计算机微机原理上机实验

1、声光报警器接口实验一、实验目的熟悉可编程并行接口芯片8255的使用和学习开关量接口电路及其控制程序的设计方法。二、 实验内容基本实验 按下SW开关，开始报警，即喇叭发声，同时LED灯闪光。按任意键，结束报警，喇叭停止发声，LED熄灭。三、 实验要求利用MFID实验平台和声-光报警器模块板进行硬件电路连接，利用MF集成开发环境进行声光报警器软件控制程序设计、调试，直到报警器正常工作。四、 实验原理a) 声-光报警器模块板电路原理如图1所示。模块板上包括4种简单的I/O外设：扬声器、8个LED彩灯、8位DIP开关及按钮开关SW。它们都是并行接口的对象，虽然功能单一，结构简单，但都必须通过接口电路才

2、能进入微机系统，接受CPU的控制，发挥相应的作用。b) 声-光报警器接口的设计原理与方法，参考“微机接口技术及应用”教材第7.2节（P142）图1 声-光报警器模块板电路原理框图五、实验资源配置1电源：机内供电，实验时将电源开关打到“内”的位置上。2I/O端口地址：8255的4个端口地址为300H303H。其中A口=300H，B口=301H，C口=302H，命令口=303H。3中断资源：IRQ10。4软件资源：MFID软件提供的用户应用程序集成开发环境与工具，包含了丰富的汇编语言和C语言程序开发软件包。六、实验的硬件连接与软件编程c) 实验资源配置好之后，使用26芯扁平电缆线（短型），将声-光

3、报警器模块板与平台上的并行接口插座J5连接起来如图2所示，即可进行声-光报警接口实验。图2 声-光报警器模块与CPU的连接d) 实验步骤：步骤一：硬件连线：跳线设置：单线将模块电源L区JP7和JP8跳接；排线将模块电源L区JP8跳接。单线连法如右图：排线接法如右图：步骤二：将平台的电源开关拔到“内”的位置上。在配套集成环境下进行硬件检测,达到初始化芯片的目的.步骤三：（学生实验步骤）打开集成环境在“文件”菜单下学生可以选择新建自己的C+/ASM文件或者使用集成环境自带的C+/ASM参考程序进行调试、运行。步骤四：观看实验现象得出结论。8255初始化熄灭LED关闭SPKSW按下?LED发光Cal

4、l LEDflashSPK发声（高）Call outSPKLED全灭SPK发声（低）Call outSPK熄灭LED任意键按下？关闭SPKYNYN开始结束七、声-光报警器接口控制参考程序 流程图 如图3所示。图3流程声-光报警程序 sseg segment para stack 'stack' dw 200 dup (?)sseg endsdseg segment para public 'data'message db 'press SW3 to start and then press SW3 to stop,and so on!',0ah,

5、0dh ;系统提示信息db 'if you want to quit,please hit ''q'' or ''Q''!',0ah,0dh,'$' flag db 0 ;初始化状态标志变量为0t dw 0 ;初始化延时变量为0 dseg endscseg segment para public 'code' assume ss:sseg,cs:cseg,ds:dsegm proc farstart: mov ax,ds push ax mov ax,00h push ax ;保留程

6、序数据段地址 mov ah,09h ;显示系统提示信息 mov dx,seg message mov ds,dx mov dx,offset message int 21h ;初始化8255 mov dx,303h ;取8255的控制端口的地址 mov al,83h ;初始化8255的A口和C口高四位为输出模式 out dx,al ;B口和C口低四位为输入模式 ;初始化灯LED全灭 mov dx,300h ;取8255的端口A的地址 mov al,00h ;使8255的PA0-PA7全为0 out dx,al ;使所有的灯LED全灭 wait1: ;检测"q"或者"

7、;Q"键 mov ah,0bh int 21h ;调用DOS 21H 功能0BH 进行键盘判断 inc al jnz readpc ;检测是否有键按下 mov ah,08h int 21h ;调用DOS 21H 功能08H 进行键盘输入判断 cmp al,'q' jz quit ;检测到"q",退出 cmp al,'Q' jz quit ;检测到"Q",退出 readpc: ;判断开关SW3的状态 mov dx,302h ;读端口C的值 in al,dx ;当按下开关SW3时,PC2口为低电 test al,04

