微机原理及接口技术实验指导书

配有两块可编程器件：EPM7128被系统占用。另一块EPM7032供用户实验用。两块器件皆可通过JTAG接口在线编程。使用十分方便。第一部分系统介绍一、系统特点6264系统RAM，地址范围0～3FFFH，奇地址有效6264系统RAM，地址范围0～3FFFH，偶地址有效27C64系统ROM，地址范围FFFFF～FC000H，奇地址有效27C256系统ROM，地址范围FFFFF～FC000H，偶地址有效1）、时钟频率：6.0MHz2）、存储器二、系统概述3）、系统资源分配本系统采用可编程逻辑器件（CPLD）EPM7128做地址的编译码工作，可通过芯片的JTAG接口与PC机相连，对芯片进行编程。部分地址单元经译码后输出（插孔CS0---CS5）给用户使用，他们的地址固定，用户不可改变。具体的对应关系见下地址分配。注意，用户的地址不能与系统相冲突，否则将导致错误。

·地址分配CS0片选信号，地址04A0～04AF偶地址有效CS1片选信号，地址04B0～04BF偶地址有效CS2片选信号，地址04C0～04CF偶地址有效CS3片选信号，地址04D0～04DF偶地址有效CS4片选信号，地址04E0～04EF偶地址有效CS5片选信号，地址04F0～04FF偶地址有效CS6片选信号，地址0000～01FF偶地址有效CS7片选信号，地址0200～03FF偶地址有效8250片选地址：0480~048F，偶地址有效8279片选地址：0490～049F，偶地址有效所有实验程序的起始地址为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。·硬件实验说明6264系统RAM，地址范围0～3FFFH，奇地址有效6264系统RAM，地址范围0～3FFFH，偶地址有效27C64系统ROM，地址范围FFFFF～FC000H，奇地址有效27C256系统ROM，地址范围FFFFF～FC000H，偶地址有效8066单元1）微处理器：80862）时钟频率：6MHz3）存储器（1）简单I/O扩展实验（2）存储器扩展实验（3）CPLD地址译码实验（4）8255可编程并口实验（5）8253定时/计数器实验（6）A/D0809实验（7）D/A0832实验（8）8250可编程串口实验（9）8279显示器接口实验（10）8279键盘扩展实验（11）8259可编程中断控制器实验（12）8237DMA控制器实验

8066单元4）可提供的对8086的基本实验1、熟悉74LS273，74LS244的应用接口方法。2、掌握用锁存器、三态门扩展简单并行输入、输出口的方法。第三部分基本实验(8086)实验一I/O端口实验一、实验目的MUT—Ⅲ型实验箱、8086CPU模块。

二、实验设备用常用输入输出芯片244扩展输入，237扩展输出控制开关输入、发光二极指示灯显示输出结果。

1、设计出244、277与8086接口对应硬件电路，并完成相应的连接

2、调试对应244、273、开关硬件接口电路及相应接口软件

3、用开关接输入部分,当拨动开关对应发光二极管亮,显示输出结果

4、写出习题部分要求的程序三、实验内容本实验用到两部分电路：开关量输入输出电路，简单I/O口扩展电路。

四、实验原理介绍

1、实验接线：(表示相互连接)CS0CS244；CS1CS273；平推开关的输出K1～K8IN0～IN7（对应连接）；O0～O7LED1～LED8。

2、编辑程序，单步运行，调试程序

3、调试通过后，全速运行程序，观看实验结果。

4、编写实验报告。五、实验步骤

74LS244或74LS273的片选信号可以改变，例如连接CS2，此时应同时修改程序中相应的地址。程序全速运行后，逻辑电平开关的状态改变应能在LED上显示出来。例如：K2置于L位置，则对应的LED2应该点亮。六、实验提示七、实验结果八、程序框图(实验程序名:T244273.ASM)

