北郵微機(jī)原理TPC-ZK課后實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)附答案.pdf

微機(jī)硬件實(shí)驗(yàn) 第一次實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 I/O 地址譯碼地址譯碼 一、一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握 I/O 地址譯碼電路的工作原理。 二、二、 實(shí)驗(yàn)原理及內(nèi)容實(shí)驗(yàn)原理及內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，其中74LS74為D觸發(fā)器，可直接使用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上數(shù)字電路 實(shí)驗(yàn)區(qū)的D觸發(fā)器,74LS138為地址譯碼器。譯碼輸出端Y0Y7在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上“I/O 地址“輸出端引出，每個(gè)輸出端包含8個(gè)地址，Y0：280H287H，Y1：288H 28FH， 當(dāng)CPU執(zhí)行I/O指令且地址在280H2BFH范圍內(nèi)，譯碼器選中，必有 一根譯碼線輸出負(fù)脈沖。 例如：執(zhí)行下面兩條指令 MOV DX，2A0H OUT DX，AL（或IN AL，DX） Y4輸出一個(gè)負(fù)脈沖，執(zhí)行下面兩條指令 MOV DX，2A8H OUT DX，AL（或IN AL，DX） Y5輸出一個(gè)負(fù)脈沖。 利用這個(gè)負(fù)脈沖控制L7閃爍發(fā)光（亮、滅、亮、滅、） ，時(shí)間間隔通過(guò) 軟件延時(shí)實(shí)現(xiàn)。 三、硬件接線圖與程序流程圖 接線： Y4/IO地址 接 CLK/D觸發(fā)器 Y5/IO地址 接 CD/D觸發(fā)器 D/D觸發(fā)器 接 SD/D角發(fā)器 接 +5V Q/D觸發(fā)器 接 L7（LED燈）或 邏輯筆 連接圖： 流程圖： 四、實(shí)驗(yàn)源程序：四、實(shí)驗(yàn)源程序： DATA SEGMENT DATA ENDS STACK SEGMENT STACK STACK STACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE ,DS:DATA, SS:STACK DELAY PROC NEAR PUSH CX 開(kāi)始 在 Y4 端口輸出一個(gè)負(fù)脈沖 延時(shí) 在 Y5 端口輸出一個(gè)負(fù)脈沖 延時(shí) 鍵盤(pán)輸入？ 否 是 結(jié)束 MOV BX,0FFFFH LOOP1:MOV CX,0100H LOOP2:LOOP LOOP2 DEC BX JNZ LOOP1 POP CX RET DELAY ENDP START:PUSH DS XOR AX,AX PUSH AX MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV CX,200H AGAIN:MOV DX,2A0H ;時(shí)鐘 OUT DX,AL CALL DELAY MOV DX,2A8H ;復(fù)位 OUT DX,AL CALL DELAY LOOP AGAIN MOV AX,4C00H INT 21H CODE ENDS END START 五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 運(yùn)行程序后 led 燈 L7 不斷閃爍，達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)期要求。 六、六、 實(shí)驗(yàn)總結(jié)實(shí)驗(yàn)總結(jié) 本次實(shí)驗(yàn)編程和連接都相對(duì)簡(jiǎn)單， 主要是對(duì)D觸發(fā)器的一些更加深入的理解。 本次試驗(yàn)第一次使用實(shí)驗(yàn)箱，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熟悉了對(duì)實(shí)驗(yàn)箱的使用。 實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 簡(jiǎn)單并行接口簡(jiǎn)單并行接口 一、一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握簡(jiǎn)單并行接口的工作原理及使用方法。 二、二、 實(shí)驗(yàn)原理及內(nèi)容實(shí)驗(yàn)原理及內(nèi)容 1、按下圖簡(jiǎn)單并行輸出接口電路圖連接線路(74LS273插通用插座，74LS32用實(shí) 驗(yàn)臺(tái)上的“或門(mén)”)。74LS273為八D觸發(fā)器，8個(gè)D輸入端分別接數(shù)據(jù)總線D0D7，8 個(gè)Q輸出端接LED顯示電路L0L7。 