8、h ;检测PC2口状态 jnz caselp: in al,dx test al,04h jz lp ;循环检测直至放开 xor flag,01h ;将状态值取反case: cmp flag,01h ;进行状态值比较 jne stop begin: ;灯LED全亮 mov dx,300h ;取8255的端口A的地址 mov al,0ffh ;使8255的PA0-PA7全为1 out dx,al ;使所有的灯LED全亮 mov bx,800 mov t,800 d1: call outport ;喇叭发出高频的声音 dec bx jnz d1 ;所有的灯LED全亮的时间 ;灯LED全灭 mov

9、dx,300h ;取8255的端口A的地址 mov al,00h ;使8255的PA0-PA7全为0 out dx,al ;使所有的灯LED全灭 mov bx,200 mov t,4000d2: call outport ;喇叭发出低频的声音 dec bx jnz d2 ;所有的灯LED全灭的时间 call delay2 jmp wait1 ;灯LED全灭stop: mov dx,300h ;取8255的端口A的地址 mov al,00h ;使8255的PA0-PA7全为0 out dx,al ;使所有的灯LED全灭 jmp wait1 quit: ;灯LED全灭 mov dx,300h ;取

10、8255的端口A的地址 mov al,00h ;使8255的PA0-PA7全为0 out dx,al ;使所有的灯LED全灭 ;返回DOS mov ah,4ch ;DOS功能调用 int 21h ;返回DOSm endpdelay1 proc push bx mov bx,tdl1: dec bx jnz dl1 pop bx retdelay1 endp delay2 proc push cx push bx mov cx,1ffhdl3: mov bx,0ffffhdl4: dec bx jnz dl4 dec cx jnz dl3 pop bx pop cx retdelay2 endp

11、 ;喇叭发出声音outport procmov dx,303h ;取8255的控制端口的地址mov al,0dhout dx,al ;置PC6=1call delay1mov dx,303h ;取8255的控制端口的地址mov al,0chout dx,al ;置PC6=0call delay1 retoutport endpcseg ends end start八、心得体会 通过此次实验我感觉到：在做微机接口实验时，必须先读懂试验箱的使用方法，和试验箱芯片的使用说明，不能完全用课本上的方法编写程序。音乐发生器接口实验一、实验目的通过音乐发生器实验，学习如何利用8253定时/计数器进行声音控制

12、电路的设计原理与方法。二、实验内容基本实验 通过编程使音乐发生器奏出音乐.三、实验要求利用MFID实验平台和音乐发生器模块进行硬件连接，利用MF2KI集成开发环境进行音乐发生器控制程序设计，调试，直至听到正常的乐曲。四、实验原理1音乐发生器驱动模块电路原理如图1所示。模块包含喇叭SPK，LM386A，74LS08，以及74LS245和LED等。其中LED是配合演奏音乐时产生发光效果而设置的。图1 音乐发生器模块板电路原理框图2利用8253控制发声原理与方法的详细阐述，参考计算机接口技术相关参考书.五、实验步骤a) 电源：机内供电，将JP-1跳接块置于1-2位置（见图1.10）。请注意：此括号内

13、的图号，系指”MFID实验平台技术说明书”第一章中的图号，以下相同。b) I/O端口地址：8255的4个端口地址为300H303H。其中A口=300H，B口=301H，C口=302H，命令口=303H。DIP4开关的4位开关全部向上置为ON（见图1.7）注c) 中断资源：采用无条件传送。d) 电缆线：采用短型20芯扁平电缆e) 步进电机模块板上的两上开关SW1和SW2的功能：可以配置为用来控制步进电机的运行方向，速度和启动/停止，其作用根据实验的内容与要求由控制程序来定义。f) 软件资源：MF软件提供的用户应用程序集成开发环境与工具，有DOS和Windows两个版本，两个版本都包含了丰富的汇编