assume cs:codecode segmentpublicorg 100hstart:mov dx,04a0h ;74LS244地址

in al,dx ;读输入开关量

mov dx,04b0h ;74LS273地址

out dx,al ;输出至LED

jmp startcode endsend start 九、程序源代码清单

1、修改模式为：跳跃式左移或右移，如每次移动两位2、调整移位频率为：加快一倍，降低一倍3、重新调整按钮功能：

KK1——启动键，按下后，方可开始移位

KK2——停止健，按后终止LED管的移位显示

KK3——更新移位模式，每按一次，在左/右移位模式间变换

KK4——更新亮灯模式，每按一次在1亮7暗1

亮间变换(在完成上面的实验后,修改原程序,使实现如下功能)十、习题MUT—Ⅲ型实验箱、8086CPU模块。实验二8255键盘扫描与LED数码管显示实验掌握8255A的编程原理。一、实验目的二、实验设备三、实验内容用8255扩展扫描3X8行列式键盘，由一位LED数码管显示1、设计出8255与8086接口对应硬件电路，并完成相应的连接2、调试对应8255、键盘、及数码管硬件接口电路及相应接口软件3、当用键盘输入时在数码管上显示相应值4、写出习题部分要求的程序四、实验原理介绍本实验用到两部分电路：开关量输入输出电路和8255可编程并口电路。1、实验接线

CS0CS8255；PA0～PA7RL10～RL17；

PB0～PB7LED-A～LED-DP;PC0～PC2KA10～KA12;PC3LED1。2、编程并全速或单步运行。3、全速运行时按动键盘，观察数码管的变化。五、实验步骤

8255A是比较常用的一种并行接口芯片，其特点在许多教科书中均有介绍。8255A有三个8位的输入输出端口，通常将A端口作为输入用，B端口作为输出用，C端口作为输出用，本实验也是如此。实验中，8255A工作于基本输入输出方式（方式0）。六、实验提示七、实验结果本实验为对3X8键盘(一行有8个按钮,共三行.如第一行8个按钮对应实验箱上键盘区最上一行6个加上下一行前两个,逐次类推)逐行扫描实验,每按一个键通过数码管显示其值.如一行一列显示0,二行三列显示8.逐次类推.初始化8255检测是否有键按下延时消抖逐行扫描键盘显示于数码管八、程序框图(实验程序名t8255.asm)assume cs:codecodesegmentpublic org100hstart: mov dx,04a6h ;控制寄存器地址

mov ax,90h ;设置为A口（04A0H）输入，

B口（04A2H）输出, C口（04A4H）输出

out dx,axcheck0: mov ax,00h

mov dx,04a4h out dx,ax

mov dx,04a0h九、程序源代码清单

in ax,dx

cmp al,0ffh

je check0

mov cx,05ffhdelay: loop delay ;延时消抖

mov cl,3

mov ah,0

mov al,0fbh contin: push ax

mov dx,04a4h out dx,al

mov dx,04a0h in al,dx

mov

ah,al

cmp ah,0ffh

jne next pop ax

ror al,1 loop contin

jmp check0next: mov

ch,cl;保存行值至CH

mov cl,7begin0: shl ah,1

jnc goon loop begin0

jmp check0goon: mov

bl,cl;保存列值至BL

dec

ch

mov cl,3

shl

ch,cl add bl,ch

mov bh,0

mov

cx,bx;显示码偏移量送CXdisplay: mov

si,offsetdiscoed add si,cx

mov dx,04a4h

mov al,0fh

out dx,al

mov

ax,[si]

mov dx,04a2h out dx,ax

nop

nopjmpcheck0discode db3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07hdb7fh,6fh,77h,7ch,39h,5eh,79h,71hdb01h,02h,04h,08h,10h,20h,40h,80h;显示段码表code endsend start1、重新定义键值按递减方式排列，即依次为：

F E C DB A 9 87 6 5 43 2 1 02、按下键的二进制值改在LED灯的高四位显示3、按第一次键，在个位上显示相应键位。按第二次键，在十位上显示相应键位。按第三次键，在百位上显示相应键位。按第四次键，在千位上显示相应键位。按第五次键，在个位上显示相应键位。其余类推。十、习题MUT—Ⅲ型实验箱、8086CPU模块、示波器。实验三8253定时实验一、实验目的二、实验设备掌握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。用8253作为定时器，控制周期为0.5秒的方波，用一个发光二极管指示灯亮表示高电平,灭表示低电平，亮、灭时间相同

1、设计出8253与8086接口对应硬件电路，并完成相应的连接

2、调试对应8253、发光二极管硬件接口电路及相应接口软件

3、写出习题部分要求的程序三、实验内容四、实验原理介绍本实验用到两部分电路：脉冲产生电路、8253定时器/计数器电路1、实验连线：

CS0CS8253OUT08253CLK2OUT2LED1示波器OUT1CLK38253CLK0，CLK38253CLK12、编程调试程序3、全速运行，观察实验结果五、实验步骤

