余启航 微机原理与接口技术实验报告 - 副本

1、中 南 大 学微机原理与接口技术实验报告 学 院： 信息科学与工程学院 班 级： 姓 名： 学 号 指导老师 实验一 DEBUG 调试一、实验内容（1） 进入和退出DEBUG程序（2） 学会掌握DEBUG中的D命令，E，R，T，A，G命令等的使用，对于U命令，N命令，W命令等也应试一下。 二、实验环境 Windows系统下从进入命令行窗口。三、实验步骤 （1）在windows系统下按WIN+R键，在弹出窗口下输入cmd，进入命令行窗口，然后再窗口下输入debug，进入debug程序。（2）输入-a命令：如图：(3) 运行程序命令 连续输入3次 -t 输入-t = 100 后显示：输入-t=10

2、0，3 后显示： 分析 t 与 t=100 的区别：第二种执行命令G G=100, 108结论(1)此命令的100, 108的含义是什么? (2)说明T与G命令的异同.（4）存盘操作 N C：CC R BX 显示： BX 0034 ：0000 R CX CX 0000 ：0008 W 指定存贮区 （5）装入文件命令 >DEBUG N c:cc L(指定装入的存贮区)如未指定，则装入cs:100开始的存贮区（6）反汇编 U（指定存贮区）（7）显示存贮单元命令D（8）其它命令： 1、修改存贮单元的命令E A：用给定的内容来替代指定范围的存贮单元的内容 D DS：100 E DS：100 F3

3、 X Y Z8D D DS：100B：用逐个单元相继修改 E DS：100可能显示18E4：0100 89 78再按“空格”键可接着显示下一个单元的内容，可继续修改直到用结束 2、填写命令F F 4234：0100 L 5 F3 X Y Z8 D 实验一、简单的程序建立过程以及简化段定义 一、实验目的 1. 熟悉汇编过程 2. 熟悉并掌握简化段定义方式方法 二、实验过程 1. 实例汇编程序 2. 针对例题进行汇编语言设计 三、实验代码 1 完整代码部分 ;name it ex_movs ;- data segment source_buffer db 40 dup(a) data ends ;

4、- extra segment dest_buffer db 40 dup(?) extra ends ;- code segment ;- main proc far assume cs:code,ds:data,es:extra start: push ds sub ax,ax push ax mov ax,data mov ds,ax lea si,source_buffer lea di,dest_buffer cld mov cx,40 rep movsb ret main endp ;- code ends ;- 实验二 汇编语言程序设计 end start 2.简化段定义代码 .

5、model small .data source_buffer db 40 dup(a) .fardata dest_buffer db 40 dup(?) .code start: lea si,source_buffer lea di,dest_buffer cld mov cx,40 rep movsb end start 实验二、循环与分支结构程序设计 一、实验目的 1、熟悉并掌握循环分支结构程序设计的要点。 2、熟悉汇编语言的实际操作。 二、实验过程 针对部分课后习题，进行实际编程操作 三、程序实现 5.16取十个数并取平均值放在AX中，然后将小于平均值的数放至BX中 代码如下： ;

6、WRITTEN BY HEIO AT PM.14.30.2011.12.15 DATA SEGMENT A DW 13H,15H,10H,10H,12H,17H,18H,19H,21H,22H pkey db "AVERAGE IS .$" ;pkey1 db "BX IS .$" DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX ;mov es, ax LEA DX,pkey MOV AH,9 INT 21H ; output string at ds:

7、dx PUSH BX PUSH SI LEA SI,A MOV CX,10D MOV AX,0 PROADD: ADD AL,SI INC SI INC SI LOOP PROADD POP BX MOV DX,0 MOV BX,10D DIV BX MOV DX,0BH MOV BX,0 POP SI COMPARE: DEC DX CMP AX,SI ;MOV DX,SI测试代码 JNBE BIGGER INC SI INC SI JMP SHORT COM BIGGER: INC BX INC SI INC SI COM: CMP DX,0 JNE COMPARE ADD AL,30H

