微機(jī)原理與接口技術(shù) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告

微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院：計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班級：學(xué)號：姓名： 實(shí)驗(yàn)一 8259中斷控制器應(yīng)用實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.掌握PC機(jī)中斷處理系統(tǒng)的基本原理。 2. 掌握可編程中斷控制器8259的應(yīng)用編程方法。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1PC機(jī)內(nèi)中斷實(shí)驗(yàn)。使用單次脈沖模擬中斷產(chǎn)生。驗(yàn)證中斷處理程序，在顯示器屏幕上顯示一行預(yù)設(shè)定的字符串。 2PC機(jī)內(nèi)中斷嵌套實(shí)驗(yàn)。使用單次脈沖模擬兩個(gè)中斷源的中斷產(chǎn)生，填寫中斷處理程序，體會(huì)中斷嵌套的過程。 3擴(kuò)展多中斷源查詢方式應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。利用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上8259控制器作為中斷擴(kuò)展源，編寫程序?qū)?259控制器的中斷請求進(jìn)行處理。三、實(shí)驗(yàn)步驟 1.實(shí)驗(yàn)1-1：PC機(jī)內(nèi)中斷應(yīng)用實(shí)驗(yàn)（1）按接線圖連好接線，調(diào)用程序源代碼8259-1.asm，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，屏幕顯示結(jié)果截圖如下：（2） 自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。改變接線方式，將單次脈沖連到USB核心板上的IRQ10插孔上，參考本實(shí)驗(yàn)代碼，編程實(shí)現(xiàn)IRQ10中斷。（注意：考慮PC機(jī)內(nèi)中斷級聯(lián)的方式，參看前面的原理說明），代碼如下：DATA SEGMENT MESS DB IRQ10 ,0DH,0AH, $DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, DS:DATASTART: MOV AX, CS MOV DS, AX MOV DX,OFFSET INT10 MOV AX,2572H ;設(shè)置IRQ10對應(yīng)的中斷向量 INT 21H IN AL,21H;讀取中斷屏蔽寄存器 AND AL,0F3H ;開放IRQ3中斷和從片 OUT 21H,AL IN AL,0A1H ;從片的中斷屏蔽寄存器 AND AL,0FBH ;開放IRQ10中斷 OUT 0A1H,AL MOV CX,10 STIWAIT: JMP WAITINT10: MOV AX, DATA ;中斷服務(wù)程序 MOV DS, AX MOV DX, OFFSET MESS MOV AH, 09 ;在屏幕上顯示每次中斷的提示信息 INT 21H MOV AL, 20H ; 發(fā)出EOI結(jié)束中斷到PC內(nèi)主片的地址20H OUT 20H, AL LOOP NEXT IN AL, 21H ;讀中斷屏蔽寄存器，獲取中斷屏蔽字 OR AL, 08H ;關(guān)閉IRQ3中斷 OUT 21H, AL ;將中斷屏蔽字送到中斷屏蔽寄存器 STI ;置中斷標(biāo)志位 MOV AH, 4CH ;返回DOS INT 21HNEXT: IRET ;中斷返回CODE ENDSEND START調(diào)用程序代碼，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，屏幕顯示截圖如下： 2.實(shí)驗(yàn)1-2：PC機(jī)內(nèi)中斷嵌套實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)要求： （1）按接線圖連好接線，調(diào)用程序源代碼8259-2.asm，做如下操作，觀察屏幕顯示結(jié)果并分析產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因： A 按下連接IRQ的單次脈沖按鍵，屏幕上會(huì)顯示10個(gè)3，在屏幕上10次顯示未結(jié)束之前，按下連接IRQ10的單次脈沖按鍵，觀察現(xiàn)象；按下IRQ時(shí)屏幕上會(huì)顯示10個(gè)3，此時(shí)按下IRQ10，會(huì)直接在屏幕上顯示10個(gè)10，然后結(jié)束后再顯示剩余的3B 按下連接IRQ10的單次脈沖按鍵，屏幕上會(huì)顯示10個(gè)10，在屏幕上10次顯示未結(jié)束之前，按下連接IRQ3的單次脈沖按鍵，觀察現(xiàn)象。 