2、編程從鍵盤(pán)輸入一個(gè)字符或數(shù)字，將其ASC碼通過(guò)這個(gè)輸出接口輸出，根據(jù) 8個(gè)發(fā)光二極管發(fā)光情況驗(yàn)證正確性。 3、按下面圖4-2-2簡(jiǎn)單并行輸入接口電路圖連接電路(74LS244插通用插座， 74LS32用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的“或門(mén)”)。74LS244為八緩沖器，8個(gè)數(shù)據(jù)輸入端分別接邏輯 電平開(kāi)關(guān)輸出K0K7，8個(gè)數(shù)據(jù)輸出端分別接數(shù)據(jù)總線D0D7。 4、用邏輯電平開(kāi)關(guān)預(yù)置某個(gè)字母的 ASC碼，編程輸入這個(gè) ASC碼，并將其對(duì) 應(yīng)字母在屏幕上顯示出來(lái)。 三、三、硬件接線圖與硬件接線圖與程序流程圖程序流程圖 四、四、 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)源程序源程序 DATA SEGMENT ;數(shù)據(jù)段 BB DB 0FFH ; DATA ENDS STACK SEGMENT PARA STACK STACK ;堆棧段 DB 100 DUP(?) STACK ENDS CODE SEGMENT ;代碼段 開(kāi)始 鍵盤(pán)輸入 輸入 ESC？ 否 從端口 2A8H 輸出 其安 asc 碼值 結(jié)束 是 ASSUME CS:CODE, SS:STACK ,DS:DATA START:MOV AH,01H INT 21H CMP AL,1BH ;與ESC的ascii碼值比較 JZ EXIT MOV DX,2A8H OUT DX,AL JMP START EXIT: MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START 五、五、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果 運(yùn)行程序后與實(shí)驗(yàn)要求一致，8個(gè)LED燈可以顯示輸入的字符對(duì)應(yīng)的ASC碼。 例如，鍵盤(pán)輸入1的時(shí)候，對(duì)應(yīng)的ASC碼為00110001，對(duì)應(yīng)為L(zhǎng)1、L4，L5發(fā)光二 極管亮而其他的LED燈不亮。 六、六、 實(shí)驗(yàn)總結(jié)實(shí)驗(yàn)總結(jié) 本次試驗(yàn)的原理比較簡(jiǎn)單，74LS273 是一個(gè) 8D 觸發(fā)器，原理上與實(shí)驗(yàn)一是一 樣的。就是 273 的所有連線都要自己連接，要細(xì)心才能不出錯(cuò)。 第二次實(shí)驗(yàn)第二次實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 七段數(shù)碼管七段數(shù)碼管 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)實(shí)驗(yàn)，掌握8255工作于方式0以及設(shè)置A口為輸出口，C口為輸入口的方法。 二、實(shí)驗(yàn)原理和內(nèi)容二、實(shí)驗(yàn)原理和內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)原理： 18255的工作方式 一片8255內(nèi)部有3個(gè)端口，A口可以工作在方式0、方式1或方式2，B口可以工作在 方式0、方式1，C口可以工作在方式0。 方式0是基本型輸入/輸出。這種方式和外設(shè)交換數(shù)據(jù)時(shí)，8255端口與外設(shè)之間不 使用聯(lián)絡(luò)線。 方式1為選通型輸入/輸出。用這種方式和外界交換數(shù)據(jù)時(shí)，端口和外設(shè)之間要有 聯(lián)絡(luò)信號(hào)。 方式2是雙向數(shù)據(jù)傳送，僅A口有這項(xiàng)功能。當(dāng)A口工作在方式2時(shí)，B口仍可以工 作在方式0或方式1，但此時(shí)B口方式1只能用查詢(xún)方式與CPU交換信息。 2. 工作方式選擇字 8255工作方式選擇字共8位（如圖），存放在8255控制寄存器中。最高位D7為 標(biāo)志位，D7=1表示控制寄存器中存放的是工作方式選擇字，D7=0表示控制寄存 器中存放的是C口置位/復(fù)位控制字。 3C口置/復(fù)位控制字 8255的C口可進(jìn)行位操作，即：可對(duì)8255C口的每一位進(jìn)行置位或清零操作，該 操作是通過(guò)設(shè)置C口置/復(fù)位字實(shí)現(xiàn)的（圖8-10） 4命令字與初始化編程 8255有兩個(gè)命令字，即方式選擇控制字和C口置0/置1控制字，初始化編程的步驟 是： 向8255控制寄存器寫(xiě)入“方式選擇控制字”，從而預(yù)置端口的工作方式。 