14、语言和C语言程序开发软件包。六、实验步骤：步骤一：硬件连线跳线设置:将电源模块的JP7跳接.单线连接如右图:排线连接如右图:步骤二：将平台的电源开关拔到“内”的位置上。在配套集成环境下进行硬件检测,达到初始化芯片的目的步骤三：（示实验步骤）打开集成环境在“演示实验”菜单下点开“基本接口实验”。在“基本接口实验”中的“定时记数器实验”中选择“音乐发生器”实验进行演示。步骤四：（学生实验步骤）打开集成环境在“文件”菜单下学生可以选择新建自己的C+/ASM文件或者集成环境自带的C+/ASM参考程序进行调试、运行。步骤五：观看实验现象得出结论。七、实验过程中遇到的问题及解决方案 在实验前，是通过参照老

15、师程序来实现音乐发生器接口实验程序，由于其端口地址并不是试验箱上的8253端口地址，从而导致主板在发声。后来发现错误出在端口地址上后，将端口地址改好，然后在运行，但只能听见节拍，开始任认为是软件的问题，通过查询无结果后，才往硬件上找原因，后来发现试验箱有问题，通过换试验箱后，最后在规定的时间内完成了预期的效果。八、算法及流程图 1.流程图 ASM流程图，如图3所示，包括一个主程序和一个延时子程序。图3 音乐ASM程序流程图2、源程序sstack segment stack dw 200 dup(?)sstack endsdata segmentbg db 'Two tigers .&#

16、39; db 0ah,0dh db 'press any key to stop! ',0ah,0dh,'$'freq dw 2 dup(262,294,330,262) ;"两只老虎"乐曲中，音符的频率（音阶） dw 2 dup(330,349,392) ;其中，0频率表示结尾 dw 2 dup(392,440,392,349,330,262) dw 2 dup(294,196,262),0time dw 10 dup(8),16,8,8,16 ; "两只老虎"乐曲中，音符的延时（节拍） dw 2 dup(4,4,4,4

17、,8,8) ;其中4，8，16表示延时的次数 dw 2 dup(8,8,16)old_seg dw ?old_off dw ?data endscode segment assume cs:code, ds:data, ss:sstackstar proc far ;程序开始 mov ax,data mov ds,ax mov ax,sstack mov ss,ax push di ;寄存器压栈 push si push bp push bx mov al,90h ;8255初始化 mov dx,303h out dx,al mov al,0ch ;关闭8253的T2计数器（8255的PC6=

18、0） mov dx,303h out dx,al mov al,00h ;关闭喇叭（8255的PC0=0） mov dx,303h out dx,al mov al,0b6h ;8253初始化 mov dx,307h out dx,al mov dx,offset bg ;显示提示信息 mov ah,9 int 21h mov si,offset freq ;设置频率指针si mov bp,offset time ;设置延时指针bppp: mov ah, 0bh ;检测是否有任意键按下？ int 21h cmp al,00 jne end_sing ;若有，则结束演凑 mov di,si ;取

19、1个音符的频率di cmp di,0 ;检测是否是乐曲结尾 je end_sing ;若是，则结束演凑 mov dx,12h ;计算音符的频率所对应的8253计数初值 mov ax,34dch ;1.19318MHz div di mov dx,306h ;向8253装入计数初值 out dx,al ;先装低字节 mov al,ah out dx,al ;再装高字节 mov dx,303h ;打开喇叭（8255的PC0=1） mov al,01h out dx,al mov al,0dh ;打开8253的T2（PC6=1），开始发声 out dx,al mov bx,ds:bp ;取1个音符的

20、延时次数bx call time_delay ;调用延时子程 mov dx,303h ;关闭8253的T2（PC6=0） mov al,0ch out dx,al mov al,00h ;关闭喇叭（PC0=0） out dx,al add si,2 ;取下1 个音符的频率 add bp,2 ;取下1 个音符的延时次数 jmp pp ;继续 end_sing: mov dx, 303h ;关闭8253的T2 mov al, 0ch out dx, al mov al, 00h ;关闭喇叭 out dx, al pop bx ;寄存器出栈 pop bp pop si pop di mov ax,4