8、MOV DL,AL MOV AH,2 INT 21H MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START 5.19 A数组包含15个互不相等的整数，B数组20个，比较A，B将相等的放于C数组中 输入A为：I am Heio Ray 输入B为：fI am Heio Raydc 最终C输出为：I am Heio Ray(如下图) 代码如下： ;WRITTEN BY HEIO AT PM.21:30.2011.12.19 data segment data1 dw 49H,20H,61H,6dH,20H,48H,65H,69H,6fH,20H,52H,61H,79H dat

9、a2 dw 65H,49H,20H,61H,6dH,20H,48H,65H,69H,6fH,20H,52H,61H,63H,62H data3 dw 15 dup(?) data ends code segment assume ds:data,cs:code start: mov ax,data mov ds,ax mov es, ax lea si,data1 lea di,data2 lea bx,data3 mov dx,14H mov ax,0dh push ax cmpa: mov ax,si cmp ax,di je next1 add di,2 dec dx cmp dx,0

10、je next2 jmp cmpa next1: mov bx,si+2 mov dl,byte ptr si mov ah,2 int 21h next2: pop ax dec ax cmp ax,0 push ax je result add si,2 mov dx,14H lea di,data2 jmp cmpa result: mov ah,4cH int 21H code ends end start 5.21 对数组ARRAY中三个数，相互比较，三个互不相等显示0，两个相等显示1，三个相等显示2 数组三个数为：50H,51H,50H 其中：两个相等输出为1（如下图） 代码如下：

11、 ;WRITTEN BY HEIO AT PM.13:37.2011.12.15 DATA SEGMENT A DW 50H,51H,50H DATA ENDS CODE SEGMENT START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV ES,AX LEA SI,A MOV DL,0 NEXT: MOV AX,ABX PUSH AX CMP AX,ABX+2 JNE NEXT1 INC DL NEXT1: MOV AX,ABX+2 ADD BX,2 CMP AX,ABX+2 JNE NEXT2 INC DL NEXT2: POP AX CMP AX,ABX+2 JNE ADDT

12、WO INC DL ADDTWO: CMP DL,3 JE SHORT DEC1 CMP DL,1 JE SHORT RESULT CMP DL,0 JE RESULT DEC1: DEC DL RESULT: 实验三 硬件部分实验一 使用ADC0809的A/D转换实验一、实验目的 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11所示。模拟量输入AN位N位BD/A置位DONE启动控制逻辑图11三、实验内容1 、实验原理本

13、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。图12图中ADC0809的CLK信号CL接T1(1MHZ)，基准电压Vref(+)接Vcc（已连好）。一般在实际应用系统中应该接精确+5V，以提高转换精度，ADC0809片选信号CS0809和WR、RD经逻辑组合后，去控制ADC0809的ALE、START、ENABLE信号。ADC0809的转换结束信号EOC未接， 如果以

14、中断方式实现数据采集，需将EOC信号线接至中断控制器8259的中断源输入通道。本实验以延时方式等待A/D转换结束，ADC0809的通道号选择线ADDA、ADDB、ADDC 接系统数据线的低3位，因此ADC0809的8个通道值地址分别为00H、01H、02H、03H、04H、05H 、 06H、07H。 启动本A/D转换只需如下三条命令： MOV DX，ADPORT；ADPORT为ADC0809端口地址。 MOV AL，DATA ；DATA为通道值。 OUT DX， AL ； 通道值送端口。 读取A/D转换结果用下面二条指令： MOV DX，ADPORT IN AL，DX 实验代码为： MOV

15、CX,0500H DELAY: LOOP DELAY MOV DX,ADPORT IN AL,DX MOV CL,AL CALL CONVERS CALL LEDDISP JMP ADCON CONVERS:MOV BH,0H AND AL,0FH MOV BL,AL MOV AL,CS:BX+DATA2 MOV BX,DATA1+7 MOV DS:BX,AL DEC BX PUSH BX MOV AL,CL MOV CL,04H SHR AL,CL MOV BL,AL MOV BH,0H MOV AL,CS:BX+DATA2 POP BX MOV DS:BX,AL RET LEDDISP:M

