《微機原理與接口實驗》教學(xué)大綱

《微機原理與接口實驗》教學(xué)大綱Normal07.8磅02falsefalsefalseMicrosoftInternetExplorer4課程編碼：08365039課程名稱：微機原理與接口實驗英文名稱：PrincipleofMicrocomputerandInterfaceExperiments開課學(xué)期：5學(xué)時/學(xué)分：32/1適用對象：測控技術(shù)及儀器、電氣工程及自動化專業(yè)本科生指導(dǎo)教材及參考書：微機原理與接口實驗指導(dǎo)書主要參考書：1、

黃海萍等編：《微機原理與接口技術(shù)實驗指導(dǎo)》，國防工業(yè)出版社，2004年2、張仁杰編：《微機原理與接口技術(shù)綜合實驗教程》，大連理工大學(xué)出版社，2004年3、俞承芳編：《微機系統(tǒng)與接口實驗》，復(fù)旦大學(xué)出版社，2005年主要儀器設(shè)備：微型計算機，AEDK8688ET教學(xué)實驗系統(tǒng)一、課程性質(zhì)、目的與任務(wù)微機原理與接口實驗是電子電氣信息類專業(yè)非常重要的一門計算機基礎(chǔ)實驗課程，是配合微機原理與接口技術(shù)而獨立開設(shè)的一門實驗課，是測控技術(shù)及儀器和電氣工程及自動化專業(yè)的必修課。其任務(wù)是使學(xué)生通過實驗中掌握計算機的基本組成、工作原理、接口電路及相對應(yīng)的匯編語言程序設(shè)計、應(yīng)用編程方法；在此基礎(chǔ)上提高軟件和硬件的綜合開發(fā)能力，加強學(xué)生的動手能力和解決實際問題的能力，最終能熟練運用匯編語言，對基本的接口芯片能運用自如，初步具有微機及其電子系統(tǒng)軟、硬件綜合設(shè)計能力。。二、教學(xué)基本要求1、通過實驗初步掌握微型計算機構(gòu)成原理及接口的特點。2、通過實驗掌握80X86微型計算機的指令系統(tǒng)和匯編語言程序設(shè)計與調(diào)試方法。3、通過實驗?zāi)軌蛘莆粘Ｓ媒涌谛酒氖褂梅椒ǎ莆栈窘涌陔娐返脑O(shè)計與實現(xiàn)方法。4、通過實驗?zāi)軌蚶没窘涌陔娐穼崿F(xiàn)的簡單應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)方法，掌握簡單微機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)方法。三、教學(xué)內(nèi)容及要求通過此課程掌握程序設(shè)計與調(diào)試的基本方法，掌握轉(zhuǎn)移程序、循環(huán)程序、查表程序、子程序、中斷程序的設(shè)計方法，掌握基本接口電路（并串行接口、鍵盤和顯示、定時/計數(shù)、模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換）的設(shè)計與實現(xiàn)方法，以及利用基本接口電路實現(xiàn)的簡單應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)方法。a)匯編語言程序設(shè)計與調(diào)試熟悉80X86指令集，掌握動態(tài)調(diào)試程序DEBUG，了解匯編語言程序結(jié)構(gòu)、常用偽指令格式和子程序的概念；理解標號與變量，以及過程與宏的聯(lián)系和區(qū)別；掌握順序、分支、循環(huán)三種基本結(jié)構(gòu)程序的設(shè)計方法，掌握子程序設(shè)計與調(diào)用方法，掌握中斷程序和DOS/BIOS功能的調(diào)用方法，掌握C語言和匯編語言的混合編程方法。獨立完成相關(guān)的實驗。b)基本接口電路的設(shè)計與實現(xiàn)了解微機系統(tǒng)接口的基本結(jié)構(gòu)和功能；理解并行接口與串行接口的概念及異同，掌握可編程并行接口芯片的編程應(yīng)用；理解行/列掃描式鍵盤接口的硬件工作原理；了解A/D、D/A轉(zhuǎn)換器在計算機系統(tǒng)中的地位和作用，了解典型DAC、ADC集成芯片及其性能參數(shù)，掌握ADC、DAC芯片與MPU的接口方法、應(yīng)用與編程；了解定時器/計數(shù)器在計算機中的用途；理解計數(shù)器用作計數(shù)和定時的原理；掌握可編程定時計數(shù)器芯片工作方式及初始化編程；了解有關(guān)中斷的基本概念，理解CPU響應(yīng)中斷的條件和中斷處理過程，掌握8259A可編程中斷控制器的應(yīng)用和編程，掌握用戶中斷入口地址的設(shè)置。獨立完成與上述內(nèi)容相關(guān)的實驗。c)簡單應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)了解某一類典型微機應(yīng)用系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)、分析與設(shè)計方法和實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。