微機(jī)原理與接口技術(shù)控制流水燈.doc

微機(jī)原理與接口技術(shù)控制流水燈一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆諈R編語(yǔ)言設(shè)計(jì)和調(diào)試方法。 二、 實(shí)驗(yàn)要求：利用8253、8255、8259三塊芯片相接實(shí)現(xiàn)流水燈。三、 芯片介紹：1、intel8253是NMOS工藝制成的可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器，有幾種芯片型號(hào)，外形引腳及功能都是兼容的，只是工作的最高計(jì)數(shù)速率有所差異，例如8253（2.6MHz）,8253-5(5MHz) 8253內(nèi)部有三個(gè)計(jì)數(shù)器，分別成為計(jì)數(shù)器0、計(jì)數(shù)器1和計(jì)數(shù)器2，他們的機(jī)構(gòu)完全相同。每個(gè)計(jì)數(shù)器的輸入和輸出都決定于設(shè)置在控制寄存器中的控制字，互相之間工作完全獨(dú)立。每個(gè)計(jì)數(shù)器通過三個(gè)引腳和外部聯(lián)系，一個(gè)為時(shí)鐘輸入端CLK，一個(gè)為門控信號(hào)輸入端GATE，另一個(gè)為輸出端OUT。每個(gè)計(jì)數(shù)器內(nèi)部有一個(gè)8位的控制寄存器，還有一個(gè)16位的計(jì)數(shù)初值寄存器CR、一個(gè)計(jì)數(shù)執(zhí)行部件CE和一個(gè)輸出鎖存器OL。執(zhí)行部件實(shí)際上是一個(gè)16位的減法計(jì)數(shù)器，它的起始值就是初值寄存器的值，而初始值寄存器的值是通過程序設(shè)置的。輸出鎖存器的值是通過程序設(shè)置的。輸出鎖存器OL用來鎖存計(jì)數(shù)執(zhí)行部件CE的內(nèi)容，從而使CPU可以對(duì)此進(jìn)行讀操作。順便提一下，CR、CE和OL都是16位寄存器，但是也可以作8位寄存器來用。2、8255作為主機(jī)與外設(shè)的連接芯片，必須提供與主機(jī)相連的3個(gè)總線接口，即數(shù)據(jù)線、地址線、控制線接口。同時(shí)必須具有與外設(shè)連接的接口A、B、C口。由于8255可編程,所以必須具有邏輯控制部分，因而8255內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為3個(gè)部分：與CPU連接部分、與外設(shè)連接部分、控制部分。1）與CPU連接部分根據(jù)定義，8255能并行傳送8位數(shù)據(jù)，所以其數(shù)據(jù)線為8根D0D7。由于8255具有3個(gè)通道A、B、C，所以只要兩根地址線就能尋址A、B、C口及控制寄存器，故地址線為兩根A0A1。此外CPU要對(duì)8255進(jìn)行讀、寫與片選操作，所以控制線為片選、復(fù)位、讀、寫信號(hào)。各信號(hào)的引腳編號(hào)如下：（1）數(shù)據(jù)總線DB：編號(hào)為D0D7，用于8255與CPU傳送8位數(shù)據(jù)。（2）地址總線AB：編號(hào)為A0A1，用于選擇A、B、C口與控制寄存器。（3）控制總線CB：片選信號(hào)、復(fù)位信號(hào)RST、寫信號(hào)、讀信號(hào)。當(dāng)CPU要對(duì)8255進(jìn)行讀、寫操作時(shí)，必須先向8255發(fā)片選信號(hào)選中8255芯片，然后發(fā)讀信號(hào)或?qū)懶盘?hào)對(duì)8255進(jìn)行讀或?qū)憯?shù)據(jù)的操作。 2）與外設(shè)接口部分根據(jù)定義，8255有3個(gè)通道A、B、C與外設(shè)連接，每個(gè)通道又有8根線與外設(shè)連接，所以8255可以用24根線與外設(shè)連接，若進(jìn)行開關(guān)量控制，則8255可同時(shí)控制24路開關(guān)。各通道的引腳編號(hào)如下：（1）A口：編號(hào)為PA0PA7，用于8255向外設(shè)輸入輸出8位并行數(shù)據(jù)。（2）B口：編號(hào)為PB0PB7，用于8255向外設(shè)輸入輸出8位并行數(shù)據(jù)。（3）C口：編號(hào)為PC0PC7，用于8255向外設(shè)輸入輸出8位并行數(shù)據(jù)，當(dāng)8255工作于應(yīng)答I/O方式時(shí)，C口用于應(yīng)答信號(hào)的通信。3）控制器8255將3個(gè)通道分為兩組，即PA0PA7與PC4PC7組成A組，PB0PB7與PC0PC3組成B組。如圖7.5所示，相應(yīng)的控制器也分為A組控制器與B組控制器，各組控制器的作用如下：（1）A組控制器：控制A口與上C口的輸入與輸出。（2）B組控制器：控制B口與下C口的輸入與輸出。3、8259A是專門為了對(duì)8085A和8086/8088進(jìn)行中斷控制而設(shè)計(jì)的芯片，它是可以用程序控制的中斷控制器。