16、OV AL,90H MOV DX,CONTPORT OUT DX,AL MOV BYTE PTR DS:0600H,00 LED1: CMP BYTE PTR DS:0600H,07H JA LED2 MOV BL,DS:0600H MOV BH,0H MOV AL,CS:BX+DATA1 MOV DX,DATAPORT OUT DX,AL ADD BYTE PTR DS:0600H,01H JNZ LED1 LED2: RET CODE ENDS END START2 、 实验线路的连接 在上面原理图中，粗黑线是学生需要连接的线， 粗黑线两端是需连接的信号名称。 1) IN0插孔连WD1的输

17、出 Vout插孔。 2) CS0809连译码输出 Y6 插孔。3) CLK0809连上面主板的脉冲输出T2（500KHZ)。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连至上面主板的CLCK（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）。 实验二 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8

18、255A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，如图41是8255A的逻辑框图，内部有3个8位I/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。 2、 8255A端口地址见 表41 A1A0 / RD /WR/

19、CS操作类型 操作方向 001010000111000PA数据总线PB数据总线PC数据总线输入(读)00110101111100000000数据总线PA数据总线PB 数据总线PC数据总线控制字输出(写)×1 × ×1×× 01 × 11100数据总线三态非法状态数据总线三态断开 表3-1 A组端口A（8）A组端口C高4位（4）B组端口C低4位（4）B组端口B（8）A组控制B组控制CPU接口读、写控制逻辑数据总线缓冲器内部逻辑外设接口-RD-WRA1 A0RESETD7D0-CS总线数据双向I/OI/OPA7PA0I/OPC7PC0PB

20、7PB0PC0PC2I/O8位内部数据总线 图4-13、 8255工作方式 8255A芯片有三种工作方式： 方式0、方式1、方式2。 它通过对控制寄存器写入不同的控制字来决定其三种不同的工作方式。 方式0 ： 基本输入/输出PA70PC74PC30PB708448I /OI /OI /OI /O 图42(a) 方式0引脚功能 如图42（a）所示。 该方式下的A口8位和B口8位可以由输入的控制字决定为输入或输出， C 口分成高4 位(PC7PC4)和低4位(PC3PC0)两组，也有控制字决定其输入或输出。 需注意的是：该方式下，只能将C口其中一组的四位全部置为输入或输出。8255PB70PA70

21、PC7PC6PC3PC54PC2PC1PC0OBFBDATAOBFAACKAINTRAI/ODATAINTRBACKBWR方式1 ： 选通输入/输出8255PB70PC4PC5PC3PC76PC2PC1PC0STBBDATASTBAIBFAINTRAI/ODATAIBFBRDINTRB 图42(b)方式1输入 图42(c)方式1输出 如图42（b）、(c)所示。该方式又叫单向输入输出方式，它分为A、B两组，A组由数据口A和控制口C 的高4位组成，B组由数据口B和控制口C的低4位组成。数据口的输入/输出都是锁存的，与方式0不同，由控制字来决定它作输入还是输出。C口的相应位用于寄存数据传送中所需的

22、状态信号和控制信息。方式2 ： 双向输入输出PA70PC7PC6PC5PC3PC4OBF DATAIBFSTBACKWRI/OINTRRDPC20 图42(d)方式2双向输入输出 如图42（d）所示。 本方式只有A组可以使用，此时A口为输入输出双向口，C口 中的5位(PC3PC7)作为A口的控制位。 4、 8255A控制字(1) PC口按位置/复位控制字 × × × 1=置位,0=复位 无关 位选择000111 置位/复位标志:0=有效主片 7 6 5 4 3 2 1 0 (2) 方式选择控制字7 6 5 4 3 2 1 0 PC30:1=输入, 0=输出 PB口

23、: 1=输入,0=输出 B组 方式选择:0=方式0,1=方式1 PC74:1=输入, 0=输出 PA口:1=输入,0=输出 方式选择:00=方式0 A组 01=方式1 01=方式1 01×=方式2 方式标志:1=有效 三、实验内容 1、实验原理 如实验原理图43所示，PC口8位接8个开关K1K8，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K1 K8，PB口上接的8个发光二极管L0 L7对应显示K1 K8的状态。2、实验线路连接 （1） 8255A芯片PC0 PC7插孔依次接K1 K8。 （2） 8255A芯片PB0PB7插孔依次接L0 L7。 （3） 825