8253是计算机系统中经常使用的可编程定时器/计数器，其内部有三个相互独立的计数器，分别称为T0，T1，T2。8253有多种工作方式，其中方式3为方波方式。当计数器设好初值后，计数器递减计数，在计数值的前一半输出高电平，后一半输出低电平。实验中，T0、T1的时钟由CLK3提供，其频率为750KHz。六、实验提示程序中，T0的初值设为927CH（37500十进制），则OUT0输出的方波周期为（37500*4/3*10-6=0.05s）。T2采用OUT0的输出为时钟，则在T2中设置初值为n时，则OUT2输出方波周期为n*0.05s。n的最大值为FFFFH，所以OUT2输出方波最大周期为3276.75s(=54.6分钟)。可见，采用计数器叠加使用后，输出周期范围可以大幅度提高，这在实际控制中是非常有用的。程序全速运行后，LED1闪烁(周期为0.25s)，OUT1示波器观察为方波，频率为15KHz。七、实验结果八、程序框图(实验程序名：t8253.asm)

assume cs:codecodesegment public org 100hstart:

mov dx,04a6h ;控制寄存器

mov ax,36h ;计数器0，方式3 out dx,ax

mov dx,04a0h

mov ax,7Ch out dx,ax

mov ax,92h out dx,ax ;计数值927Ch

mov dx,04a6h

mov ax,76h ;计数器1，方式3 out dx,ax

mov dx,04a2h九、程序源代码清单

mov ax,32h out dx,ax

mov ax,0 ;计数值32h out dx,ax

mov dx,04a6h

mov ax,0b6h ;计数器2，方式3 out dx,ax

mov dx,04a4h

mov ax,04h out dx,ax

mov ax,0 ;计数值04h out dx,axnext: nop

jmp nextcode ends end start十、习题1．改变定时时钟的周期，加快一倍和放慢一倍

mov ax,0b6h ;计数器2，方式3 out dx,ax

mov dx,04a4h

mov ax,04h out dx,ax

mov ax,0 ;计数值04h out dx,ax修改实验程序，如上的movax,04h的04H的值即可

2．试将8253的三个定时/计数器分别设为不同的工作方式，对同一输入信号计数，在三个输出端分别对输入信号进行2分频，4分频，8分频，用示波器观察其波形。

3．试用8253测量一个脉冲的的脉宽，把测量的结果存放在2010H、2011H。

GATE0接被测脉冲，

8253的GATE0和74LS244的IN0，时钟发生电路CLK3接8253CLK0。CS8253接CS0，CS244接CS1。程序请参参考t8253pw.asm，程序运行时候请按程序注释处设断点。查看2010H、2011H中的结果。1、掌握8259A的工作原理。2、掌握编写中断服务程序方法。3、掌握初始化中断向量的方法。实验四8259中断控制及中断服务实验一、实验目的二、实验设备MUT—Ⅲ型实验箱、8086CPU模块。

用8259控制开关中断源输入中断，由LED数码管显示

1、设计出8259与8086接口对应硬件电路，并完成相应的连接

2、调试对应8259、开关、发光二极管硬件接口电路及相应接口软件

3、用开关做中断源输入部分,发光二极管显示输出结果,当分别拨动开关KK1、KK2、KK3、KK4时发光二极管相应作左、右、由中间向两边和反显流水灯显示

4、写出习题部分要求的程序三、实验内容

本实验用到三部分电路：电平开关电路、简单I/O口扩展电路和8259中断控制器电路。四、实验原理介绍1、实验接线

CS0CS8259CS1CS273O0～O7

LED1～LED8K1～K8IR0～IR7INT

INTINTAINTA2、编译调试程序3、全速运行程序，拨动某一电平开关，观察

LED的变化情况。五、实验步骤

1、8259的使用说明请详细阅读教科书。

2、8086的中断系统是向量中断方式。内存中特定位置有一中断向量表，表内存有不同中断类型的中断向量（中断入口地址）。不同中断类型的中断向量在表内有对应的偏移地址，其计算方法是：中断类型*4。六、实验提示