掌握簡單應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)方法，并完成相關(guān)實驗。四、學(xué)時分配序號實驗項目內(nèi)容提要實驗類型學(xué)時分配主要儀器設(shè)備實驗地點備注1熟悉PC機的使用和調(diào)試匯編程序的方法內(nèi)容：完成匯編程序由編輯、編譯、鏈接到調(diào)試的全過程。在調(diào)試過程中應(yīng)使用單步、斷點等方法調(diào)試，注意觀察寄存器、標志位和有關(guān)存儲器內(nèi)容的變化。完成給定的兩個多位十進制數(shù)相減實驗。在DEBUG下觀察一些指令執(zhí)行前后的數(shù)值變化。目的：熟悉80X86指令集，掌握動態(tài)調(diào)試程序DEBUG，掌握簡單程序的編制方法。驗證2PC機微機原理實驗室預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，了解實驗?zāi)康?、方?簡單程序設(shè)計內(nèi)容：實現(xiàn)十進制數(shù)的乘法，被乘數(shù)和乘數(shù)均以ASCII碼形式存放在內(nèi)存中；用串操作指令設(shè)計程序，實現(xiàn)在指定存儲區(qū)中尋找匹配字符。目的：掌握簡單程序的設(shè)計和調(diào)試方法，掌握乘法和串操作指令。設(shè)計2PC機微機原理實驗室預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，了解實驗?zāi)康摹⒎椒?，編制實驗程?分支程序設(shè)計內(nèi)容：編寫程序，將鍵盤接收到的四位十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為等值的二進制數(shù)，并顯示在屏幕上，如果輸入的不是0-F間的數(shù)字，則顯示出錯信息，并要求重新輸入。目的：掌握分支程序設(shè)計和調(diào)試方法，掌握接收鍵盤數(shù)據(jù)的方法，并了解將鍵盤數(shù)據(jù)顯示時須轉(zhuǎn)換為ASCII碼的原理。設(shè)計2PC機微機原理實驗室預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，了解實驗?zāi)康?、方法，編制實驗程?循環(huán)程序設(shè)計內(nèi)容：使用DEBUG程序，從首地址為1000H的內(nèi)存區(qū)開始存放50個數(shù)，要求設(shè)計程序?qū)⑦@些數(shù)由小到大排序，排序后的數(shù)仍存放在該區(qū)域中。目的：掌握循環(huán)程序的設(shè)計和調(diào)試方法，掌握用匯編語言編寫氣泡排序程序的思路和方法。設(shè)計2PC機微機原理實驗室預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，了解實驗?zāi)康摹⒎椒?，編制實驗程?簡單DOS和BIOS調(diào)用匯編程序設(shè)計內(nèi)容：顯示提示從鍵盤輸入若干行字符串，每行字符串以回車或空格為結(jié)束符。全部結(jié)束符為“#”字符。當鍵入“#”后顯示輸入的最長和最短的字符串。目的：掌握簡單DOS系統(tǒng)功能和BIOS的調(diào)用方法。設(shè)計2PC機微機原理實驗室預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，了解實驗?zāi)康?、方法，編制實驗程?子程序和宏匯編的程序設(shè)計內(nèi)容：編寫計算N!的程序。數(shù)值N由鍵盤輸入，結(jié)果在屏幕上輸出，N的范圍為0~65535。目的：掌握子程序設(shè)計和調(diào)試方法，掌握宏匯編的程序設(shè)計方法。設(shè)計2PC機微機原理實驗室預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，了解實驗?zāi)康摹⒎椒ǎ幹茖嶒灣绦?簡單中斷程序設(shè)計內(nèi)容：設(shè)置不同的光標形狀，起始行位置。目的：了解和掌握用DOS中斷INT10H的01H/02H功能設(shè)置光標位置的方法。設(shè)計2PC機微機原理實驗室預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，了解實驗?zāi)康摹⒎椒?，編制實驗程?計算機鋼琴程序內(nèi)容：編寫程序，程序運行時使PC機成為一架可自動彈奏的“鋼琴”，循環(huán)演奏簡單的樂曲，按任意鍵返回DOS。目的：掌握利用PC機揚聲器發(fā)出不同頻率聲音的方法。學(xué)習(xí)利用系統(tǒng)功能從表格上讀取字符的方法。設(shè)計2PC機微機原理實驗室預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，了解實驗?zāi)康?