24、5A的片选插孔8255CS接译码输出Y7插孔。 图43实验代码CODE SEGMENTASSUME CS:CODEIOCONPT EQU 0073HIOCPTEQU 0072HIOBPTEQU 0071HSTART: MOV CX,8FFFHDELAY0: LOOP DELAY0MOV AL,89HMOV DX,IOCONPTOUT DX,ALNOPNOPNOPIOLED1: MOV DX,IOCPTIN AL,DXMOV DX,IOBPTOUT DX,ALMOV CX,8FFFHDELAY:LOOP DELAYJMP IOLED1CODE ENDSEND START实验三 8253A定时/计

25、数器实验一、实验目的 学习8253A可编程定时/计数器与8088CPU的接口方法；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 1、 8253A内部结构 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， 其内部结构如图51所示。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；

26、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。-RD-WRA0A1-CS缓冲器数据读/写逻辑寄存器控制字总线计数器1计数器0计数器2D0D7 CLK0GATE0CLK1OUT0CLK2GATE1GATE2OUT1OUT2MSBLSBMSBLSBMSBLSBMSBLSBMSBLSBMSBLSBGATE0GATE1GATE2CLK0CLK1CLK2OUT0OUT1OUT2 1515 1515 1515000000锁存器计数器 图51 8253A 内部结构图 图52 计数器 内部结构图 2、 计数器内

27、部结构 如图52所示，每个计数器由一个16位可预置的减1计数器组成，计数初值可保存在16位的锁存器中，该锁存器只写不能读。在计数器工作时，初值不受影响，以便进行重复计数。图中每个计数器有一个时钟输入端CLK作为计数脉冲源， 计数方式可以是二进制，计数范围110000H，也可以是十进制，计数范围165536。门控端GATE用于控制计数开始和停止。输出OUT端当计数器计数值减到零时，该端输出标志信号 。3 、 8253A端口地址选择见 表5-1 /CS /RD /WR A1 A2 寄存器选择与操作00001111000000110101写入计数器#0写入计数器#1写入计数器#2 写入控制寄存器00

28、0000111001010 读计数器#0 读计数器#1 读计数器#20100×11×11××1×× 无操作(三态) 禁止(三态) 无操作(三态) 表5-14 、 8253A功能 8253 A既可作定时器又可作计数器： (1) 计数： 计数器装入初值后，当GATE为高电平时，可用外部事件作为CLK 脉冲对计数值进行减1 计数，每来一个脉冲减1，当计数值减至0时，由OUT 端输出一个标志信号。 (2) 定时： 计数器装入初值后，当GATE为高电平时，由CLK 脉冲触发开始自动计数，当计数到零时，发计数结束定时信号。 除上述典型应用外，82

29、53A还可作频率发生器、分频器、实时钟、单脉冲发生器等。5、 8253A控制字76543210 00 选计数器0 数制控制:0 = 二进制,1= BCD 01 选计数器1 10 选计数器2 工作方式选择:000 方式0 11 非法 001 方式1 ×10 方式2 00 计数器锁存命令 ×11 方式3 01 只读/写低8位,高8位自动置0 100 方式4 10 只读/写高8位,低8位自动置0 101 方式5 11 先写低8位,后写高8位 说明 ： (1) 8253 A每个通道对输入CLK按二进制或十进制从预置值开始减1计数，减到0时从OUT输出一个信号。 (2) 8253 A

30、编程时先写控制字，再写时间常数。6、 8253A工作方式 (1) 方式0：计数结束产生中断方式 当写入控制字后，OUT变为低电平，当写入初值后立即开始计数，当计数结束时，变成高电平。 (2) 方式1：可编程单次脉冲方式 当初值装入后且GATE由低变高时，OUT变为低电平，计数结束变为高电平。 (3) 方式2：频率发生器方式 当初值装入时，OUT变为高；计数结束，OUT变为低。该方式下如果计数未结束，但GATE为低时，立即停止计数，强逼OUT变高，当GATE再变高时，便启动一次新的计数周期。 (4) 方式3：方波发生器 当装入初值后，在GATE上升沿启动计数，OUT 输出高电平； 当计数完成一半