在屏幕上顯示10個(gè)10的過程中按下IRQ無反應(yīng)，等到10個(gè)10全部顯示完畢后才再顯示10個(gè)3出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是IRQ10的中斷優(yōu)先級高于IRQ3 屏幕截圖：（2） 程序所有代碼及注釋：DATA SEGMENTDATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE ,DS:DATASTART: .386 CLI MOV AX,CS MOV DS,AX MOV DX,OFFSET INT10 ;采用間接修改法，設(shè)置中斷向量 MOV AX,2572H ;設(shè)置IRQ10對應(yīng)的中斷向量 INT 21H MOV DX,OFFSET INT3 ;采用間接修改法，設(shè)置中斷向量 MOV AX,250BH ;設(shè)置IRQ3對應(yīng)的中斷向量 INT 21H IN AL,21H ;讀中斷屏蔽寄存器，21H是該寄存器的端口號 AND AL,0F3H ;開放中斷，允許從片和IRQ3 OUT 21H,AL IN AL,0A1H ;讀中斷屏蔽寄存器，0A1H是該寄存器的端口 AND AL,0FBH ;開放中斷IRQ10 OUT 0A1H,AL MOV CX,10 ;記中斷循環(huán)次數(shù)為10次 STIWAIT: JMP WAITINT10: CLI ;中斷服務(wù)程序 PUSHAD PUSHFD MOV CX,10 ;記中斷循環(huán)次數(shù)為10次NEXT10_1: MOV DX,31H MOV AH,02H ;輸出DL INT 21H MOV DX,30H MOV AH,02H ;輸出DL INT 21H MOV DX,20H ;發(fā)出EOI結(jié)束中斷到PC內(nèi)主片的地址20H MOV AH,02H ;輸出DL，3 INT 21H CALL DELAY1 ;等待 LOOP NEXT10_1 MOV DX,0DH MOV AH,02H ;輸出DL， INT 21H MOV DX,0AH ;發(fā)出EOI結(jié)束中斷到PC內(nèi)從片占用的是0A0H端口 MOV AH,02H ;輸出DL，發(fā)生中斷后輸出10 INT 21H MOV AL,20H ;將中斷屏蔽字送到中斷屏蔽寄存器 OUT 0A0H,AL ;從片 OUT 20H,AL ;主片 POPFD ;關(guān)中斷，出棧，返回 POPAD STI IRETINT3: CLI ;中斷服務(wù)程序 PUSHAD PUSHFD MOV CX,10 ;記中斷循環(huán)次數(shù)為10次NEXT3_1: MOV DX,33H MOV AH,02H ;輸出DL INT 21H MOV DX,20H ;發(fā)出EOI結(jié)束中斷到PC內(nèi)主片的地址20H MOV AH,02H ;輸出DL，3 INT 21H CALL DELAY1 ;等待 LOOP NEXT3_1 MOV DX,0DH MOV AH,02H ;輸出DL， INT 21H MOV DX,0AH ;發(fā)出EOI結(jié)束中斷到PC內(nèi)從片占用的是0A0H端口 MOV AH,02H ;發(fā)生中斷輸出DL，10 INT 21H MOV AL,20H OUT 20H,AL ;將中斷屏蔽字送到中斷屏蔽寄存器 OUT 0A0H,AL POPFD ;出棧，關(guān)中斷，返回 POPAD STI IRETDELAY1 PROC ;控制等待部分 PUSHAD PUSHFD MOV CX,0FHDELAY_LOOP1: MOV BX,0FFFFHDELAY_LOOP2: DEC BX NOP JNZ DELAY_LOOP2 LOOP DELAY_LOOP1 POPFD POPAD RETDELAY1 ENDPCODE ENDS END START 3.實(shí)驗(yàn)1-3：擴(kuò)展多中斷應(yīng)用實(shí)驗(yàn)調(diào)用程序源碼文件8259-3.asm，在程序源代碼中劃橫線的位置，請按照所學(xué)8259工作原理填寫并驗(yàn)證，然后將所填內(nèi)容寫在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，并分析所填數(shù)據(jù)的形成原理。