、方法，編制實驗程?8279鍵盤顯示實驗內(nèi)容：利用8279鍵盤顯示接口及實驗板上的鍵盤和八位LED數(shù)碼管，編寫程序在數(shù)碼管上顯示“HELLO”字樣，按下任意鍵后，將鍵值顯示在數(shù)碼管上，按下結(jié)束鍵則返回DOS操作系統(tǒng)。目的：熟悉并掌握系統(tǒng)中擴展8279鍵盤顯示接口的方法，掌握8279工作原理和編程的方法。設(shè)計2AEDK8688ET教學(xué)實驗系統(tǒng)微機原理實驗室預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，了解實驗?zāi)康?、方法，編制實驗程?08255中斷實驗內(nèi)容：編寫程序，使8255工作于方式1（在此方式下，8255PC口作為A口或B口的選通、中斷申請以及應(yīng)答線），當PC4輸入單脈沖時，8255的PC3將發(fā)出中斷請求信號。目的：學(xué)習(xí)8255的不同工作方式的編程。設(shè)計2AEDK8688ET教學(xué)實驗系統(tǒng)微機原理實驗室預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，了解實驗?zāi)康?、方法，查閱相關(guān)器件資料，編制實驗程序118259中斷實驗內(nèi)容：中斷請求通過ISA總線的IRQ2輸入，用單脈沖電路產(chǎn)生的脈沖信號作為中斷源。編寫程序，要求每次PC機響應(yīng)外部中斷時，顯示字符串“A8259AINTERRUPT”，中斷十次后程序退出。目的：掌握8259中斷控制器工作原理，熟悉實驗中涉及到的中斷屏蔽寄存器IMR和中斷服務(wù)寄存器ISR等各寄存器的使用方法和中斷處理程序的編寫。設(shè)計2AEDK8688ET教學(xué)實驗系統(tǒng)微機原理實驗室預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，了解實驗?zāi)康?、方法，查閱相關(guān)器件資料，編制實驗程序128253定時/計數(shù)器實驗內(nèi)容：編程將8253的定時器0設(shè)置為方式3，定時器1設(shè)置為方式2，定時器0輸出的脈沖作為定時器1的時鐘輸入。定時器2設(shè)置為方式2。用示波器觀察各對應(yīng)引腳之間的波形關(guān)系。目的：了解8253定時器的硬件連接方法及時序關(guān)系。掌握8253的各種模式的編程及其原理。設(shè)計2AEDK8688ET教學(xué)實驗系統(tǒng)微機原理實驗室預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，了解實驗?zāi)康?、方法，查閱相關(guān)器件資料，編制實驗程序13D/A轉(zhuǎn)換實驗內(nèi)容：編寫程序，用鍵盤輸入來控制D/A輸出的波形，程序應(yīng)能輸出鋸齒波、三角波、方波和正弦波。在計算機鍵盤上敲`5`鍵退出程序。目的：掌握DAC0832芯片的性能、使用方法及對應(yīng)的硬件電路，掌握C語言和匯編語言的混合編程方法。了解D/A轉(zhuǎn)換的基本原理。設(shè)計2PC機及AEDK8688ET教學(xué)實驗系統(tǒng)微機原理實驗室預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，了解實驗?zāi)康?、方法，查閱相關(guān)器件資料，編制實驗程序14A/D轉(zhuǎn)換實驗內(nèi)容：編制程序用中斷方式采樣輸入電壓，并將采樣到的結(jié)果在PC機屏幕上顯示。編制程序用中斷方式采樣輸入電壓，并將采樣到的結(jié)果在PC機屏幕上用圖形方式動態(tài)顯示。目的：掌握A/D轉(zhuǎn)換與計算機的接口方法，掌握C語言和匯編語言的混合編程方法。了解A/D芯片ADC0809轉(zhuǎn)換性能及編程。通過實驗了解計算機如果進行數(shù)據(jù)采集。設(shè)計2PC機及AEDK8688ET教學(xué)實驗系統(tǒng)微機原理實驗室預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，了解實驗?zāi)康?、方法，查閱相關(guān)器件資料，編制實驗程序158251可編程串行口通訊實驗內(nèi)容：編寫程序，實現(xiàn)實驗板與另一臺計算機的通信。目的：掌握8251芯片結(jié)構(gòu)、一般原理和編程。了解實現(xiàn)串行通訊的硬件環(huán)境、數(shù)據(jù)格式的協(xié)議和數(shù)據(jù)交換的協(xié)議。設(shè)計2PC機及AEDK8688ET教學(xué)實驗系統(tǒng)微機原理實驗室預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，了解實驗?zāi)康?、方法，查閱相關(guān)器件資料，編制實驗程序16步