單個(gè)的8259A能管理8級(jí)向量?jī)?yōu)先級(jí)中斷。在不增加其他電路的情況下，最多可以級(jí)聯(lián)成64級(jí)的向量?jī)?yōu)先級(jí)中斷系統(tǒng)。8259A有多種工作方式，能用于各種系統(tǒng)。各種工作方式的設(shè)定是在初始化時(shí)通過軟件進(jìn)行的。 在總線控制器的控制下,8259A芯片可以處于編程狀態(tài)和操作狀態(tài).編程狀態(tài)是CPU使用IN或OUT指令對(duì)8259A芯片進(jìn)行初始化編程的狀態(tài) 四、 實(shí)驗(yàn)硬件連線圖如下所示：五、 程序代碼：INTR_IVADD EQU 01C8H ; INTR對(duì)應(yīng)的中斷矢量地址INTR_OCW1 EQU 0A1H ; INTR對(duì)應(yīng)PC機(jī)內(nèi)部8259的OCW1地址INTR_OCW2 EQU 0A0H ;INTR對(duì)應(yīng)PC機(jī)內(nèi)部8259的OCW2地址INTR_IM EQU 0FBH ;INTRINTR對(duì)應(yīng)的中斷屏蔽字IOY0 EQU 3000H ;片選IOY0對(duì)應(yīng)端口的地址8255 IOY1 EQU 3040H ;IOY1對(duì)應(yīng)端口的地址8254 MY8254_COUNT1 EQU IOY0+01H*2 ;8254計(jì)數(shù)器0端口地址 MY8254_MODE EQU IOY0+03H*2 ;8254控制寄存器端口地址MY8255_A EQU IOY1+00H*2 ;8255的A端口地址MY8255_MODE EQU IOY1+03H*2 ;8255的控制寄存器地址STACK1 SEGMENT STACK ;定義堆棧段 DW 256 DUP(?)STACK1 ENDSDATA SEGMENT ;定義數(shù)據(jù)變量 CS_BAK DW ? ;保存INTR原中斷處理程序入口段地址的變量 IP_BAK DW ? ;保存INTR原中斷處理程序入口偏移地址的變量 IM_BAK DB ? ;保存INTR原中斷屏蔽字的變量 LA DB ? DATA ENDSCODE SEGMENT ;定義代碼段 ASSUME CS:CODE,DS:DATASTART:MOV AX,DATA MOV DS,AX CLI MOV AX,0000H ;替換INTR的中斷矢量 MOV ES,AX MOV DI,INTR_IVADD MOV AX,ES:DI MOV IP_BAK,AX ;保存INTR原中斷處理程序入口偏移地址 MOV AX,OFFSET MYISR MOV ES:DI,AX ;設(shè)置當(dāng)前中斷處理程序入口偏移地址 ADD DI,2 MOV AX,ES:DI MOV CS_BAK,AX ;保存INTR原中斷處理程序入口段地址 MOV AX,SEG MYISR MOV ES:DI,AX ;設(shè)置當(dāng)前中斷處理程序入口地址 MOV DX,INTR_OCW1 ;設(shè)置中斷屏蔽寄存器，打開INTR的屏蔽位 IN AL,DX MOV IM_BAK,AL ;保存INTR原中斷屏蔽字 AND AL,INTR_IM OUT DX,AL STI MOV DX,MY8255_MODE ;定義8255工作方式 MOV AL,80H ;工作方式0，A口為輸出 OUT DX,AL MOV DX,MY8255_A ;寫A口發(fā)出的起始數(shù)據(jù) MOV AL,80H ； OUT DX,AL MOV LA,AL MOV DX,MY8254_MODE ;初始化8254工作方式 MOV AL,70H ;計(jì)數(shù)器1，方式0 OUT DX,AL MOV DX,MY8254_COUNT1 ;裝入初值 MOV AL,0FFH OUT DX,AL OUT DX,AL WAIT1:MOV AH,1 ;判斷是否有按鍵按下 INT 16H JZ WAIT1 ;無按鍵按下則跳回繼續(xù)等待，有則退出QUIT: CLI;關(guān)閉中斷 MOV AX,0000H ;恢復(fù)INTR原中斷矢量 MOV ES,AX；把附加段基地址設(shè)置為0 MOV DI,INTR_IVADD MOV AX,IP_BAK ;恢復(fù)INTR原中斷程序入口的偏移地址 MOV ES:DI,AX ADD DI,2 MOV AX,CS_BAK ;恢復(fù)INTR原中斷處理程序入口段地址 MOV ES:DI,AX MOV DX,INTR_OCW1 MOV AL,IM_BAK ;恢復(fù)INTR原中斷屏蔽寄存器的屏蔽字 OUT DX,AL STI;開放中斷 MOV AX,4C00H ;返回DOS INT 21H;主程序結(jié)束 MYISR PROC NEAR ;中斷處理程序 PUSH AX MOV AL,LA ;將A口起始數(shù)據(jù)右移再寫入A口 ROR AL,1 MOV LA,AL MOV DX,MY8255_A OUT DX,AL MOV DX,MY8254_COUNT1 ;重裝計(jì)數(shù)初值 MOV AL,0FFH