21、c00h ;返回DOS int 21hstar endpnew_intr proc ;新中断服务程序 dec bx ;该服务程序只将延时次数-1 iretnew_intr endptime_delay proc near ;延时子程序 pushf ;压栈 push ds push es push bx mov ah,35h ;取原中断（INT1CH）的向量，并保存 mov al,1ch int 21h mov old_off, bx mov bx, es mov old_seg, bx pop bx pop espush ds mov ah, 25h ;设置新中断服务程序的向量 mov al,

22、 1ch mov dx, seg new_intr mov ds,dx lea dx, new_intr int 21h pop dsTD: cmp bx,0h ;延时次数已到？ jnz TD ;未到，则继续 mov ah,25h ;已到，则恢复原中断向量 mov al,1ch mov dx,old_seg push dx mov dx,old_off pop ds int 21h pop ds popf ;time delay end rettime_delay endpcode ends end star ;程序结束九、实验心得体会 由于上次实验中对中断理解的不透彻，导致本次实验开始时出现

23、很多问题。所以对于理论的学习，我认为应该学扎实。在本次试验中遇到有这样几个问题：1.芯片的地址 2.错误的判断和检查。对于芯片的端口地址问题我们需要参考实验指导书，对于错误判断和检查问题，应该多方面、对角度的考虑问题，这样才能迅速的查出问题，解决问题。8259应用实验中断方式控制彩灯闪亮一、实验目的通过8259中断控制器应用编程实验，学习中断控制器的工作原理及中断控制程序的设计方法。二、实验内容在声光报警模块上按动SW3开关，通过8255向主机内的中断控制器申请10号中断，在中断服务程序中，点亮声光报警模块上的LED灯。三、实验原理利用平台上的开关SW3，通过8255的PC4申请IRQ10号中

24、断，实验的原理图3.2.12所示 四、实验资源配置1IBM PC兼容机2windows2003MFID多功能微机实验平台4MF2kp微机原理实验集成开发环境五、实验步骤步骤一：在MFID实验平台上的C区的IRQ10与PC4相连。步骤二：在MF2KP环境下输入汇编程序，编译、连接、运行。步骤三：每按1次SW3键，PC4申请1次中断，LED点亮一次。六、软件编程1.程序流程图：如图3.2.13所示 3.2.13实验流程图2、实验的源程序STACK1 SEGMENT STACK DW 200 DUP(?)STACK1 ENDSDATA SEGMENTMESG1 DB 'Press SW3 o

25、ne time to invoke interrupt one time,and to light one of LEDs',0ah,0dh DB 'Exit with q/Q',0ah,0dh,'$'LEDDATA DB 01H,02H,04H,08H,10H,20H,40H,80HNUM DW(0) INT0A_OFF DW(?)INT0A_SEG DW(?) DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATASTART: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV AH,09H MOV DX,OFFSE

26、T MESG1 INT 21h ;显示提示信息 MOV DX,303H ;初始化8255 MOV AL,83H OUT DX,AL MOV DX,300H ;LED灯熄灭 MOV AL,00H OUT DX,AL MOV AX,3572H ;获取原中断向量 INT 21H MOV INT0A_OFF,BX ;保存原中断向量 MOV BX,ES MOV INT0A_SEG,BX CLI ;关中断 MOV AX,2572H MOV DX,SEG LEDLIGHT ;设置新的中断向量 PUSH DS MOV DS,DX MOV DX,OFFSET LEDLIGHT INT 21H POP DS ST

27、I ;开中断 IN AL,0A1H ;打开IRQ10 AND AL,0FBH OUT 0A1H,AL IN AL,21H ;打开IRQ2 AND AL,0FBH OUT 21H,ALL1: MOV AH,0BH ;检查是否有Q或q键按下 INT 21H INC AL JNZ NEXT0 ; 若无键按下，则程序往下执行 MOV AH,08H ;如有Q或q键按下，则程序退出 INT 21H CMP AL,'q' JZ EXIT CMP AL,'Q' JZ EXITNEXT0: MOV DX,302H ;查PC2是否为0 IN AL,DX TEST AL,04H JN

