武汉理工实验指导书~微机原理与接口技术

...wd......wd......wd...《微机原理及接口技术B》实验指导书※实验环境实验设备——唐都TD-PITE80X86微机原理及接口技术微机实验平台。每套设备包括实验箱一台、配备安装有Wmd86联机操作软件的PC微机一台、连接线及电源线。图1实验平台连接示意图图2唐都TD-PITE实验箱图3唐都TD-PITE实验箱布局图操作步骤：1、翻开电脑。2、插好实验平台电源线。3、通过串口连接线连接实验箱与微机。4、翻开Wmd86联机操作软件。5、检查端口是否选择好。6、进展实验接线。7、录入汇编程序。8、编译、链接、下载，观察结果。图4Wmd86联机操作软件实验一定时器的使用实验目的和意义熟悉接口试验箱的使用环境。体会接口电路通过外部总线与处理器连接原理。掌握可编程芯片8253的编程方法。实验设备PC机一台，TD-PITE实验装置一套。实验内容1、编写程序，将8254的计数器0和计数器1都设为方式3，用信号源1MHz作为CLK0时钟，OUT0为波形输出1ms方波，再通过CLK1输入，OUT1输出1s方波。2、编写程序，将8254的计数器0设为方式3，计数值为十进制数4，用单次脉冲KK1＋作为CLK0时钟，OUT0连接MIR7，每当KK1＋按动5次后产生中断请求，在Wmd86程序运行结果栏上显示字符M。改变计数值，验证8254的计数功能。背景知识〔1〕8254的功能8253具有三个独立的16位计数器〔0#~2#通道〕；每个通道有6种工作方式；可以进展二进制或十进制计数，计数方式为减1计数。〔最高计数频率2.6MHZ〕〔2〕8254的内部构造和外部引脚图1.18254内部构造图1.28254外部引脚〔3〕8254的工作方式方式0：计数到0完毕输出正跃变信号方式。方式1：硬件可重触发单稳方式。方式2：频率发生器方式。方式3：方波发生器。方式4：软件触发选通方式。方式5：硬件触发选通方式。〔4〕初始化编程的原则:先写入控制字、再设置计数初值。方式命令的作用：对8253进展初始化，锁存当前计数值。〔5〕设置计数初始值是写全字节，还是只写低字节或高字节。定时器初始值确实定：计数初值n〔时间常数〕与定时时间t及输入时钟脉冲周期TCLK之间的关系是：n=t/TCLK计数初值n〔时间常数〕与输入脉冲频率fCLK及输出波形频率fOUT之间的关系是：n=fOUT/fCLK〔6〕8254控制字8254的控制字有两个：一个用来设臵计数器的工作方式，称为方式控制字；另一个用来设臵读回命令，称为读回控制字。这两个控制字共用一个地址，由标识位来区分。表1.2表1.1表1.2表1.1〔7〕实验原理图图1.图1.3实验步骤1.编写程序，将8254的计数器0和计数器1都设臵为方式3，用信号源1MHz作为CLK0时钟，OUT0为波形输出1ms方波，再通过CLK1输入，OUT1输出1s方波。〔1〕按以下列图1.4接线。图1.4实验接线图〔2〕根据实验内容，编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。〔3〕单击按钮，运行实验程序，8254的OUT1会输出1s的方波。〔4〕用示波器观察波形的方法：单击虚拟仪器菜单中的按钮或直接单击工具栏的按钮，在新弹出的示波器界面上单击按钮运行示波器，就可以观测出OUT1输出的波形。实验程序清单〔A82542.ASM〕A8254EQU0600HB8254EQU0602HC8254EQU0604HCON8254EQU0606HSSTACKSEGMENTSTACKDW32DUP(?)SSTACKENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODESTART:MOVDX,CON8254;8254MOVAL,36H;计数器0，方式3OUTDX,ALMOVDX,A8254MOVAL,0E8HOUTDX,ALMOVAL,03HOUTDX,ALMOVDX,CON8254;8254MOVAL,76H;计数器1，方式3OUTDXMOVDX,B8254MOVAL,0E8HOUTDXMOVAL,03HOUTDXAA1:JMPAA1CODEENDSENDSTART2计数应用实验编写程序，将8254的计数器0设臵为方式3，计数值为十进制数4，用单次脉冲KK1＋作为CLK0时钟，OUT0连接MIR7，每当KK1＋按动5次后产生中断请求，在屏幕上显示字符‚M‛。实验步骤：〔1〕按以下列图1.5实验接线。图1.5实验接线图〔2〕编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。〔3〕运行程序，按动KK1＋产生单次脉冲，观察实验现象。〔4〕改变计数值，验证8254的计数功能。