當(dāng)端口預(yù)置為方式1或方式2時(shí)，再向控制寄存器寫(xiě)入“C口置0/置1控制字”。這 一操作的主要目的是使相應(yīng)端口的中斷允許觸發(fā)器置0，從而禁止中斷，或者使 相應(yīng)端口的中斷允許觸發(fā)器置1，從而允許端口提出中斷請(qǐng)求。 注意：“C口置0/置1控制字”雖然是對(duì)C口進(jìn)行操作，但是該控制字是命令字，所 以要寫(xiě)入控制寄存器，而不是寫(xiě)入C口控制寄存器。 向8255數(shù)據(jù)寄存器寫(xiě)入“數(shù)據(jù)”或從8255數(shù)據(jù)寄存器讀出“數(shù)據(jù)” 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：靜態(tài)顯示:按4-4-1連接好電路，將8255的A口PA0PA7分別與七段數(shù) 碼管的段碼驅(qū)動(dòng)輸入端adp相連， 位碼驅(qū)動(dòng)輸入端S0、 S1 、 S2、 S3接PC0、 PC1、 PC2、PC3，編程在數(shù)碼管顯示自己的學(xué)號(hào)的后四位。 三、三、 硬件接線圖與硬件接線圖與程序流程圖程序流程圖 流程圖： 開(kāi)始 設(shè)置 8255 為 A、C 口輸出 選定第四位數(shù)碼管 送 0 的段碼 選定第三位數(shù)碼管 鍵盤(pán)輸入？ 否 是 結(jié)束 送 5 的段碼 選定第二位數(shù)碼管 送 1 的段碼 選定第一位數(shù)碼管 送 7 的段碼 四、四、 程序程序源代碼源代碼 DATA SEGMENT PORTA EQU 288H PORTC EQU 28AH PORTCON EQU 28BH DATA ENDS STACK SEGMENT STACK STACK DB 100 DUP(?) STACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK START: MOV AL,80H ;初始化控制字 MOV DX,PORTCON OUT DX,AL START1: MOV AL,08H ;第四位有效 MOV DX,PORTC OUT DX,AL MOV AL,3FH ;0 MOV DX,PORTA OUT DX,AL CALL DELAY MOV AL,04H ;第三位有效 MOV DX,PORTC OUT DX,AL MOV AL,6dH ;5 MOV DX,PORTA OUT DX,AL CALL DELAY MOV AL,02H ;第二位有效 MOV DX,PORTC OUT DX,AL MOV AL,06H ;1 MOV DX,PORTA OUT DX,AL CALL DELAY MOV AL,01H ;第一位有效 MOV DX,PORTC OUT DX,AL MOV AL,07H ;7 MOV DX,PORTA OUT DX,AL CALL DELAY MOV AH,1 INT 16H JZ START1 ;若無(wú)按鍵，ZF=1 MOV AL,00H MOV DX,PORTC OUT DX,AL MOV AX,4C00H INT 21H DELAY PROC NEAR MOV BX,0 DELAY1: MOV CX,1 WAIT1: LOOP WAIT1 DEC BX JNE DELAY1 RET DELAY ENDP CODE ENDS END START 五、五、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果 運(yùn)行程序， 完成實(shí)驗(yàn)要求的內(nèi)容， 在七段數(shù)碼管上顯示自己學(xué)號(hào)的后4位0517。 六、六、 實(shí)驗(yàn)總結(jié)實(shí)驗(yàn)總結(jié) 這次實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)在于掌握了8255的編程。通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)，我比較清晰的掌握了 8255的編程方法，尤其是控制字的寫(xiě)入和數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)。由于使用4跟根數(shù)碼管， 需要位選和段選信號(hào)。 故用A口和C口的低4位作為輸出， 將寫(xiě)好的控制字送到8255 的控制口。然后需要將數(shù)據(jù)送到A口和C口即可實(shí)現(xiàn)所要求的內(nèi)容。 第三次：可編程定時(shí)器第三次：可編程定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器（計(jì)數(shù)器（82538253）實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模?學(xué)習(xí)掌握 8253 用作定時(shí)器的編程原理 二、二、 實(shí)驗(yàn)原理及內(nèi)容實(shí)驗(yàn)原理及內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)原理：8253和8254都是可編程計(jì)數(shù)器，它們的引腳兼容，功能與使用方 法相同。