武汉理工实验指导书-微机原理及接口技术

1《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、打开电脑。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、打开Wmd86联机操作软件。5、检查端口是否选择好。6、进行实验接线。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2实验一定时器的使用1.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。2.实验设备PC机一台，TD-PITE实验装置一套。3.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。4.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；可以进行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的内部结构和外部引脚图1.18254内部结构图1.28254外部引脚（3）8254的工作方式方式0：计数到0结束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。3（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进行初始化，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。定时器初始值的确定：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。（7）实验原理图表1.2表1.1表1.3图1.345.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）按下图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(?)SSTACKENDSCODESEGMENT5ASSUMECS: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3OUTDX,ALMOVDX,B8254MOVAL,0E8HOUTDX,ALMOVAL,03HOUTDX,ALAA1: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）按下图1.5实验接线。6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;ICW27MOVAL,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;中断结束命令IRETCODEENDSENDSTART8实验二并行接口Intel8255A的方式0应用1.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。2.实验设备PC机一台，TD-PITE实验装置一套。3.实验内容1.基本输入输出实验。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。4.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内部结构及外部引脚图2.18255内部结构图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/复位控制字格式如下图2.3所示。9图2.38255控制字（5）实验原理图图2.4实验原理图5.实验步骤1.基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）实验接线图如图所示，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。10（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，稍等后再次打开电源，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,90HOUTDX,ALAA1:MOVDX,0640HINAL,DXCALLDELAYMOVDX,0642HOUTDX,ALJMPAA1DELAY: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11（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,80HOUTDX,ALMOVBX,8001HAA1:MOVDX,0640HMOVAL,BHOUTDX,ALRORBH,1MOVDX,0642HMOVAL,BLOUTDX,ALROLBL,1CALLDELAYCALLDELAYJMPAA1DELAY:PUSHCXMOVCX,0F000HAA2:PUSHAXPOPAXLOOPAA2POPCXRETCODEENDSENDSTART12实验三A/D及D/A转换器应用1.实验目的和意义替换理解模/数、数模信号转换的基本原理。掌握模/数转换芯片ADC0809的使用方法。掌握DAC0832的使用方法。2.实验设备PC机一台，TD-PITE实验装置一套。3.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，进行A/D转换，转换结果通过变量进行显示。4.背景知识（1）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（2）A/D转换器ADC0809包括一个8位的逐次逼近型的ADC部分，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，分时进行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135.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。(1)实验接线图如图所示，按图连接实验线路图。图3.5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)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。(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，观测实验波形。(5)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(?)SSTACKEND