微型计算机原理及应用实验

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£机原理及应用实验

电子信息技术实验教学中心

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实验1DEBUG调试程序的应用

一、实验目的

掌握DEBUG调试程序的常用命令，熟悉用DEBUG调试程序对

EXE文件的调试过程，并具有一定的分析运行结果的能力。

二、实验内容

。编写一个完整的一位数加法运算程序，并生成EXE文件；

。利用DEBUG调试EXE文件的执行过程，并与源程序进行对比。

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三、DEBUG常用命令

1.汇编命令A

格式：

A段寄存器名：偏移地址

A段地址：偏移地址

A偏移地址

A

功能：用该命令可以将汇编语言程序直接写入内存。

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2.显示内存命令D

格式：

D段寄存器名：偏移地址

D段地址：偏移地址

D偏移地址

D

功能：显示指定内存范围的内容。

3.修改内存单元内容命令E

格式：

E地址内容表

E地址

功能：修改内存单元内容

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4.填充内存命令F

格式：E地址范围内容表

功能：将内容表中的内容重复装入内存的指定范围内。

5,内存移动命令M

格式：M源地址范围目标起始地址

功能：把源地址范围的内容移动到目标起始地址开始的存储单

)Ljo

6.比较命令C

格式：C源地址范围目标起始地址

功能：比较两个内存区域的内容是否相同，相同时不显示任何

信息，不相同时显示不相同的内容

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7.搜索指定内容命令S

格式：s地址范围内容表

功能：在指定地址范围内搜索内容表中的内容。

8.查看修改寄存器内容命令R

格式：

R

R寄存器名

功能：查看或修改寄存器内容

关于标志位：

OF：OV/NV有/无;DF：DN/UP减/增;IF：EI/DI允许/禁止;

SF：NG/PL负/正；ZF：ZR/NZ零/非零；AF：AC/NA有/无；PF：

PE/PO偶/奇；CF：CY/NC有/无。

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9.单步执行命令T

格式：

T地址

T地址条数

功能：单步执行指令

10.反汇编命令U

格式：

U地址

U地址范围

功能：将指定内存的内容显示成汇编语言形式。

11.命名命令N

格式：N路径和文件名

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12.读盘命令L

格式：

L地址驱动器号起始扇区号扇区数

L地址

L

功能：将N命令指定的文件或磁盘扇区内容读到内存。

13.写盘命令W

格式：

W地址驱动器号起始扇区号扇区数

W地址

W

功能：将内存内容写至UN命令指定的文件或磁盘扇区中。

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14.输入命令I

格式：I端口地址

功能：将端口的内容传送到累加器AL中。

15.输出命令0

格式：0端口地址

功能：将累加器AL的内容传送到端口中。

16.运行命令G

格式：

G二地址

G

功能：从当前地址或指定地址开始执行指令。

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17.十六进制运算命令H

格式：

H数据1数据2

功能：对数据1和数据2进行十六进制加法和减法运算。

18.P命令

格式：

P

功能：在下一条指令执行之前停止

19.退出命令Q

格式：

Q

功能：退出DEBUG调试环境。

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实验2算术运算程序设计

、实验目的

。掌握汇编语言中的数值接收方法；

。掌握算术运算程序的编写与结果显示方法;