8254是8253的改進(jìn)型。 18253初始化 使用8253前，要進(jìn)行初始化編程。初始化編程的步驟是： 1 向控制寄存器端口寫(xiě)入控制字對(duì)使用的計(jì)數(shù)器規(guī)定其使用方式等。 2 向使用的計(jì)數(shù)器端口寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值。 28253 控制字 D7D600：使用0號(hào)計(jì)數(shù)器，D7D601：使用1號(hào)計(jì)數(shù)器 D7D610：使用2號(hào)計(jì)數(shù)器，D7D611：無(wú)效 D5D400：鎖存當(dāng)前計(jì)數(shù)值 D5D401：只寫(xiě)低8位（高8位為0） ，讀出時(shí)只讀低8位 D5D410：只寫(xiě)高8位（低8位為0） ，讀出時(shí)只讀高8位 D5D411：先讀/寫(xiě)低8位，后讀/寫(xiě)高8位計(jì)數(shù)值 D3D2D1000：選擇方式0，D3D2D1001：選擇方式1 D3D2D1X10：選擇方式2，D3D2D1X11：選擇方式3 D3D2D1100：選擇方式4，D3D2D1101：選擇方式5 D00：計(jì)數(shù)初值為二進(jìn)制，D01：計(jì)數(shù)初值為 BCD 碼數(shù) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：完成一個(gè)音樂(lè)發(fā)生器，通過(guò)喇叭或蜂鳴器放出音樂(lè)。 三、硬件接線圖與程序流程圖三、硬件接線圖與程序流程圖 流程圖： 開(kāi)始 8253 初始化 8255A 初始化 設(shè)置數(shù)碼管選通信號(hào) 按照樂(lè)譜，調(diào)用發(fā)音子程序 鍵盤(pán)輸入？ 否 是 數(shù)碼管顯示當(dāng)前的音節(jié) 延時(shí) 否 四、四、 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)源程序源程序 DATA SEGMENT 8255A EQU 288H 8253A EQU 280H 8255C EQU 28AH 8255CON EQU 28BH 8253CON EQU 283H STT DB 0 BUF DB 0 LIGT DB ? TABLEF DW 524，588，660，698，784，880，988 DW 262，294，330，347，392，440，494 SONGF DB 1，2，3，1，1，2，3，1，3，4，5，3，4，5 DB 5，6，5，4，3，1，5，6，5，4，3，1，1，12，1，1，12，1，0FFH SONGT DB 2，2，2，2，2，2，2，2，2，2，4，2，2，4，1，1，1，1，2，2 DB 1，1，1，1，2，2，2，2，4，2，2，4 MSG DB PRESS 1，2，3，4，5，6，7，8，ESC,SPACE:0DH,0AH,$ LED DB 01H,02H,04H,08H,10H,20H,40H,80H,0，0，0，80H DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,8253CON MOV AL,36H OUT DX,AL MOV DX,8255CON MOV AL,80H OUT DX,AL MOV DX,OFFSET MSG MOV AH,09H INT 21H SING: MOV BUF,00H MOV AH,07H INT 21H CMP AL,1BH 結(jié)束 JE FINISH CMP AL,20H JE EEE CMP AL,1 JL SING CMP AL,8 JG SING MOV BUF,1 SUB AL,31H SHL AL,1 MOV BL,AL MOV LIGH,BL MOV BH,0 EEA: MOV AX,4240H MOV DX,0FH MOV DI,WORD PTRTABLE+BX DIV DI MOV BX,AX MOV DX,8253A MOV AX,BX OUT DX,AL MOV AL,AH OUT DX,AL MOV DX,8255C MOV AL,03H OUT DX,AL CALL DELAY MOV AL,00H OUT DX,AL TEST BUF,1 JNZ SING SSS: ADD STT,01H ADD SI,01H JMP EEB JUDGE: MOV STT,0 MOV AH,06 MOV DL,0FFH INT 21H JE EEE JMP SING FINISH:MOV AX,4C00H INT 21H EEE: MOV SI,OFFSET SONGF EEB: MOV CL,SI CMP CL,0FFH JE JUDGE DEC CL MOV LIGT,CL MOV AL,2 MUL CL MOV BX,AX JMP EEA DELAY PROC NEAR PUSH DX PUSH BX PUSH CX PUSH AX MOV BL,LIGT MOV BH,0 MOV AL,LED+BX MOV DX,8255A OUT DX,AL MOV AL,15 MOV BL,STT MOV BH,0 MOV DL,SONGT+BX MUL DL X1: MOV CX,0FFFFH X2: DEC CX JNZ X2 DEC AX JNZ X1 POP AX POP CX POP BX POP DX RET DELAY ENDP CODE ENDS END START 五、五、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果 運(yùn)行程序，喇叭能正確播放出預(yù)先設(shè)定好的樂(lè)譜。 