，8279接口模块上插座BIT(JB53)连接至数码管模块插座BIT。5) 8279接口模块上的插孔8279ClK

28、连至上面主板的CLOCK（对58B机型该线不连）。6）8279接口模块上的插孔8279CS连至上面主板的CS5（对58B机型该线不连）。四、实验步骤1）正确理解实验原理。2）连接好实验线路。3）运行实验程序，观察运行结果。五、实验结果实验结果如图所示，实验成功。实验十一 用0832和8255实现对直流电机的调速控制一、实验目的1、掌握直流电机的驱动原理。 2、了解直流电机调速的方法。二、实验内容 1、用DAC0832D/A转换电路的输出，经放大后驱动直流电机。 2、编制程序，通过读入8255C口的值，并以此值来改变DAC0832的输出来控制电机转速，并将此值显示在数码管上用以表示电机的速度。三

29、、实验线路连接 1、DAC0832的片选信号CS_0832连到译码输出Y6。 2、将0832输出经放大后的模拟电压输出端DAOUT连到电机模块MC插座（对58B机型连到DJ插孔），电机模块上M0和M1分别连两个开关或连+5V和GND,以控制电机的正反转。 3、8255A的8255CS接译码输出Y7。4、8255芯片PC0PC7插孔依次接K1K8。四、实验步骤 1 连好实验线路。 2 运行实验程序，观察实验结果。实验结果如图所示，实验成功。第二部分 DEBUG实验部分一、 实验目的：了解汇编语言的上机调试过程，以及DEBUG程序在程序调试中发挥的作用并利用DEBUG联系汇编语言命令操作符。二、

30、实验内容：通过对一个汇编程序进行各种调试和检测，掌握调试程序DEBUG的使用方法。 DEBUG是为汇编语言设计的一种调试工具，主要用于检查、修改和执行汇编语言程序。它通过单步、设置断点等方式为汇编语言程序员提供了非常有效的调试手段。DEBUG的作用：1. 为用户提供一个可控制的交互式汇编语言运行环境，以控制和监督被调试程序的执行情况。由于DEBUG操作容易，可以直接和计算机的寄存器以及内存打交道，可以用来汇编简单程序。2. 用户可以直接在程序中修改错误，并立即执行程序以判断这样的修改是否已经奏效，而不必对程序重新汇编来判断修改的效果。3. DEBUG可以访问DOS的禁区，这样如果引导扇区遭病毒

31、感染，还可以用DEBUG编程加以清除。三、 实验环境：1、硬件：PC微机2、软件：DOS系统实验一 顺序程序设计与DEBUG使用题目1利用串操作传送指今将0FFH送入数据段的0180H开始的128个字节存储单元中，编写一段程序。题目2将数据段中0200H字节存储单元中的二位BCD码转换为二个ASCII码送0201H开始的二个字节单元中，编写段程序。 题目3编写一段程序，在内存中自SQTAB(0200H)地址开始的连续十个单元中存放09的平方值。要求利用计算法查表求NUM(0210H)单元中指定数(09中的任意一数)的平方值，并将所求平方值存入RESULT(0211H)单元中。注：题目二和题目三

32、可选做一个，题目一必做。详细实验要求及步骤方法，参见“DEBUG实验参考” 题目一实验代码：MOV AX,DSMOV ES,AXMOV DI,180MOV CX,128DMOV AL,FFREP STOSBHLT步骤：命令提示符，debug，a进入汇编按照代码输入后进行T单步运行，用D进行显示得到结果题目二实验代码：MOV AL,200MOV AH,ALAND AL,00001111BADD AL,30MOV CL,4SHR AH,CLADD AH,30MOV 201,AHMOV 202,ALHLT实验二 键盘、显示程序设计实验（教材P15）提高部分（2选1）：1、显示数据输入提示信息、键盘输入一个字符，屏幕显示字符的ASC码； 2、显示字符串输入提示信息、键盘输入一个字符串，屏幕显示对应字符串中各字符的ASC码。实验代码：TITLE 8086 Code Template (for EXE file); AUTHOR emu8086; DATE ?; VERSION 1.00; FILE ?.ASM; 8086 Code Template; Directive to make EXE o