31、时，OUT输出低电平。 (5) 方式4：软件触发选通 当写入控制字后，OUT输出为高；装入初值且GATE为高时开始计数，当计数结束，OUT端输出一个宽度等于一个时钟周期的负脉冲。 (6) 方式5：硬件触发选通在GATE上升沿启动计数器，OUT一直保持高电平；计数结束，OUT端输出一个宽度等于一个时钟周期的负脉冲。三、 实验内容本实验原理图如图53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51所示。8253A的片选地址为48H 4FH。 因此， 本实验板中的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

32、和控制字。采用8253A通道2，工作在方式3(方波发生器方式)，输入时钟CLK2 为1MHZ， 输出OUT2 要求为1KHZ的方波，并要求用接在GATE2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。图 5-3四、 实验线路连接 1、 8253A芯片（就在主板上）的CLK2引出插孔连主板上的分频输出插孔T1(1MHZ)。 五、 实验软件框图开始置8253工作方式控制字启动8253结束六、 实验软件参考程序 见随机光盘，文件名为H8253.ASM 七、 实验步骤 1、按图53连好实验线路 2、 运行实验程序 用示波器测量8253A的O

33、UT2输出插孔，应有频率为1KHZ的方波输出，幅值04V。 实验四 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、比较器中断请求寄存器：寄存所有要求服务的请求

34、IR0IR7。中断服务寄存器：寄存正在被服务的中断请求。 中断屏蔽寄存器：存放被屏蔽的中断请求，该寄存器的每一位表示一个中断号， 该位为1，屏蔽该号中断，否则开放该号中断。 数据总线缓冲器：是双向三态的，用以连接系统总线和8259A内部总线， 通过它可以由CPU对8259A写入状态字和控制字。 读写控制电路：用来接受I/O命令，对初始化命令和操作命令字寄存器进行写入，以确定8259A的工作方式和控制方式。 级联缓冲器/比较器：用于多片8259A的连接，能构成多达64级的矢量中断系统。2、 8259A编程及初始化 (1) 写初始化命令字1）写初始化命令字ICW1(A0=0)，以确定中断请求信号类

35、型，清除中断屏蔽寄存器，中断优先级排队和确定系统用单片还是多片。 中断优先级排队和确定系统用单片还是多片。A7A6A51 7 6 5 4 3 2 1 0 0=不需写ICW4;1=需要写ICW4 0=多片8259级连;1=只一片8259 0=中断向量地址间距8;1=地址间距4(8088模式下为0) 0=上升沿触发;1=高电平触发 为1,ICW1标志位 中断向量A7,A6,A5位(8088模式下为000) A15/T7 A14/T6 A13/T5 A12/T4 A11/T3 A10 A9 A8 7 6 5 4 3 2 1 0 A15-A8:8088/8085方式下的中断向量高8位,8088方式下A

36、8A0不用,设为000 T7-T3:8086、8088方式下的中断向量2）写初始化命令字ICW2，以定义中断向量的高五位类型码。IR7···IR0主片 7 6 5 4 3 2 1 0 3）写初始化命令字ICW3，以定义主片8259A中断请求线上IR0IR7有无级联的8259A片。 第i位=0，表明IRi引脚上无从片第i位=1，表明IRi引脚上有从片从片7 6 5 4 3 2 1 0 000：从片连在主片的IR0上 001：从片连在主片的IR1上 111：从片连在主片的IR7上4）写初始化命令ICW4，用来定义8259A工作时用8085模式，还是8088模式，以及中断服务寄存器复位方式等。 7 6 5 4 3 2 1 0 0=工作于8086/8088方式 1=工作于8080/8085方式 0=中断服务寄存器不自动复位,用EOI 命令复位 1=中断服务寄存器自动复位 0=从片 1=主片 0=8259与数据总线无缓冲器连接 1=8259与数据总线有缓冲器连接 0=单片8259,一般嵌套方式 1=多片8259,特殊嵌套方式 (2) 写控制命令字1）写操作命令字0CW1，用来设置或清除对中断源的屏蔽。IR7 IR07 6 5 4 3 2 1 0 第i位=0，对应的中断请求