北郵微機原理硬件實驗報告

1、精品文檔北京郵電大學微機原理與接口技術硬件實驗報告學院：信息與通信工程學院班級：學號：班內序號：姓名：實驗一 I/O地址譯碼一、實驗目的掌握I/O地址譯碼電路的工作原理。二、實驗原理和內容1 、實驗電路如圖1-1所示，其中74LS74為D觸發(fā)器，可直接使用實驗臺上數(shù)字電路實 驗區(qū)的D觸發(fā)器，74LS138為地址譯碼器。譯碼輸出端Y0Y7在實驗臺上“ I/O地址“輸出端引出，每個輸出端包含8個地址，Y0: 280H287H, Y1: 288H28FH, 當CPU執(zhí)行I/O指令且地址在280H2BFH范圍內，譯碼器選中，必有一根譯碼線輸出負脈沖。例如：執(zhí)行下面兩條指令MOV DX , 2A0HOU

2、T DX , AL (或 IN AL , DX)Y4輸出一個負脈沖，執(zhí)行下面兩條指令MOV DX , 2A8HOUT DX , AL (或 IN AL , DX)Y5輸出一個負脈沖。I A 741 SUHU10 12AS A7 -M A9 *'，心網口74Li74513 , LOL 圖1-1利用這個負脈沖控制L7閃爍發(fā)光2 、接線：Y5/IOD/DQ/DY4/IO 地址地址 觸發(fā)器 觸發(fā)器接接接接（亮、滅、亮、滅、CLK/D觸發(fā)器 CD/D觸發(fā)器SD/D角發(fā)器L7）,時間間隔通過軟件延時實現(xiàn)。接 +5V（LED燈）或邏輯筆、硬件接線圖和軟件程序流程圖1、硬件連線圖如圖1-1 ;2、軟件

3、程序流程圖精品文檔9歡迎下載圖1-2 四、源程序 DATA1 EQU 2A0H DATA2 EQU 2A8H CODE SEGMENTASSUME CS:CODE BEGIN:MOV DX,DATA1 OUT DX,AL CALL DELAY MOV DX,DATA2 OUT DX,AL CALL DELAYMOV AH,1 INT 16H JE BEGIN MOV AX,4C00H INT 21H DELAY PROC NEARMOV CX,0FFFFH LP1: MOV BX,200 LP2:DEC BX JNZ LP2 LOOP LP1 RET DELAY ENDP CODE ENDS

4、END BEGIN 五、實驗結果運行程序后可以看到 六、實驗總結;定義數(shù)據(jù)變量代表地址 2A0H;定義數(shù)據(jù)變量代表地址 2A8H;向地址DATA1輸出信號;調用延時子程序;檢測是否有鍵盤輸入;如果沒有輸入，則循環(huán);返回DOS;延時子程序LED燈亮滅交替，改變延時時間，滅的持續(xù)時間增加。由于這個實驗是第一次接觸，雖然比較簡單，但是還是出現(xiàn)了很多的問題。剛開始忘記寫延時子程序，后來發(fā)現(xiàn)后加上，發(fā)現(xiàn)LED燈還是一直亮，到最后才發(fā)現(xiàn)原來是延時的時間 太短，所以延時采用了兩層循環(huán)以增加延時長度。七、實驗收獲與心得體會通過這個實驗，首先讓我對匯編程序的要素有了更加清晰的認識，就是匯編程序便需要有代碼段；其

5、次，當匯編程序出現(xiàn)問題時，掌握了一定的解決方法。實驗二 簡單并行接口一、實驗目的掌握簡單并行接口的工作原理及使用方法。二、實驗原理和內容1、按下面圖4-2-1簡單并行輸出接口電路圖連接線路 （74LS273插通用插座，74LS32 用實驗臺上的“或門” ）。74LS273為八D觸發(fā)器，8個D輸入端分別接數(shù)據(jù)總線 D D7, 8 個Q輸出端接LED顯示電路L0L7。2、編程從鍵盤輸入一個字符或數(shù)字，將其ASCH碼通過這個輸出接口輸出，根據(jù) 8個發(fā)光二極管發(fā)光情況驗證正確性。3、按下面圖4-2-2簡單并行輸入接口電路圖連接電路（74LS244插通用插座，74LS32用實驗臺上的“或門”）。74LS