28、Z L1 PUSH CX MOV CX,0FFHLOOP1:LOOP LOOP1 POP CX IN AL,DX AND AL,04H JZ L1 MOV DX,303H ;按下SW3，则PC41申请中断 MOV AL,09H OUT DX,AL PUSH CX MOV CX,100WT: LOOP WT POP CX MOV DX,303H ;置PC4=0 MOV AL,08H OUT DX,AL JMP L1 EXIT: MOV AX,2572H ;恢复中断向量 MOV DX,INT0A_SEG PUSH DS MOV DS,DX MOV DX,INT0A_OFF INT 21H POP

29、DS IN AL,0A1H ;屏蔽IRQ10 OR AL,04H OUT 0A1H,AL IN AL,21H ;屏蔽IRQ2 OR AL,04H OUT 21H,AL MOV AX,4C00H ;程序退出 INT 21H LEDLIGHT PROC FAR ;中断服务程序 PUSH SI PUSH AX PUSH DX CLI ;关中断 MOV SI,OFFSET LEDDATA ADD SI,NUM MOV AL,SI MOV DX,300H OUT DX,AL ;点亮LED INC NUM CMP NUM,07H JNE NEXT MOV NUM,00HNEXT : MOV AL,62H

30、;发中断结束命令 MOV DX,0A0H OUT DX,AL ;向从片8259发EOI命令 OUT 020H,AL ;向主片8259发EOI命令 STI ;开中断 POP DX POP AX POP SI IRETLEDLIGHT ENDPCODE ENDS END START七、 调试中出现的问题及解决方法 第一次调试成功代码，出来的现象只有一个灯的亮灭，而且运行的时候灯是全亮的，原因有两个，一个是硬件方面，实验箱本身有一定的不足，还有一个就是程序的不足；再经过了多次的调试之后又出现了彩灯闪烁不停的现象，而且前面灯全亮的问题也没得到解决；大概又过了几小时，才找到问题的根源，硬件方面：实验箱的

31、问题无法避免；软件方面，用两层延时就可以改变彩灯闪烁的快慢。这样一来，现象就明显了。 八、 实验心得 通过这次实验我深刻体会到了自己中断方式知识的不足以及汇编语言编程的不熟练，程序不断出错，有关中断的以前没有做过实验，上课学的都没有在实际中运用过，只是懂得基本的原理，具体的还真不知道是怎么回事，导致我需要不断地调试以及参考书本。不过经过几小时的功夫，还是出来了现象，通过这次实验也让我对中断有了更深的了解。步进电机控制接口实验二、 实验目的通过步进电机控制实验，学习并行接口电路及其控制程序的设计原理与方法。三、 实验内容基本实验 四相步进电机，以双八拍方式运行。自己设置按键来控制电机的启停。四、

32、 实验要求利用MFID实验平台和步进电机驱动模块板进行硬件连接，利用MF2KI集成开发环境进行步进电机软件控制程序的设计、调试，直到使步进电机正常运行。五、 实验原理1步进电机驱动模块板电路原理如图2.1.2所示。模块板上包括接口的对象永磁式四相步进电机和驱动电路达林顿管TIP，保护电路74LS373，相序指示灯以及开关SW1和SW2等。 2步进电机接口设计原理与方法的详细阐述，参考计算机接口技术相关参考书。图1 步进电机驱动模块电路原理框图六、 实验资源配置a) 电源：机内供电，将JP-1跳接块置于1-2位置（见图1.10）。请注意：此括号内的图号，系指”MFID实验平台技术说明书”第一章中

33、的图号，以下相同。b) I/O端口地址：8255的4个端口地址为300H303H。其中A口=300H，B口=301H，C口=302H，命令口=303H。DIP4开关的4位开关全部向上置为ON（见图1.7）注c) 中断资源：采用无条件传送，JP-3跳接块置于5-10位置（见图1.9）注d) 电缆线：采用短型26芯扁平电缆e) 步进电机模块板上的两上开关SW4和SW2的功能：可以配置为用来控制步进电机的运行方向，速度和启动/停止，其作用根据实验的内容与要求由控制程序来定义。f) 软件资源：MF软件提供的用户应用程序集成开发环境与工具，有DOS和Windows两个版本，两个版本都包含了丰富的汇编语言