实验程序清单〔A82541.ASM〕A8254EQU06C0HB8254EQU06C2HC8254EQU06C4HCON8254EQU06C6HSSTACKSEGMENTSTACKDW32DUP(?)SSTACKENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,SS:SSTACKSTART:PUSHDSMOVAX,0000HMOVDS,AXMOVAX,OFFSETIRQ7;取中断入口地址MOVSI,003CH;中断矢量地址MOV[SI],AX;填IRQ7的偏移矢量MOVAX,CS;段地址MOVSI,003EHMOV[SI],AX;填IRQ7的段地址矢量CLIPOPDS;初始化主片8259MOVAL,11HOUT20H,AL;ICW1MOVAL,08HOUT21H,AL;ICW2MOVAL,04HOUT21H,AL;ICW3MOVAL,01HOUT21H,AL;ICW4MOVAL,6FH;OCW1OUT21H,AL;8254MOVDX,CON8254MOVAL,10H;计数器0，方式0OUTDX,ALMOVDX,A8254MOVAL,04HOUTDX,ALSTIAA1:JMPAA1IRQ7:MOVDX,A8254MOVAL,04HOUTDX,ALMOVAX,014DHINT10H;显示字符MMOVAX,0120HINT10HMOVAL,20HOUT20H,AL;中断完毕命令IRETCODEENDSENDSTART实验二并行接口Intel8255A的方式0应用实验目的和意义学习并掌握8255的工作方式及其应用。掌握8255典型应用电路的接法。掌握程序固化及脱机运行程序的方法。实验设备PC机一台，TD-PITE实验装置一套。实验内容1.根本输入输出实验。编写程序，使8255的A口为输入，B口为输出，完成拨动开关到数据灯的数据传输。要求只要开关拨动，数据灯的显示就发生相应改变。2.流水灯显示实验。编写程序，使8255的A口和B口均为输出，数据灯D7～D0由左向右，每次仅亮一个灯，循环显示，D15～D8与D7～D0正相反，由右向左，每次仅点亮一个灯，循环显示。背景知识〔1〕8255的功能有三个输入输出端口：端口A，端口B，端口C每个端口可编程设定为输入端口或输出端口，并可设定为不同的工作方式。端口C可作为一个独立的端口使用，但常常是配合A口和B口工作，为这两个端口的输入输出操作提供联络信号。〔2〕8255内部构造及外部引脚图2.18255内部构造图2.28255外部引脚〔3〕8255A有3种工作方式：方式0，方式l和方式2。方式0无条件传送〔外设始终做好了准备〕方式1应答发式传送〔查询、中断〕方式2双向应答发式传送〔查询、中断〕〔4〕8255工作方式控制字和C口按位置位/复位控制字格式如以下列图2.3所示。图2.38255控制字〔5〕实验原理图图2.4实验原理图实验步骤1.根本输入输出实验本实验使8255端口A工作在方式0并作为输入口，端口B工作在方式0并作为输出口。用一组开关信号接入端口A，端口B输出线接至一组数据灯上，然后通过对8255芯片编程来实现输入输出功能。具体实验步骤如下述：〔1〕实验接线图如以下列图，按图2.5连接实验线路图。图2.5实验接线图〔2〕编写实验程序，经编译、连接无误后装入系统。〔3〕运行程序，改变拨动开关，同时观察LED显示，验证程序功能。〔4〕点击‚调试‛下拉菜单中的‚固化程序‛项，将程序固化到系统存储器中。〔5〕将短路跳线JDBG的短路块短接到RUN端，然后按复位按键，观察程序是否正常运行；关闭实验箱电源，稍等后再次翻开电源，看固化的程序是否运行，验证程序功能。〔6〕实验完毕后，请将短路跳线JDBG的短路块短接到DBG端。实验程序清单〔A82551.ASM〕SSTACKSEGMENTSTACKDW32DUP(?)SSTACKENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODESTART:MOVDX,0646HMOVAL,90HOUTDXAA1:MOVDX,0640HINAL,DXCALLDELAYMOVDX,0642HOUTDXJMPAA1DELAY:PUSHCXMOVCX,0F00HAA2:PUSHAXPOPAXLOOPAA2POPCXRETCODEENDSENDSTART2.流水灯显示实验使8255的A口和B口均为输出，数据灯D7～D0由左向右，每次仅亮一个灯，循环显示，D15～D8与D7～D0正相反，由右向左，每次仅点亮一个灯，循环显示。实验步骤如下所述：〔1〕按图连接实验线路图。图2.6实验线路图〔2〕编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。〔3〕运行程序，观察LED灯的显示，验证程序功能。〔4〕自己改变流水灯的方式，编写程序。〔5〕固化程序并脱机运行。实验程序清单〔A82552.ASM〕SSTACKSEGMENTSTACKDW32DUP(?)SSTACKENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODESTART:MOVDX,0646HMOVAL,80HOUTDXMOVBX,8001HAA1:MOVDX,0640HMOVAL,BHOUTDX,ALRORBH,1MOVDX,0642HMOVAL,BLOUTDXROLBL,1CALLDELAYCALLDELAYJMPAA1DELAY:PUSHCXMOVCX,0F000HAA2:PUSHAXPOPAXLOOPAA2POPCXRETCODEENDSENDSTART实验三A/D及D/A转换器应用实验目的和意义替换理解模/数、数模信号转换的根本原理。掌握模/数转换芯片ADC0809的使用方法。掌握DAC0832的使用方法。实验设备PC机一台，TD-PITE实验装置一套。实验内容1.数/模转换。要求产生方波，并用示波器观察电压波形。2.模/数转换。