。掌握宏定义与调用方法

、实验内容

从键盘接收运算式，编程实现两位十进制数的算术运算（

加、减、乘、除），若输入的不是数字或运算符，进行错误处

理，按Esc键退出。

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三、编程提示

。定义一个显示单字符的宏；

。定义一个能接收两位数的子程序，并将其转换成二进制，若

接收的不是数字，进行错误处理，其算法为：退一格，显示

一个空格，再退一格。若接收的为ESC键退出；

。主程序的编程流程如图2.1所示。

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图2.1

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实验3字符串处理程序设计

一、实验目的

。掌握串操作程序设计的基本方法；

。掌握串查找与替换的方法；

。掌握字符串接收和显示的方法；

。掌握循环和分支程序设计方法。

二、实验内容

。编程实现字符接收、字符转换、字符显示等操作；

。具体要求：从键盘接收30个字符存入变量X中，将X中的字符

传送到变量Y中，将变量Y中的空格字符转换成字符“0”，

回车换行后显示Y中的内容。

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三、编程提示

编程流程如图3.1所示。

图3.1

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实验4数值处理程序设计

一、实验目的

。掌握数组元素的输入方法；

。掌握一般的排序算法。

二、实验内容

。编程实现数值输入、数组排序、显示等基本操作；

。具体要求：从键盘输入20个有符号两位十进制数，编程对其

从小到大进行排序，并显示排序后的结果，以逗号分隔。

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二、参考程序

dispcmacrox

movdl,x

movah,2

int21h

endm

datasegment

xdb20dup(?)

dataends

codesegment

assumecs:code,ds:data

go:movax,data

movds,ax

接收20个有符号数的程序段

movbx,19

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10:movex,19

leasi,x

11:lodsb

empal,[si_

jge12

movah,[si]

mov[si],al

mov[si-l],ah

12:loop11

decbx

empbx,0

jne10

movex,20

13:lodsb

empal,0

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jge14

pushax

dispc'-'

popax

negal

14:aam

orax,3030h

movbh,al

cmpah,30h

je15

dispcah

15:dispcbh

dispc','

loop13

dispc8

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dispc20h

movah,7

int21h

movah,4ch

int21h

codeends

endgo

UNIVERSITY

实验5文件、文件夹操作程序设计

一、实验目的

。掌握在磁盘上建立文件夹的程序设计方法；

。掌握在文件夹下建立文件的程序设计方法；

。掌握对文件的读、写、关闭的程序设计方法

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二、实验内容

。编程实现文件、文件夹的建立、写入、字符串接收等基本操

作；

。具体要求：

①清屏，将光标置于5行，0列，从键盘接收最多80个字符的字

符串，将接收字符串中的小写字母全部转换成大写，其余不

变；

②从10行，0列开始显示转换后的字符串；

③在D盘上建立一文件夹USER；

④将转换后的字符串写入文件'D:\USER\STRING.TXT中。

（注：文件操作时要求有相应的提示信息）

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二、参考程序

dispsmacrox

movah,9

leadx,x

int21h

endm

datasegment

bufferdb80,?,81dup(O)

pfnamedbJD:\USER\O

fnamedb'D:\USER\STRING.TXT,。

dldbJCreatepaperfileerror5,Odh,Oah,,$J

d2db'Createfileerror',Oah,Odh,，$'

d3dbJWritefileerror',Oah,Odh,'$'

d4dbJClosefileerror5,Oah,Odh,J'

d5db'Operatesucceed',Oah,Odh,'$'

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d6dbOah,Odh,'$'

dataends

codesegment

assumecs:code,ds:data

go:movax,data

movds,ax

movah,2

movbh,0

movdx,0

intlOh

moval,20h

movah,9

movex,2000

movbl,12h

intlOh

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movah,2

movbh,0

movdh,5

movdl,0

intlOh

movah,Oah

leadx,buffer

int21h

movcl,buffer+1

movch,0

leasi,buffer+2

11:lodsb

cmpal,'a'

jb12

cmpal,'z

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ja12

xoral,20h

mov[si-l],al

12:loop11

movbyteptr[si

movah,2

movbh,0

movdh,10

movdl,0

intlOh

dispsbuffer+2

dispsd6

movah,39h

leadx,pfname

int21h

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jnc11

dispsdl

jmp16

12:movah,5bh

movex,0

leadx,fname

int21h

pushax

jnc13

dispsd2

jmp16

13:movah,40h

popbx

movcl,buffer+1

movch,0

》祥孝伤

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leadx,buffer+2

int21h

jnc14

dispsd3

jmp16

14:movah,3eh

int21h

jnc15

dispsd4

jmp16

15:dispsd5

16:movah,7

int21h

movah,4ch

int21h

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codeends

endgo

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实验6图形程序设计

一、实验目的

。掌握屏幕显示方式的设置方法；

。掌握写象素点的方法；

。掌握宏的定义和调用方法。

、实验内容

。编程实现几何图形的绘制，不同颜色的填充；

。具体要求：将屏幕设置成640*480,在屏幕上画5个几何图形:

空心正方形、空心长方形、实心正方形、实心长方形、空心直

角等腰三角形。大小、颜色、位置自定。

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二、参考程序

sxfkmacroxl,yl,x2,y2,color；画实心矩形（左上顶点坐标,

local11,12右下顶点坐标,颜色）

movah,Och

moval,color

movdx,yl

11:movex,xl

12:intlOh

incex

cmpex,x2

jbe12

incdx

cmpdx,y2

jbe11

endm

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kxfkmacroxl,yl,x2,y2,color画空心矩形（左上顶点坐标,

local11,12,13,14右下顶点坐标,颜色）

movah,Och

movdx,yl

movex,xl

moval,color

11:intlOh

incex

empex,x2

jb11

12:intlOh

incdx

empdx,y2

jb12

13:intlOh

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decex

empex,xl

ja13

14:intlOh

decdx

empdx,yl

ja14

endm

sjxmacroxl,yl,long,color画等腰直角三角形（左上

local11,12,13顶点坐标，腰长，颜色）

movah,Och

moval,color

movdx,yl

movex,xl

movsi,long

ft

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addsi,dx

11:intlOh

incdx

cmpdx,si

jbe11

movdi,long

adddi,ex

12:intlOh

incex

cmpex,di

jbe12

movex,xl

movdx,yl

13:incex

incdx

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intlOh

cmpex,di

jb13

endm

codesegment

assumecs:code

go:movax,0012h

intlOh

movah,Obh

movbx,1

intlOh

sjx50,50,125,4

kxfk1,2,241,242,3

sxfk10,250,320,470,(

sxfk339,179,639,479,5

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kxfk270,5,630,170,

movah,7

int21h

movah,4ch

int21h

codeends

endgo

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实验7中断控制实验

一、实验目的

。了解Windows下中断处理过程；

。比较中断和查询两种数据交换方法的效率差别。

二、实验内容

用查询和中断方式分别实现控制指示灯，实验电路如图。

要求直接用手动产生的单脉冲作为中断请求信号，每按一次单

脉冲产生一次中断，让8个指示灯显示一秒钟的01010101,否则

让指示灯显示10101010。然后在任务栏比较中断和查询方式下

CPU利用率的差别。

但'・YANGTZENORMALUNIVERSITY

。中断方法：将8255的A□设为输出，IRQ直接接到正脉冲，线

路连接如图7.1所示；

。查询方法：将8255的A□设为输出接指示灯，C口设为输入，

将PCO接正脉冲输入，线路连接如图7.2所示。

!IRQ

8255825s

1------1(ACK)

PAO一.LI116一.…•——PC©PA0«L0

PA1一..♦LPA!