6、244為八緩沖器，8個數(shù)據(jù)輸入端分別接邏輯電平開關輸出K0K7, 8個數(shù)據(jù)輸出端分別接數(shù)據(jù)總線D0D7。4、用邏輯電平開關預置某個字母的ASCH碼，編程輸入這個 ASCH碼，并將其對應字母在屏幕上顯示出來。5、接線：1）輸出 按圖4-2-1接線（圖中虛線為實驗所需接線，74LS32為實驗臺邏輯或門）2）輸入 按圖4-2-2接線（圖中虛線為實驗所需接線，74LS32為實驗臺邏輯或門）三、硬件接線圖和軟件程序流程圖1、硬件接線圖C LR2A8H- 4 i roU01234567DDDDDDDDoo> K 12345678L DDDDDDDDC12345678QQQQQQQQ 0=0Z,UH-

7、LLLLLLLLWsi * * ，0123456774LS圖2-12、軟件程序流程圖Lxlzf( 結束 四、源代碼圖2-2CODE SEGMENTASSUME CS:CODEBEGIN:XOR AX,AXMOV AH,1INT 21HCMP AL,1BHJZ EDMOV DX,2A8HOUT DX,ALLOOP BEGINED: MOV AX,4C00HINT 21HCODE ENDSEND BEGIN五、實驗結果連接好電路后，運行程序，然后用鍵盤輸入任意一個字母或者數(shù)字，然后發(fā)現(xiàn)LED燈的亮滅情況正好表示了所輸入字符的ASC碼。六、實驗總結此次實驗代碼比較簡單，看好輸出端基本上就不會有什么大

8、的代碼問題，這個實驗關鍵的一點我覺得是連接電路，由于實驗所需電路要連接的線比較多，所以在連接線的時候一定要認真仔細，一旦連錯很難檢查出來，那樣的話就只能重新連接了。七、實驗收獲與心得體會這個實驗主演還是讓我們進一步接觸這種軟硬結合的方式， 以便不斷地了解熟悉它，通 過這次實驗，除實驗本身外，由于要檢測鍵盤的輸入， 我還對理論課上講的中斷號 01H有了 更加深刻的印象。實驗三可編程并行接口8255一、實驗目的1、通過實驗，掌握 8255工作于方式0以及設置A 口為輸出口， C 口為輸入口的方法。 二、實驗原理及內容1 . 8255的工作方式一片8255內部有3個端口，A 口可以工作在方式 0、方

9、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。這種方式和外設交換數(shù)據(jù)時，8255端口與外設之間不使用聯(lián)絡線。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，端口和外設之間要有聯(lián)絡 信號。方式2是雙向數(shù)據(jù)傳送，僅 A口有這項功能。當 A口工作在方式2時，B口仍可以工作在方 式0或方式1,但此時B 口方式1只能用查詢方式與 CPU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

10、/復位控制字。D7 D6 D5 D4 D3 D2 DI DO。心方式06-方式11*方式2AD1：崎入口：第出C|_l懸四位L：入0：出Q方式。b方式1B 口1:入0：出C 口低四位L：入0：出Jyd/標志位A組E組3 . C口置/復位控制字8255的C 口可進行位操作，即：可對 8255c 口的每一位進行置位或清零操作，該操作 是通過設置C 口置/復位字實現(xiàn)的（圖 8-10）。C口置/復位字共8位，各位含義如下：D? ED5D4 D3D2D1DO0標志位XXX000 ： PCO001 ： PCI111 ：PC71：置位0：復位4 . 8255A的控制信號與傳輸動作的對應關系AIA0/RD/W

11、R/CS工作狀態(tài)00010A口數(shù)據(jù)f數(shù)據(jù)總線000R口數(shù)據(jù)f數(shù)據(jù)總統(tǒng)10010CU數(shù)據(jù)f數(shù)據(jù)總線00100數(shù)據(jù)總線r A 口數(shù)據(jù)01100數(shù)據(jù)總線一 B 口數(shù)據(jù)10100數(shù)據(jù)總紋一CLJ數(shù)據(jù)111。0數(shù)據(jù)總統(tǒng)一控制寄存器XXXX1數(shù)據(jù)總線一三態(tài)11010非法狀態(tài)XX110數(shù)據(jù)總統(tǒng)一三態(tài)5 .命令字與初始化編程8255有兩個命令字，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控制寄存器寫入“方式選擇控制字”，從而預置端口的工作方式。 當端口預置為方式1或方式2時，再向控制寄存器寫入“C口置0/置1控制字”。 這一操作的主要目的是使相應端口的中斷允許觸發(fā)器置0,從而