将ADC单元中提供的0V～5V信号源作为ADC0809的模拟输入量，进展A/D转换，转换结果通过变量进展显示。背景知识D/A转换器D/A转换器是一种将数字量转换成模拟量的器件，其特点是：接收、保持和转换的数字信息，不存在随温度、时间漂移的问题，其电路抗干扰性较好。大多数的D/A转换器接口设计主要围绕D/A集成芯片的使用及配臵响应的外围电路。DAC0832是8位芯片。图3.1DAC0832引脚图图3.2DAC实验单元电路图A/D转换器ADC0809包括一个8位的逐次逼近型的ADC局部，并提供一个8通道的模拟多路开关和联合寻址逻辑。用它可直接输入8个单端的模拟信号，分时进展A/D转换，在多点巡回检测、过程控制等应用领域中使用非常广泛。图3.3ADC0809引脚图图3.4ADC实验单元电路图实验步骤1.数/模转换。要求产生方波，并用示波器观察电压波形。实验接线图如以下列图，按图连接实验线路图。图3.5实验接线图编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。单击按钮，运行实验程序，用示波器测量DA的输出，观察实验现象。用示波器观察波形的方法：单击虚拟仪器菜单中的按钮或直接单击工具栏的按钮，在新弹出的示波器界面上单击按钮运行示波器，观测实验波形。自行编写实验程序，产生三角波形，使用示波器观察输出，验证程序功能。产生方波程序如下〔DA2.ASM〕：SSTACKSEGMENTSTACKDW32DUP(?)SSTACKENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODESTART:MOVAX,00H;产生方波MOVDX,600HAA1:MOVAL,00HOUTDXCALLDELAYMOVAL,7FHOUTDXCALLDELAYJMPAA1DELAY:PUSHCXMOVCX,0FF00HAA2:PUSHAXPOPAXLOOPAA2POPCXRETCODEENDSENDSTART2.模/数转换。将ADC单元中提供的0V～5V信号源作为ADC0809的模拟输入量，进展A/D转换，转换结果通过变量进展显示。按图连接实验线路。图3.6实验连线图编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。将变量VALUE添加到变量监视窗口中。在JMPSTART语句行设臵断点，使用万用表测量ADJ端的电压值，计算对应的采样值，然后运行程序。程序运行到断点处停顿运行，查看变量窗口中VALUE的值，与计算的理论值进展比拟，看是否一致〔可能稍有误差，相差不大〕。调节电位器，改变输入电压，比拟VALUE与计算值，反复验证程序功能。实验程序清单〔AD1.ASM〕SSTACKSEGMENTSTACKDW64DUP(?)SSTACKENDSPUBLICVALUE;设臵全局变量以便变量监视DATASEGMENTVALUEDB?;AD转换结果DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXMOVDX,640H;启动AD采样OUTDXCALLDALLYINAL,DX;读AD采样结果MOVVALUE,AL;将结果送变量JMPSTART;在此处设臵断点,观察变量窗口中的VALUE值DALLY:PUSHCX;延时程序PUSHAXMOVCX,100HA5:MOVAX,0800HA6:DECAXJNZA6LOOPA5POPAXPOPCXRETCODEENDSENDSTART实验四串行接口应用实验目的和意义掌握8251的工作方式及应用。了解有关串口通讯的知识实验设备PC机一台，TD-PITE实验装置一套。实验内容自收自发实验，将3000H起始的10个单元中的初始数据发送到串口，然后自接收并保存到4000H起始的内存单元中。背景知识8251是可编程的串行通信接口，可以管理信号变化范围很大的串行数据通信。〔1〕8251的内部构造及外部引脚图4.18251内部构造图图4.28251引脚图〔2〕8251的编程方式控制字用来指定通信方式及其方式下的数据格式。命令控制字用于指定8251进展某种操作〔如发送、接收、内部复位和检测同步字符等〕或处于某种工作状态，以便接收或发送数据。CPU通过状态字来了解8251当前的工作状态，以决定下一步的操作。图4图4.4图4.图4.58251的初始化和操作流程和8251实验单元电路图如下所示。图4.7实验单元电路图图4.68251初始化和操作流程图实验步骤通过自收自发实验，可以验证硬件及软件设计，常用于自测试。具体实验步骤如下：〔1〕参考实验接线图如以下列图，按图连接实验线路。〔2〕编写实验程序，编译、链接无误后装入系统。〔3〕使用E命令更改4000H起始的10个单元中的数据。〔4〕运行实验程序，待程序运行停顿。〔5〕查看3000H起始的10个单元中的数据，与初始化的数据进展比拟，验证程序功能。实验参考例程〔A82512.ASM〕M8251_DATAEQU0600H;端口定义M8251_CONEQU0602HM8254_2EQU06C4HM8254_CONEQU06C6HSSTACKSEGMENTSTACKDW64DUP(?)SSTACKENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODESTART:MOVAX,