屏幕截圖：程序代碼及與案例說明：;*; 8259中斷查詢方式應(yīng)用實(shí)驗(yàn);請根據(jù)所學(xué)原理推斷橫線處需填寫的源代碼;*I8259_1 EQU 2B0H ; 8259的ICW1端口地址I8259_2 EQU 2B1H ; 8259的ICW2端口地址I8259_3 EQU 2B1H ; 8259的ICW3端口地址，ICW3，ICW4，OCW1都寫入奇地址中I8259_4 EQU 2B1H ; 8259的ICW4端口地址O8259_1 EQU 2B1H ; 8259的OCW1端口地址O8259_2 EQU 2B0H ; 8259的OCW2端口地址，OCW2，OCW3寫入偶地址O8259_3 EQU 2B0H ; 8259的OCW3端口地址DATA SEGMENT MES1 DB YOU CAN PLAY A KEY ON THE KEYBOARD!,0DH, 0AH, 24H MES2 DD MES1 MESS1 DB HELLO! THIS IS INTERRUPT * 0 *!,0DH,0AH,$ MESS2 DB HELLO! THIS IS INTERRUPT * 1 *!,0DH,0AH,$ MESS3 DB HELLO! THIS IS INTERRUPT * 2 *!,0DH,0AH,$ MESS4 DB HELLO! THIS IS INTERRUPT * 3 *!,0DH,0AH,$ MESS5 DB HELLO! THIS IS INTERRUPT * 4 *!,0DH,0AH,$ MESS6 DB HELLO! THIS IS INTERRUPT * 5 *!,0DH,0AH,$ MESS7 DB HELLO! THIS IS INTERRUPT * 6 *!,0DH,0AH,$ MESS8 DB HELLO! THIS IS INTERRUPT * 7 *!,0DH,0AH,$DATA ENDSSTACKS SEGMENT DB 100 DUP(?)STACKS ENDSSTACK1 SEGMENT STACK DW 256 DUP(?)STACK1 ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, DS:DATA, SS:STACKS, ES:DATA.386START: MOV AX,DATA MOV DS, AX MOV ES, AX MOV AX, STACKS MOV SS, AX MOV DX, I8259_1 ;初始化8259的ICW1 MOV AL, 13H ;邊沿觸發(fā)、單片8259、需要ICW4，查表得到控制字 OUT DX,AL MOV DX,I8259_2 ;初始化8259的ICW2 MOV AL,0B0H OUT DX,AL MOV AL,03H OUT DX,AL MOV DX, O8259_1 ;初始化8259的中斷屏蔽操作命令字 MOV AL, 000H ;打開屏蔽位，將全部屏蔽位打開 OUT DX,AL QUERY: MOV AH,1 ;判斷是否有按鍵按下 INT 16H JNZ QUIT ;有按鍵則退出 MOV DX,O8259_3 ;向8259發(fā)送查詢命令 MOV AL,6CH ;01101100 OUT DX,AL IN AL,DX ;讀出查詢字 TEST AL,80H ;判斷中斷是否已響應(yīng)，響應(yīng)后對應(yīng)位置0 JZ QUERY ;沒有響應(yīng)則繼續(xù)查詢 AND AL,07H CMP AL,00H JE IR0ISR ;若為IR0請求，跳到IR0處理程序 CMP AL,01H JE IR1ISR ;若為IR1請求，跳到IR1處理程序 CMP AL,02H JE IR2ISR ;若為IR2請求，跳到IR2處理程序 CMP AL,03H JE IR3ISR ;若為IR3請求，跳到IR3處理程序 CMP AL,04H JE IR4ISR ;若為IR4請求，跳到IR4處理程序 CMP AL,05H JE IR5ISR ;若為IR5請求，跳到IR5處理程序 CMP AL,06H JE IR6ISR ;若為IR6請求，跳到IR6處理程序 CMP AL,07H JE IR7ISR ;若為IR7請求，跳到IR7處理程序 JMP QUERYIR0ISR: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,OFFSET MESS1 ;顯示提示信息 MOV AH,09 INT 21H JMP EOIIR1ISR: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,OFFSET MESS2 ;顯示提示信息 MOV AH,09 INT 21H JMP EOIIR2ISR: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,OFFSET MESS3 ;顯示提示信息 MOV AH,09 INT 21H JMP EOIIR3ISR: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,OFFSET MESS4 ;顯示提示信息 MOV AH,09 INT 21H JMP EOIIR4ISR: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,OFFSET MESS5 ;顯示提示信息 MOV AH,09 INT 21H