12、禁止中斷，或者使相應端口的中斷允許觸發(fā)器置 1,從而允許端口提出中斷請求。注意：“C 口置0/置1控制字”雖然是對 C 口進行操作，但是該控制字是命令字，所以 要寫入控制寄存器，而不是寫入C口控制寄存器。向8255數(shù)據(jù)寄存器寫入“數(shù)據(jù)”或從8255數(shù)據(jù)寄存器讀出“數(shù)據(jù)”實驗內容：1）、實驗電路如圖 4-3-1 , 8255c 口接邏輯電平開關 K0K7, A 口接LED顯示電路L0- L7。2）、編程從8255c 口輸入數(shù)據(jù)，再從 A 口輸出。3）、接線：PC7PC0/8255 接 K7K0/ 邏輯電平開關 PA7PA0/8255接 L7L0/LED 顯示CS/8255接 Y1/IO 地址三、

13、硬件連線圖和軟件程序流程圖1、硬件連線圖U18 8255L0L1L2L3L415L6L7圖3-1KO ,PCOPAOKIPCIPAIK2一PC2PA2K3TPC3PA3K4一PC4PA4K5 PC 5 PA5K6PC6PA6K7 PC7 PA7288H-CS2、軟件程序流程圖精品文檔四、源程序CODE SEGMENTASSUME CS:CODEBEGIN:MOV DX,28BHMOV AL,10001001BOUT DX,ALMOV DX,28AHIN AL,DXMOV DX,288HOUT DX,ALINT 21HMOV AX,4C00HCODE ENDSEND BEGIN五、實驗結果連接好

14、電路，運行程序后，可以發(fā)現(xiàn)根據(jù)開關閉合的不同，LED燈亮滅的情況也隨之而改變，實現(xiàn)了實驗中的要求。六、實驗總結由于此實驗比較簡單， 實驗過程中沒有出現(xiàn)什么大的問題。 只是一開始的時候發(fā)現(xiàn)在我運行完后，發(fā)現(xiàn)改變開關的閉合情況，LED燈的亮滅情況不變，后來發(fā)現(xiàn)每次程序運行時只讀取一次數(shù)據(jù)，而在程序運行的過程中并不讀取數(shù)據(jù)，所以就出現(xiàn)了那樣的情況。七、實驗收獲與心得體會通過這次試驗， 讓我對 8255 這個元器件有了一定的認識， 進一步熟悉了匯編語言編程，為將來更加困難的實驗做了準備。實驗四 七段數(shù)碼管一、實驗目的掌握數(shù)碼管顯示數(shù)字的原理二、實驗原理和內容1、靜態(tài)顯示：按4-4-1連接好電路，將82

15、55的A 口 PA0PA7分別與七段數(shù)碼管的段 碼驅動輸入端 adp相連，位碼驅動輸入端S0、S1、S2、S3接PCQ PC1、PC2 PC3編程在數(shù)碼管顯示自己的學號的后四位。 （或編程在數(shù)碼管上循環(huán)顯示“ 00-99 ”， 位碼驅動輸入端 S0、S1接PCQ PC1; S2、S3接地。）2、接線：PA7PA0/8255 接 dpa/LED 數(shù)碼管PC3PC0/8255接 S3S0/LED 數(shù)碼管CS/8255接 Y1/IO 地址三、硬件連接圖和軟件程序流程圖1、硬件連接圖11 歡迎下載 。精品文檔#歡迎下載s s ST288H-28FHY1圖4-12、軟件程序流程圖精品文檔曾澳按按下嗎?C

16、遍茴DOS )圖4-2四、源代碼DATA SEGMENTDATA0 EQU 3FHDATA3 EQU 4FHDATA4 EQU 66HDATA6 EQU 7DHDATA ENDSSTACK SEGMENT STACK 'STACK'DB 100 dupSTACK ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK15歡迎下載START PROC FARMOV AX, DATAMOV DS, AXMOV AL,80HMOV DX,28BHOUT DX,ALLOOP1:MOV DX,28AHMOV AL,08HOUT DX,ALMOV D