PA2一..■L：PA2♦L2

PA3一……・L：PA3

PA4f.......♦L«PA4

PA5......•LIPA5•L5

288h^28Fh288h^28Fh

CSPA6•Li.........----------CSPA8

PA7—.......•L1PA7•L7

图7.1图7.2

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三、编程提示

中断方法的编程流程如图7.3所示

主程序中断服务程序

图7.3

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查询方法的编程流程如图7.4所示

有键按下?图7.4

霞陵严守兄孝笛

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实验8定时器/计数器实验

、实验目的

掌握8253的基本工作原理和编程方法。

、实验内容

。定时器应用：按图8.1连接电路，将计数器0、计数器1分别

设置为方式3,计数初值设为1000,用逻辑笔观察0UT1输出

电平的变化（频率1HZ）；

。计数器应用：按图8.2连接电路，将计数器0设置为方式0,

计数器初值为N（NC0FH）,用手动逐个输入单脉冲，编程

使计数值在屏幕上显示，并同时用逻辑笔观察OUTO电平变化

（当输入N+1个脉冲后OUTO变高电平）。

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U5OUT1

8253

RATF1141

CLK1<

280H、OUT0

CS

R6TFA11-

CLK0<9-

图8.1

US8253

CLK0<-5—

+5

GATE©JLl^.……丁

280H、

♦2%CS

OUT0

图8.2

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三、编程提示

8253控制寄存器地址283H

开始

计数器0地址280H、

计数器1地址281H

定时器应用时的编程

流程如图&3所示，计数器

应用时的编程流程如图&4

所示。

图8.3图8.4

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实验9并行通信实验

、实验目的

掌握并行接口芯片8255的工作原理及使用方法

八实验内容

。方式0的应用：实验电路如图9.1,8255c□接逻辑电平开关

K0-K7,A口接LED显示电路L0〜L7,编程从8255c口输入数

据，再从A口输出；

。方式1的应用：实验电路如图9.2,要求每按一次单脉冲按

钮产生一个正脉冲使8255产生一次中断请求，让CPU进行一

次中断服务：依次输出01H、02H,04H,08H,10H,20H,

40H,80H使L0〜L7依次发光，中断8次结束。

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LA..14prApAA4.............10

k1•.15PCIPAI_3_........I18255

(INTRA)

L2•.16propo22・........L2IRQ------♦PC3PAO—・・・L0

kA•.17Pc2pawPAIL1

k4..13pr4PA440........I4PA2—…-«•L2

288h^28Fh

k5・.12prePAR39...........L5■<-------CSPA3-■•L3

11

«PC6PA638........LGPA4••♦L4

147..1。PC7PA737•.........I7PA5L5

(ACK)

PC6PA6—»L6

288HUI8

.・—.6CS8255PA7…・L7

图9.1图9.2

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三、编程提示

8255控制端口地址28BH

A□的地址288H

C□的地址28AH

方式0应用时编程流程如图

9.3所示，方式1应用时编程流

程如图9.4所不。

图9.3

Count=12返回DOS

N

中断终来］

主程序中断处理程序

图9.4

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实验107段数码管显示控制实验

、实验目的

掌握数码管显示数字的原理。

、实验内容

。静态显示：按图10.1连接好电路，将8255的ADPA0〜PA6分

别与七段数码管的段码驱动输入端a〜g相连，位码驱动输

入端S1接+5V（选中），SO、dp接地（关闭）。编程从键盘

输入一位十进制数字（0〜9）,在七段数码管上显示出来；

。动态显示：按图10.2连接好电路，七段数码管段码连接不变,

位码驱动输入端SI,S0接8255C口的PCI,PCO,编程在两个

数码管上显示“56”。

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七段数码管字型代码表

显小字形，gQe-许d，2b*-'段码.

0/031PIPIP3fh口a

IP020,0^OPl*10/063

2+1Q0<1.W0"1*'1〃5bh.-一fgb

♦

3+，1'O0~1"A1-'IP4fhUc

“121P0"OQ1cIPOr66h0“e

1PI*102IPOcW6dhJJd

6+1P1*14，1/0,7dh<

1

7P0。0V030川l-1*-'07h2

8c121P1」1cIP1P7fhp

9/1/02IPIP6fh>'

图10.1

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七段数码管字型代码表

un

8255

图10.2

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三、编程提示

实验台上的七段数码管为共阴型，段码采用同相驱动，输

入端加高电平，选中的数码管亮，位码加反相驱动器，位码输入

端高电平选中。

静态显示时的编程流程如图10.3所示，动态显示时的编程

流程如图10.4所示。

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（开始）

将8255设为A口输出

送5的段码至4口

送位码。2H至C口

返回DOS]