JMP EOIIR5ISR: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,OFFSET MESS6 ;顯示提示信息 MOV AH,09 INT 21H JMP EOIIR6ISR: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,OFFSET MESS7 ;顯示提示信息 MOV AH,09 INT 21H JMP EOIIR7ISR: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,OFFSET MESS8 ;顯示提示信息 MOV AH,09 INT 21HEOI: MOV DX,O8259_2 ;向8259發(fā)送中斷結(jié)束命令 MOV AL, 20H ;00100000 OUT DX, AL JMP QUERYQUIT: MOV AX,4C00H ;結(jié)束程序退出 INT 21HCODE ENDS END START實(shí)驗(yàn)二 8254定時(shí)/計(jì)數(shù)器應(yīng)用實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 掌握 8254 的工作方式及應(yīng)用編程。 2. 掌握 8254 典型應(yīng)用電路的接法。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1計(jì)數(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。應(yīng)用8254的計(jì)數(shù)功能，用開關(guān)模擬計(jì)數(shù)，使每當(dāng)按照計(jì)數(shù)初值的次數(shù)按動(dòng)單次脈沖后，觀察LED的變化。 2. 自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。參考實(shí)驗(yàn)一的程序， 編寫程序，以1MHz為時(shí)鐘源，應(yīng)用8254的定時(shí)功能，將其分頻為1Hz。以LED燈作為輸出顯示。三、實(shí)驗(yàn)步驟 1.實(shí)驗(yàn)2-1：計(jì)數(shù)器應(yīng)用實(shí)驗(yàn)程序代碼填補(bǔ)：IO8254_MODE EQU 283H ;8254控制寄存器端口地址IO8254_COUNT0EQU 280H ;8254計(jì)數(shù)器0端口地址 STACK1 SEGMENT STACK DW 256 DUP(?)STACK1 ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: MOV DX, IO8254_MODE ;初始化8254工作方式 MOV AL,16H ;計(jì)數(shù)器0，方式3，填入控制字：00010110 OUT DX, AL MOV DX, IO8254_COUNT0 ;裝入計(jì)數(shù)初值 MOV AL,04H ;初值為4,04H OUT DX,AL MOV AX,4C00H ;返回到DOS INT 21H CODE ENDS END START此時(shí)按兩次后燈亮，再按兩次后燈滅。如果令計(jì)數(shù)器0工作在方式0，其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：按五次后燈變亮，之后不在熄滅。 2.實(shí)驗(yàn)2-2：自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)要求： 參考實(shí)驗(yàn)一的程序和接線，自行設(shè)計(jì)接線圖以及程序代碼，實(shí)現(xiàn)，以1MHz為時(shí)鐘源，應(yīng)用8254的定時(shí)功能，將其分頻為1Hz。以LED燈作為輸出顯示。使用計(jì)數(shù)器0和計(jì)數(shù)器1兩個(gè)計(jì)數(shù)器，設(shè)置其均工作于方式3，計(jì)數(shù)初值為1000，通過兩個(gè)計(jì)數(shù)器級聯(lián)，1000*1000=106達(dá)到分頻的目的。