17、X,288HMOV AL,DATA0OUT DX,ALCALL DELAYMOV DX,28AHMOV AL,04HOUT DX,ALMOV DX,288HMOV AL,DATA3OUT DX,ALCALL DELAYMOV DX,28AHMOV AL,02HOUT DX,ALMOV DX,288HMOV AL,DATA4OUT DX,AL CALL DELAYMOV DX,28AHMOV AL,01HOUT DX,ALMOV DX,288HMOV AL,DATA6OUT DX,ALCALL DELAYMOV AH,1INT 16HJZ LOOP1RETSTART ENDPDELAY PROC

18、 NEARMOV CX,00FFH LP1: MOV BX,200 LP2:DEC BXJNZ LP2LOOP LP1RETDELAY ENDPCODE ENDS END START 五、實驗結果連接好電路圖，然后運行程序，在數(shù)碼管上顯示我的學號0346四個數(shù)字。六、實驗總結最開始的時候實驗確實出現(xiàn)了一些問題，跟我想的不一樣。由于實驗要求是在 4個數(shù)碼管上同時顯示四個數(shù)字，所以剛開始我認為如果要延時程序，延時時間應該很短，因此我認為不用延時程序，而結果沒有延時程序出不來結果，顯示一群亂碼。之后我加上延時程序后，數(shù)碼管顯示就變得正常了。這個程序的關鍵應該就是控制字的確定，然后數(shù)碼管方面一定要有一

19、組選通信號。七、實驗收獲與心得體會這個實驗告訴我在做這類實驗時千萬不要想當然，一定要按照實際的要求一步一步來，不要想著“偷工減料”圖省事，關鍵是要踏實。其次是通過這個實驗讓我對8255這個芯片有了更加深刻的認識，對于控制字的理解更加深刻。實驗八可編程定時器/計數(shù)器（8253/8254 ）一、實驗目的：學習掌握8253用作定時器的編程原理；二、實驗原理和內容8253和8254都是可編程計數(shù)器，它們的引腳兼容，功能與使用方法相同。8254是8253 的改進型。1. 8253初始化使用8253前，要進行初始化編程。初始化編程的步驟是：向控制寄存器端口寫入控制字對使用的計數(shù)器規(guī)定其使用方式等。 向使用

20、的計數(shù)器端口寫入計數(shù)初值。2 . 8253控制字D7 D6 D5 M DS D3 DI DO計數(shù)器選擇讀寫方式跣杼工作方式選擇數(shù)制選擇D7D6= 00:使用0號計數(shù)器，D7D6= 01:使用1號計數(shù)器D7D6= 10:使用2號計數(shù)器，D7D6= 11:無效D5D4= 00:鎖存當前計數(shù)值D5D4= 01:只寫低8位（高8位為0）,讀出時只讀低 8位D5D4= 10:只寫高8位（低8位為0）,讀出時只讀高 8位精品文檔D5D4 11 :先讀/寫低8位, D3D2Dh000:選擇方式 0, D3D2DhX10:選擇方式 2, D3D2Dh100:選擇方式4, D0= 0:計數(shù)初值為二進制，3、接線

21、：CS /8253GATE0 /8253CLK0 /8253OUT0 /8253后讀/寫高8位計數(shù)值D3D2D4 001 :選擇方式1D3D2D4X11:選擇方式 3D3D2D4 101:選擇方式 5D0= 1:計數(shù)初值為BC加數(shù)接 Y0 /IO 地址接 +5V接 1M 時鐘接喇叭或蜂鳴器GAiro-T 1M時鐘丁4、完成一個音樂發(fā)生器，通過喇叭或蜂鳴器放出音樂，并在數(shù)碼管上顯示樂譜。 音符頻率對照音符1 (da)-1W g )4 (fe)5 (so)6 (l a)7 (si) |i (do)頻率 (Ik)256288320341384426 .6480512三、硬件接線圖和軟件程序連接圖1、

22、硬件接線圖一喇叭或蜂鳴器2、軟件程序連接圖(start)YFS四、源程序DATA SEGMENTBUF1 DB 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FHBUF2 DW 3906,3472,3125,2933,2604,2344,2083,1953DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME DS:DATA,CS:CODEBEGIN:MOV CX,08HLEA SI,BUF1MOV BX,OFFSET BUF2MOV DX,283HMOV AL,37HOUT DX,ALMOV DX,28BH17歡迎下載精品文檔MOV AL,80HOUT DX,ALL1: MOV