图10.3囹1U.4

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实验11抢答器设计实验

一、实验目的

。了解微机化竞赛抢答器的基本原理；

。进一步学习使用并行接口。

二、实验内容

图1L1为竞赛抢答器（模拟）的原理图，逻辑开关K0〜K7

代表竞赛抢答按钮0〜7号，当某个逻辑电平开关置“1”时，

相当某组抢答按钮按下。在七段数码管上将其组号（0〜7）显

示出来，并使微机扬声器响一下。

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U1774LS244

2

*IH-1A1

1w1

4

1A21?2

61A313

81A41V4

11

X2A12?1

I3

X2A22w2

15

A2A323

17

A2A42Y4

I1C

abcdefgdp

LED1

gnd

K7■6K5K4K3K2K0

图ll.I

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三、编程提示

设置8255为C□输入、A□输出，读取C□数据，若为0表

示无人抢答，若不为0则有人抢答。根据读取数据可判断抢答组

号。从键盘上按空格键开始下一轮抢答，按其它键程序退出。

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图11.2

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实验12交通灯控制实验

一、实验目的

通过并行接口8255实现十字路口交通灯的模拟控制,进一步

掌握对并行口的使用。

二、实验内容

如图12.1,L7、L6、L5作为南北路口的交通灯与PC7、PC6、

PC5相连,L2、LKL0作为东西路口的交通灯与PC2、PCI、PCO

相连。编程使六个灯按交通灯变化规律亮灭。

红黄红黄绿

L716L5L2L1L0

••••••

fttT

PC7PC6PCSPC2PCIPC0

CS8255

图12.1

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三、编程提示

十字路口交通灯的变化规律要求：

(1)南北路口的绿灯、东西路口的红灯同时亮30秒左右;

(2)南北路口的黄灯闪烁若干次，同时东西路口的红灯

继续亮；

(3)南北路口的红灯、东西路口的绿灯同时亮30秒左右;

(4)南北路口的红灯继续亮、同时东西路口的黄灯亮闪

烁若干次；

(5)转(1)重复。

编程流程如图12.2所示。

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图12.2

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实验13串行通信实验

一、实验目的

。了解串行通讯的基本原理；

。掌握串行接口芯片8251的工作原理和编程方法。

二、实验内容

。按图13.1连接好电路，（8251插通用插座）其中8253计数器用

于产生8251的发送和接收时钟.TXD和RXD连在一起；

。编程：从键盘输入一个字符,将其ASCH码加1后发送出去,再

接收回来在屏幕上显示。实现自发自收。

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D0D0NTXD

OUT0D1D1J

O

D2D2XRXD

GATE©D3.