34、和C语言程序开发软件包。七、 实验步骤步骤一：硬件连接跳线设置：模块电源L区 JP8跳接。单线连法如右图： PA0 PA2 PA4 PA6PC4PC0PC1 A相 B相 C相 D相OE#74LS373开关按键开关T区SW1SW2排线接法如右图：步骤二：将平台的电源开关拔到“内”的位置上。在配套集成环境下进行硬件检测,来达到初始化芯片的目的。 步骤三：（演示实验步骤）打开集成环境在“演示实验”菜单下点开“基本接口实验”。在“基本接口实验”中的“并行接口实验”中选择“步进电机”实验进行演示。 步骤四：（学生实验步骤）打开集成环境在“文件”菜单下学生可以选择新建自己的C+/ASM文件或者集成环境自带

35、的C+/ASM参考程序进行调试、运行。 步骤五：观看实验现象得出结论。八、 步进电机接口控制参考程序i. 流程图 如图3所示。图3 流程图2、步进电机接口控制主程序：NAMA BUJINDIANJIDATA SEGMENTPSTA DB 05H,15H,14H,54H,50H,51H,41H,45H ;DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:CODE ORG 100HBEGIN: MOV DX,303H ； 初始化8255A MOV AL, 10000001B ； 命令控制字 OUT DX,AL ； 送命令 MOV AL,00001001B ； 置PC4

36、=1关闭74LS373 OUT DX,AL L: MOV DX,302H IN AL,DX AND AL,00000010 ； 查SW2按下？未按下，等待 JNZ L ； 按下后继续执行 MOV DX,303H ； 置PC4=0，打开74LS37 MOV AL,08H OUT DX,ALRELOAD: MOV SI,OFFSET PSTA ； 设置相序表指针 MOV CX,8 ； 设8拍循环次数LOP: MOV DX,302H IN AL,DX AND AL,00000001 ； 查SW1按下？未按下，等待 JZ QUIT ； 已按下，退出 MOV AL,SI ； 未按下，送相序代码到PA口

37、MOV DX,300H OUT DX,AL MOV DI,0AFH MOV BX,0FFFFH ； 延时DELAY: DEC BX JNZ DELAY DEC DI JNZ DELAY INC SI ； 相序表指针+1 DEC CX ； 循环次数-1 JNZ LOP ； 未到8次，继续 JMP RELOAD ； 已到8次，重新赋值QUIT: MOV DX,303H ； 置PC4=1，关闭74LS373 MOV AL,09 OUT DX,AL MOV AH,4CH ； 程序退出，带返回码结束 INT 21HCODE ENDS END START七、心得体会上机实验操作是一个把理论用于实践的很好机

38、会。通过自己动手才明白自己的理论知识不过关，很多老师经常强调的易出错的地方自己还是没有重视起来导致实验过程当中频频出问题，对于汇编程序自己还有很多需要补习，心存侥幸便从网上下载了一个源代码。最后尽管硬件连接没问题通过了编译成功运行看到了实验现象，但是自己确实没有经过严格思考，以后会注意的。直流电机控制接口实验一、 实验目的 通过直流电机控制实验，深入了解与掌握直流电机控制原理与方法。二、 实验内容基本实验 执行程序，直流电机可以完成启动与停止控制，速度控制，方向控制。三、 实验要求利用MFID实验平台和直流电机驱动模块板进行硬件连接，利用MF集成开发环境进行直流电机软件控制程序的设计、调试，直到使直流电机正常运行。四、 实验原理1、 直流电机驱动模块电路原理如图3所示。2、 直流电机接口设计原理与方法的详细阐述，参考由刘乐善老师主编的微型计算机接口技术及应用。五、实验资源配置1电源：机内供电，实验时将电源开关打到“内”的位置上。2I/O端口地址：8255的4个端口地址为3