3、中断类型由8259通过数据总线送给8086，8086内部电路会将该类型值自动乘4，而后赋给指令指针，从而转向中断向量表的相应单元取得中断入口地址，之后就进入中断服务程序。请仔细研读8259的工作时序。

4、中断类型的高5位由8259寄存器ICW2决定，低3位由中断源IRx的编码自动填入。IR0～IR7的编码分别为000，001，010，011，100，101，110，111。七、实验结果全速运行程序，由上往下拨动开关。主程序

中断服务程序初始化8259控制字及中断量表.开中断初始化标志字判断标志字,根据标志字跳转到相应子程序跑马灯左移跑马灯右移LED灯翻滚入中断口改变标志位中断返回八、程序框图(实验程序名：t8253.asm)

assume cs: code code segmentpublic org 100hstart: mov dx,04b0h

mov al,0ffh out dx,al

mov bl,00h

mov ch,00h九、程序源代码清单start1: cli push ax

mov dx,04a0h

mov ax,13h out dx,ax ;ICW1,ICW4NEEDED

mov dx,04a2h

mov ax,80h out dx,ax ;ICW2中断类型80h

mov ax,01h;01 out dx,ax ;ICW4

mov ax,00h out dx,ax ;OCW1,开放所有中断

nop ;以上为8259初始化

mov ax,0

mov

ds,ax

mov di,200h ;初始化中断向量表

mov

ax,offsetint0

mov

ds:[di],ax add di,2

mov ds:[di],100h add di,2

mov

ax,offsetint1

mov

ds:[di],ax add di,2

mov ds:[di],100h add di,2

mov

ax,offsetint2

mov

ds:[di],ax

add di,2

mov ds:[di],100h add di,2

mov

ax,offsetint3

mov

ds:[di],ax add di,2

mov ds:[di],100h add di,2

mov

ax,offsetint4

mov

ds:[di],ax add di,2

mov ds:[di],100h add di,2

mov

ax,offsetint5

mov

ds:[di],ax add di,2

mov ds:[di],100h add di,2

mov

ax,offsetint6

mov

ds:[di],ax add di,2

mov ds:[di],100h add di,2

mov

ax,offsetint7

mov

ds:[di],ax add di,2;上述程序为芯片8259的初始化程序

mov ds:[di],100h pop axmain: sti

;开中断。waiting: cmp bx,00h

je waiting ;没发生中断，则等待

cmp bl,0feh

je int0_s

cmp bl,0fdh

je int1_s

cmp bl,0fbh

je int2_s

jmp startint0: cli

;关中断。以下类推。

mov ch,01h;此两行为IR0的中断服务程序

mov bl,0feh;用户可修改。

iret

;中断返回，以下类推。int1: cli

mov ch,01h ;此两行为IR1的中断服务程序，

mov bl,0fdh;用户可修改。

iretint2: cli

mov ch,01h;此两行为IR2的中断服务程序，

mov bl,0fbh;用户可修改。

iretint3: cli

nop

;此两行为IR3的中断服务程序，

mov ax,0f7h;用户可修改。

iretint4: cli

nop

;此两行为IR4的中断服务程序，

mov ax,0efh;用户可修改。

iretint5: cli

nop

;此两行为IR5的中断服务程序，

mov ax,0dfh;用户可修改。

iretint6: cli

nop

;此两行为IR6的中断服务程序，

mov ax,0bfh;用户可修改。

iretint7: cli

nop

;此两行为IR7的中断服务程序，

mov ax,07fh;用户可修改。

iretint0_s: cmp ch,01h

jne next1

mov al,0feh

mov dx,04b0h out dx,alnext1: call delay

mov dx,04b0h

mov

ah,al not ah

rol ah,1 not ah

mov

al,ah out dx,al

mov ch,00h

jmp start1int1_s: cmp ch,01h

jne next2

mov al,07fh

mov dx,04b0h out dx,alnext2: call delay

mov dx,04b0h

mov

ah,al not ah

ror ah,1 not ah

mov

al,ah out dx,al

mov h,00h

jmp start1int2_s: cmp ch,01h

jnz next3

mov dx,04b0h

mov al,0e7h out dx,al not al