D3L

D4D4

CLKQ<D5D5

D6D6TxRDY15

D7D7

--8251RxRDY14

U5CS

2B8H〜2BPH•…♦RD

8253IOR♦.♦UR

IQ(J•••・_••.c

A0・•・•-♦R

氏21IE

RESET*....*

uCTS

r

280h-287h

寸

e

1MHZ上….♦

图13.1

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三、编程提示

。图示电路8251的控制□地址为2B9H,数据口地址为2B8H；

。8253计数器的计数初值二时钟频率/（波特率X波特率因

子），这里的时钟频率接1MHz,波特率若选1200,波特率因

子若选16,则计数器初值为52H；

。收发采用查询方式；

。编程流程如图13.2所示。

U浮彳通孝伤

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《开始~3

图13.2

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实验14数/模转换实验

一、实验目的

了解数/模转换器的基本原理，掌握DAC0832芯片的使用方

法。

、实验内容

。实验电路原理如图14.1所示，DAC0832采用单缓冲方式，具

有单双极性输入端（图中的Ua、Ub）；

。编程产生锯齿波（从Ub输出，用示波器观察）；

。编程产生正弦波（从Ub输出，用示波器观察）。

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U6

DAC0832

D7D7

D6D6

D5D5

D4D4

D3D3

D2D2

2

D1D1IOUt1

D0D0

Iout212m

cSN

do

uRr

298H砾一9

图14.1

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三、编程提示

。8位D/A转换器DAC0832的口地址为290H,输入数据与输出电

压的关系为：

Ua二-（UREF/256）*N

Ua二-（UREF/256）*N-5

（UREF表示参考电压,N表示数数据），这里的参考电压为PC

机的+5V电源。

。产生锯齿波只须将输出到DAC0832的数据由0循环递增；

。产生正弦波可根据正弦函数建一个下弦数字量表，取值范围

为一个周期，表中数据个数在16个以上。

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(g®

将喔给CL

可

将CL中的数给DK0832

loipi

图14.2图14.3

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实验15模/数转换实验

、实验目的

了解模/数转换的基本原理，掌握ADC0809的使用方法。

、实验内容

实验电路原理图如图15.1所示。通过实验台左下角电位器

RW1输出0〜5V直流电压送入ADC0809通道O(INO),编程采集IN0

输入的电压，在屏幕上显示出转换后的数据(用16进制数)。

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+5

217

12二

ref(+)226

VCC2二35

244

一

GND253

reft-)2二62

27

1MHZ一1

280

JWL・10>CLOCK

282

IN-2ADD-C1

ADD-B

+5R60

IN-1ADD-A

18kI

R7

EOC二

18k8IOU

ALE

-26STARTcs

IN1IN-0

U298H〜29FH

ENABLE

图15.1

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三、编程提示

。ADC0809的INO□地址为298H,IN1口地址为299H；

。IN0单极性输入电压与转换后数字的关系为：

N-Ui/(Uref/256)

其中Ui为输入电压，UREF为参考电压，这里的参考电压为P

C机的+5V电源。

。编程流程如图15.2所示

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显示子程序

主程序

图15.2

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实验168255A并行口键盘扫描实验

一、实验目的

。掌握8255A编程原理。

。了解键盘阵列结构，学会读取按键的方法。

二、实验内容

本实验的实验电路如图16.1所示。它做在一块扩展电路板上

,用一根20芯扁平电缆线将实验板扩展插头J1与实验台上的扩

展插头J7相连，为扩展电路连接电源及外部总线。扩展电路板

上的数码管、键盘阵列既能由8279控制，也可以由外部电路控

制，其实现靠的是若干组短路子组成的控制选择开关KI、K2、

K3、K4、KBO、KB1、KB2。

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当KI、K3、K4连接在8279一端时，数码管由8279控制，连

接在LS273一端时由外部总线通过LS273直接控制。当K2、KB1、

KB2、KB3连接在8279一端时，键盘阵列由8279控制，连接在

8255一端时由外接芯片8255控制。因为本实验为8255控制实验,

所以除了连接J1和J7外，还需要将选择开关K2、KB1、KB2、KB3

连接在8255一端，并将KAO-KA7,KBO-KB2连接到8255芯片A口，

CO,还需要连接8255芯片的片选，以使键盘阵列由8255芯片控

制。

8255A的端口A地址为：288H,端DC地址为：28AH,控制口

地址为：28BHo编程使得在键盘阵列上每按一个键后，微机屏

幕上有相应字符显示出来。

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288h〜28Fh

♦…■

图16.1

♦'♦YANGTZENORMALUNIVERSITY

三、编程提示

1.识别键盘上的闭合键，通过采用行扫描法或列翻转法：

(1)行扫描法是使键盘上某一列线为低电平，而其余行接高电平，

然后读取列值；如果列值中有某位为低电平，则表明行列交点处的键

被按下；否则扫描下一行，直到扫完全部的行线为止。

(2)行反转法识别闭合键时，要将行线接一个并行口，先让它工

作在输出方式，将列线也接到一个并行口，先让它工作在输入方式；

程序通过输出端口向全部行线上送低电平，然后读取列线的值；如果

此时有某一键被按下，则必定会使某一列线值为零，程序再对两个并

行端口进行方式设置，使行线工作在输入方式，列线工作在输出方式,

并且将刚才读到的列线值从列线所接的并行端口输出，再读取行线上

的值；那么，在闭合键所在的行线上的值必定为零。这样，当一个键

被按下时，必定可以读到一对唯一的行值和列值。在我们提供的程序

中就采用行反转法来识别键盘按键。

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2.在程序设计时，将各个键对应的代码（列值，行值）放在

一个表中，程序通过查表来确定具体按下的为哪一个键。

3.编程流程

主程序流程如图16.2所示。

设置数据段,显示提示信息

调艇盘扫描子薛-

--——是

是否R健——

否|、吟