23、DX,280HMOV AX,BXOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,ALMOV DX,28AHMOV AL,01HOUT DX,ALMOV DX,288HMOV AL,SIOUT DX,AL CALL DELAYINC SIINC BXINC BXLOOP L1MOV AH,1INT 16H JE BEGINMOV AX,4C00HINT 21HDELAY PROC NEARPUSH CXPUSH BXMOV CX,0FFFFHLP1:MOV BX,100LP2:DEC BXJNZ LP2LOOP LP1POP BXPOP CXRETDELAY ENDPCODE ENDSEND

24、BEGIN五、實驗結果連接好電路后，運行程序，然后會聽見蜂鳴器按照 do/re/mi/fa/so/la/si/do 依次響，當有鍵盤輸入時，聲音中止。六、實驗總結這個實驗思路比較簡單， 所以在寫好代碼后就基本上沒有什么問題， 只是個人覺得我寫的原來的代碼有點冗雜（原來是每一個音符都單獨寫一段匯編程序） ，其實有很多都可以用一個循環(huán)實現(xiàn)的， 并且后來我也做了很多的嘗試， 但是多次的嘗試都失敗了， 失敗基本上都是由于寄存器不夠用了。 后來突然想到了理論課上講的推入堆棧保護， 一下子恍然大悟， 這就是現(xiàn)在代碼的由來，個人覺得這個實驗我還是下了一番苦心的。七、實驗收獲與心得體會這個實驗毋庸置疑地讓我學

25、會了很多東西， 更加熟悉了匯編程序， 之前老師上課講的什么推入堆棧保護， 當時根本不理解， 不知道為什么要這樣做， 這次實驗讓我徹底明白了這樣做的意義： 就是有時候要多次用到一個寄存器時一定要先推入堆棧保護， 這樣的話就不會影響在別的地方用相同的寄存器了。此外，又學習了一種元器件，即 8253 計數(shù)器，對于微機的原理有了更加上課的理解。實驗十六 串行通訊 8251、實驗目的1 、了解串行通訊的基本原理。2、掌握串行接口芯片 8251 的工作原理和編程方法。、實驗原理和內容1、 按圖 4-16-1 連接好電路,（8251 插通用插座）其中 8254 計數(shù)器用于產生8251 的發(fā)送和接收時鐘，TX

26、D和RXD!在一起。RX熊收2、 編程 : 從鍵盤輸入一個字符, 將其 ASCII 碼加 1 后發(fā)送出去, 再接收回來在屏幕上顯示，（或將內存制定區(qū)域內存放的一批數(shù)據(jù)通過8251A的TXD發(fā)送出去，然后從回來，并在屏幕上或數(shù)碼管上顯示出來。 ）實現(xiàn)自發(fā)自收。3、接線：CLK0 /8254接1M 時鐘GATE0 /8254接+5V0UT0 /8254接TX/RXCLK /8251CS /8254接Y0 /IO 地址CS /8251接Y7 /IO 地址RXD /8251接TXD /82514、圖示電路8251的控制口地址為 2B9H,數(shù)據(jù)口地址為2B8H5、8254計數(shù)器的計數(shù)初值二時鐘頻率/（波

27、特率X波特率因子），這里的時鐘頻率接 1MHZ波特率若選1200,波特率因子若選 16,則計數(shù)器初值為 52。6、收發(fā)采用查詢方式。三、硬件接線圖與軟件程序流程圖1、硬件接線圖19 歡迎下載。精品文檔21歡迎下載QUT0GATE©CLK04里口就1 2s T EID 5 01234S67 DR / E 口 PDBDDDD -C-RUCR>nuxdTxD(J53253CS2B0h-287hTkRDYRkRDV圖 16-12、軟件程序流程圖開始|初始化K2E3初蛤化-顯示提示I> I .| M8Z51拴即 BUfc蠡字|'為 1 嗚？ A¥從，<r 巫 E 即 uJ W獨圈之螞？）N二而犍人字卷-C也通過E2E1收據(jù)* 口發(fā)送字符 從【控制端口需人狀態(tài)字VjhDY為1嗎?¥從學25】就北f燈擦收數(shù)嫩將卞疔顯示花屏總四、源程序CODE SEGMENT精品文檔ASSUME CS:CODEBEGIN:MOV DX,283HMOV AL,16HOUT DX,ALMOV DX,280HMOV AL,52OUT DX,ALMOV DX,2B9HMOV AL,40HOUT DX,ALNOPMOV AL,0EHOUT DX,ALMOV AL,37HOUT DX,ALGOON