mov

cl,al and al,08h and cl,10hnext3: call delay push bx

rol cl,1

ror al,1mov

bh,clmov

bl,alor al,clmov

cl,alnot almov dx,04b0hout dx,almov

cl,bhmov

al,blpop bxmov ch,00hjmp start1delay proc near

cli push cx

mov cx,0ff55hhere: loop here pop cx retcode endsend start

1、利用8259做交通灯实验，当中断产生时，各路口红灯全亮。

2、正常显示时，流水灯为同时亮2盏灯；

3、正常显示时，流水灯向左边移动

4、正常显示时，流水灯移动频率加快或放慢一倍

5、中断显示时，改变闪动的频率，加快或放慢一倍

6、中断显示时，改动闪动模式为，亮1、3、5、7号灯与亮2、4、6、8号灯交替闪灯。十、习题

7、重新定义键：

KK1——启动键

KK2——开放/屏蔽中断键

KK3——停止键

8、改变中断含义：没有进行中断的初始值仍为流水灯显示

第奇次中断后：1、3、5、7号灯亮/暗闪动(2、4、6、8始终暗)

第偶次中断后：2、4、6、8亮/暗闪动。MUT—Ⅲ型实验箱、8086CPU模块。实验五A/D转换实验一、实验目的二、实验设备熟悉A/D转换的基本原理，掌握ADC0809的使用方法。由0809构成的数据采集电路采集电位器上电压，在LED数码管显示结果

1、设计出0809与8086接口对应硬件电路，并完成相应的连接

2、调试对应0809、基本I/O口、数码管显示硬件接口电路及相应接口软件

3、调节电位器时相应的电压值在数码管显示

4、写出习题部分要求的程序三、实验内容本实验用到两部分电路：简单I/O口扩展电路、A/D、D/A电路四、实验原理介绍1、实验连线AN0ADIN0CS0CS0809CS1CS244EOCIN02、用实验箱左上角的“VERF.ADJ”电位器调节ADC080912脚上的参考电压至5V。3、编写程序并全速运行。4、检查显示数据是否与电位器输出的电压相符合。五、实验步骤实验电路中启动信号START与地址锁存信号相连，所以启动A/D转换的方法为：MOVDX，ADDRESS；ADDRESS是ADC0809的端口地址OUTAL，DX；发片选及IOW信号，启动0通道六、实验提示七、实验结果在输入电压AN0分别为0V，1V，2V，3V，4V，5V时显示数据分别为00H，33H，66H，99H，0CCH，0FFH（数据低位略有偏差属正常现象）。八、程序框图(实验程序名：t0809.ASM)

开始启动通道0读取转换结果转换结束？con8279 equ 0492hdat8279 equ 0490hassume cs:codecode segment public org 100hstart: jmp start1segcod db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,77h,7ch,39h,5eh,79h,71hstart1: mov dx,04a0h

mov ax,34h out dx,ax ;启动通道九、程序源代码清单wait1: mov dx,04b0h;CS244 in ax,dx ;读EOC and ax,1

cmp ax,1

jne wait1 ;如果EOC=0,waiting....

mov dx,04a0h in ax,dx ;读转换结果

and ax,0ffh

mov

bx,ax

nop ;disp: mov

di,offset

segcod

mov ax,08h ;工作方式，16位，左入

mov dx,con8279 out dx,ax

mov ax,90h

mov dx,con8279 out dx,ax ;写显示RAM命令，地址自增

mov dx,dat8279

push bx and bx,0f0h;取高4位

mov cl,4

shr

bx,cl add di,bx

mov

al,cs:[di]

mov ah,0 out dx,ax ;写RAM0

nop

nop

mov

di,offset

segcod pop bx

and bx,0fh;取低4位

add di,bx

mov

al,cs:[di]

mov ah,0 out dx,ax ;写RAM1delay: mov cx,0ffffh;timedelaydelay1: nop

nop loop delay1

jmp start1 code ends end tart1．修改程序，改用AD0809的第二个通道进行AD转换，并显示在数码管上。实验接线与做实验的接线一样。start1: mov dx,04a0h

mov ax,34h out dx,ax ;启动通道0wait1: mov dx,04b0h ;CS244 in ax,dx ;读EOC and ax,1

cmp ax,1

jne wait1 十、习题要改变通道只要修改movdx,04a0h中的把04a0h改成04a2即改为了第二个通道,通道及地址值对应如下：地址值通道04a0H0通道04a2H1通道04a4H2通道04a6H3通道04a8H4通道04aAH5通道04aCH6通道04aEH7通道

2．根据实验程序，编写程序实现两个通道同时AD转换