六、六、 實(shí)驗(yàn)總結(jié)實(shí)驗(yàn)總結(jié) 這次實(shí)驗(yàn)中我們學(xué)習(xí)使用了 8253 定時(shí)器，8253 共有 3 個(gè)工作通道，每個(gè)通 道有 5 種工作方式， 在程序一開(kāi)始應(yīng)該將控制字送入控制寄存器以確定工作的通 道和方式，在這次實(shí)驗(yàn)里主要是驅(qū)動(dòng)蜂鳴器所以選擇方式 2.通過(guò)技術(shù)初值，輸 入頻率和輸出頻率的關(guān)系計(jì)算出每個(gè)音符應(yīng)該給工作通道送的計(jì)數(shù)初值， 將計(jì)數(shù) 初值送到工作通道的地址以實(shí)現(xiàn)蜂鳴器響。 再通過(guò)改變不同的計(jì)數(shù)初值實(shí)現(xiàn)音樂(lè) 播放。 通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)， 我學(xué)習(xí)了 8253 定時(shí)器的使用， 并進(jìn)一步提升了編程能力。 實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 串行串行 8251A 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 一、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?1.了解串行通信的一般原理和 8251A 的工作原理 2.初步了解 RS232 串行口標(biāo)準(zhǔn)及與 TTL 電路的連接方法; 3.學(xué)會(huì)擴(kuò)充 8251A 的方法,并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)用 8251A 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸; 4.掌握 8251A 的編程方法。 二、二、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理及原理及內(nèi)容內(nèi)容 1、 按圖4-16-1連接好電路,(8251插通用插座)其中8254計(jì)數(shù)器用于產(chǎn)生8251的發(fā) 送和接收時(shí)鐘，TXD和RXD連在一起。 2、 編程: 從鍵盤(pán)輸入一個(gè)字符,將其 ASCII 碼加 1 后發(fā)送出去,再接收回來(lái)在屏 幕上顯示，（或?qū)?nèi)存制定區(qū)域內(nèi)存放的一批數(shù)據(jù)通過(guò) 8251A 的 TXD 發(fā)送出去， 然后從 RXD 接收回來(lái)，并在屏幕上或數(shù)碼管上顯示出來(lái)。）實(shí)現(xiàn)自發(fā)自收。 三、硬件接線圖與程序流程圖三、硬件接線圖與程序流程圖 硬件連接圖： 流程圖： 流程圖： 開(kāi)始 8253 初始化 8251 初始化 顯示提示 從 8251 控制口讀狀態(tài)字 TxRDY 為 1？ 否 是 結(jié)束 從鍵盤(pán)接收字符 是 是 ESC？ 否 將鍵入的 ASC 碼值加一 通過(guò) 8251 端口發(fā)送數(shù)據(jù) 從 8251 控制口讀狀態(tài)字 四、四、 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)源程序源程序 DATA SEGMENT STRING DB PLEASE INPUT A CHARACTER:,0DH,0AH,$ DATA ENDS STACK SEGMENT STACK STACK DB 100 DUP(?) STACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK START:MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,0283H MOV AL,16H ;00010110 OUT DX,AL MOV DX,0280H; 設(shè)置8253A計(jì)數(shù)器0的初值 MOV AL,34H; OUT DX,AL MOV DX,02B9H;初始化8251 MOV AL,40H CALL OUT1 MOV AL,4EH;01001110方式控制字 CALL OUT1 MOV AL,27H;00100111向8251命令控制字，允許其發(fā)送和接收 CALL OUT1 MOV