程序代碼如下：IO8254_MODE EQU 283H ;8254控制寄存器端口地址IO8254_COUNT0EQU 280H ;8254計(jì)數(shù)器0端口地址IO8254_COUNT1EQU 281H ;8254計(jì)數(shù)器1端口地址 STACK1 SEGMENT STACK DW 256 DUP(?)STACK1 ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: MOV DX, IO8254_MODE ;初始化8254工作方式 MOV AL,37H ;計(jì)數(shù)器0，方式3 00110111 MOV DX,IO8254_COUNT0 ;裝入計(jì)數(shù)初值MOV AX,03E8H;1000D=0000 0011 1110 1000B=03E8HMOV AL,03HOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,ALMOV DX, IO8254_MODE ;初始化8254工作方式MOV AL,76H ;計(jì)數(shù)器1, 方式3 01110110 OUT DX, AL MOV DX,IO8254_COUNT1 ;裝入計(jì)數(shù)初值 MOV AX,03E8H ;1000D=0000 0011 1110 1000B=03E8HMOV AL,03H OUT DX,AL MOV AL,AH OUT DX,ALMOV AX,4C00H ;返回到DOS INT 21HCODE ENDS END START接線圖如下：實(shí)驗(yàn)三 8255并口控制器應(yīng)用實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 掌握 8255 的工作方式及應(yīng)用編程。2. 掌握 8255 典型應(yīng)用電路的接法。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1. 基本輸入輸出實(shí)驗(yàn)。編寫程序，自行設(shè)定A、B、C三個(gè)口中某一個(gè)口為輸入，某一個(gè)為輸出，完成撥動(dòng)開關(guān)到數(shù)據(jù)燈的數(shù)據(jù)傳輸。要求只要開關(guān)撥動(dòng)，數(shù)據(jù)燈的顯示就改變。 2. 自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。自行設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)A口工作在方式一輸入，B口工作在方式一輸出的電路并完成程序的編制和在實(shí)驗(yàn)箱上的驗(yàn)證，要求，利用控制信號控制數(shù)據(jù)的輸入。三、實(shí)驗(yàn)步驟1.實(shí)驗(yàn)3-1：可編程并行接口8255方式0應(yīng)用實(shí)驗(yàn)編寫程序，自行設(shè)定A、B、C三個(gè)口中某一個(gè)口為輸入，某一個(gè)為輸出，完成撥動(dòng)開關(guān)到數(shù)據(jù)燈的數(shù)據(jù)傳輸。要求只要開關(guān)撥動(dòng)，數(shù)據(jù)燈的顯示就改變。根據(jù)原理補(bǔ)全代碼中缺失的部分，根據(jù)自己的設(shè)計(jì)，補(bǔ)全接線圖，并將代碼和對應(yīng)的接線圖寫在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。 說明：運(yùn)行源程序8255.asm，按接線圖接線，實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)傳輸功能。設(shè)定B口為輸入，接到開關(guān)上，A口為輸出接到LED燈上。程序源代碼：IO8255_MODE EQU 28BHIO8255_A EQU 288HIO8255_B EQU 289HIO8255_C EQU 28AHCODE SEGMENTASSUME CS: CODESTART: MOV DX, IO8255_MODE ;8255初始化 MOV AL, 90H;B口輸入，A口輸出 10010000 OUT DX, ALINOUT: MOV DX, IO8255_B ;讀入數(shù)據(jù)IN AL,DXMOV DX,IO8255_A ;輸出數(shù)據(jù) OUT DX,AL MOV DL,0FFH ;判斷是否有按鍵MOV AH, 06HINT 21HJZ INOUT ;若無,則繼續(xù)MOV AH,4CH ;否則返回INT 21HCODE ENDSEND START接線圖如下：2.實(shí)驗(yàn)3-2：自設(shè)計(jì)試驗(yàn)自行設(shè)計(jì)完成本實(shí)驗(yàn)，要求，8255A口工作在方式一輸入，B口工作在方式一輸出，利用方式一的控制信號，使數(shù)據(jù)從輸入到輸出人為可控。在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中畫出接線圖，并說明設(shè)計(jì)的原理，給出對應(yīng)的程序代碼。實(shí)現(xiàn)方案：方式一的控制信號即為PC2和PC4，將PC2和PC4分別接到高低電平，控制A輸入，觀察B輸出的改變。程序源代碼：IO8255_MODE EQU 28BHIO8255_A EQU 288HIO8255_B EQU 289HIO8255_C EQU 28AHCODE SEGMENTASSUME CS: CODESTART: MOV DX, IO8255_MODE ;8255初始化 MOV AL, 0B4H;A口方式一輸入，