微机接口3实验指导.docx
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微机接口3实验指导.docx
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微机接口3实验指导
第一章仪器性能特点
1.1仪器运行环境
本仪器在直流5V、±12V电源驱动下单机运行。
1.2仪器性能特点
1.采用主频4.77MHz的8088为CPU,并以最小工作方式构建系统。
2.系统基本内存为一片62256,地址范围00000~07FFFH,其中00000~00FFFH2K字节为监控占用,监控程序和软硬件实验程序存放于一片27512,地址范围F8000~FFFFFH。
3.自带键盘、显示器、单机运行。
4.仪器配有常用I/O接口芯片,如A/D转换芯片0809、D/A转换芯片0832、定时/计数器芯片8253、中断控制芯片8259、串行口芯片8250、8251、并行可编程I/O芯片8255、并行I/O芯片如D触发器和驱动器以及直接存贮芯片8237等。
5.仪器配有键盘、数码显示、发光二极管显示、拨动开关等I/O设备。
6.仪器配有脉冲发生器、计数器、单脉冲发生器等常用电路。
7.可以以单步、断点、全速运行来调试各实验程序。
8.±12V电源仅在做D/A实验,直流电机实验时需接入,做其它实验时只需单个+5V电源,千万注意别把TTL电平的信号线误触±12V电源!
9.仪器采用MWT-50B开关电源,提供足够的工作电流。
1.3系统资源分配
8088有1M存贮空间,系统只提供00000~0FFFFH(64K)用于存放调试实验程序。
具体分配如下:
00000~00013H监控中断矢量区,作为单步、断点(INT3),非屏蔽中断(NMI)矢量区;
00014H~000FFH用户中断矢量区;
00100H~00FFFH监控数据存贮区;
01000H~0FFFFH用户数据区,程序区(仪器可扩展32KRAM);
F8000H~FFFFFH监控程序及实验程序区。
1.4系统配置
本仪器是完备的经济型8088实验装置,无需外接PC机,通过自身键盘输入各种命令,完成所有软硬件实验。
每个实验程序固化在系统监控程序中,程序清单详见实验指导书附录三。
第二章仪器使用
1.打开电源或按复位键系统闪烁显示“P.”。
2.通用电路及相应插孔介绍。
(1)LED显示
仪器左上实验区有4种颜色的16只发光二极管,其驱动电路及相应插孔如图2-1,插孔用空心圆点表示。
如图插孔有低电平接入,则发光二极管亮。
(2)逻辑电平开关电路
仪器左下实验区有8只拨动开关,K1~K8为8只开关的逻辑电平输出端,开关上拨,输出高电平“1”,开关下拨,输出低电平“0”。
电路见图2-2。
(3)单脉冲电路
仪器实验区单脉冲电路如图2-3。
电路由74LS00、74LS04两片集成电路,一个按键AN组成。
标有“
”和“
”的两个插孔为正负脉冲输出端,AN是单脉冲生成键,每按一次产生一个单脉冲。
(4)计数器电路
计数器电路由一片74LS393组成,如图2-4。
计数器在加电情况下由Reset信号清零,T0~T7为分频输出插孔。
当输入脉冲频率为8MHz时,T0~T7的输出频率依次为8MHz、4MHz、2MHz、1MHz、500KHz、250KHz、125KHz、62500Hz。
3.微机常用接口电路
这部分电路包括A/D、D/A转换电路,I/O电路,定时器电路,键盘显示电路,DMA电路,驱动电路等,每一部分将在实验指导一章加以说明。
第三章监控程序使用简介
3.1引言
监控程序控制仪器以键盘操作方式运行调试实验程序。
仪器一经上电后,数码显示器显示监控提示符“P.”。
3.2键盘与显示
(1)仪器LED数码显示器有6位,左4位显示地址,右2位显示该地址内容。
(2)仪器键盘有28键,左边16个是数字键,右边12个是功能键。
在键盘监控状态,用户可以通过命令键组合完成下列操作。
●读存贮器内容
●写存贮器内容
●数据块移动
●读写I/O端口
●通过单步、断点、连续运行等方式来调试RAM中的程序。
3.3键盘功能键操作说明
键名
功能
操作
MRW
存贮器读写
先键入4位地址,再按MRW键,则读取该地址的内容。
此时输入数字键,则是修改该地址的内容。
REG
寄存器读写
先输入寄存器代号,再按REG键,则读出该代号所表示的寄存器内容。
此时输入数字键,则是修改该寄存器的内容
IOR
I/O口读
先输入I/O口地址,再按IOR键,则读出该口的状态,每按一下IOR,口的状态就读出一次。
IOW
I/O口写
先输入I/O口地址,再按IOW键,显示00,再输入要写的数据,每写入一次数据,I/O口的状态也跟着改变。
MOVE
数据块移动
先输入4位源首址,再按F1,再输入4位源末址后按F2,再输入4位目的首地址后按MOVE键即完成块移动。
STEP
单步操作
按STEP键一次执行一条指令,可在显示“P.”状态下,或显示指令首地址状态下,或存贮器读写状态下按此键。
EXEC
连续运行
先输入4位段地址后按F1键,再输入4位偏移地址再按此键,连续运行程序。
EXEC
断点运行
先输入4位断点地址后按F2键,再输入4位起始地址后按此键,从起始地址连续运行到断点。
其它功能键:
F1/last
此键除了块移动末地址设置和设置段地址外,在寄存器/存贮器读写时还可显示上一个寄存器/存贮器单元的内容。
F2/next
此键除了设置断点外,在寄存器/存贮器读写时还可显示下一个寄存器/存贮器单元的内容。
MON
返回监控指示“P.”状态。
STOP
程序夭折键,中止程序的运行,显示程序中止地址及内容。
Reset
仪器系统复位键,显示“P.”。
3.4键操作过程
监控指示符“P.”状态下,寄存器的初始值如下:
SP=0683H,CS=0000H,DS=0000H,SS=0000H,ES=0000H,IP=1000H,FL=0000H。
“P.”状态下,监控命令才会有效,此时段地址缺省值为0000H。
(1)存贮器单元内容的显示及修改
操作:
××××MRW
●“P.”状态下,输入4位存贮单元地址,按MRW键,则显示2位该单
元内容;
●按数键可修改内容;
●按NEXT键,地址加1,地址单元内容刷新;
●按LAST键,地址减1,地址单元内容刷新;
●按MON键,返回“P.”状态。
(2)寄存器内容的显示及修改
操作:
×REG
●“P.”状态下,先输入寄存器代号,再按REG键,显示寄存器名及其内容;
●按数键可修改寄存器的内容;
●按NEXT键,依次显示下一个寄存器名及其内容;
●按LAST键,依次显示上一个寄存器名及其内容;
●按MON键,返回“P.”状态。
代号
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
寄存器名
AX
BX
CX
DX
SP
BP
SI
DI
CS
DS
SS
ES
IP
FL
数据寄存器名
A
b
c
d
SP
BP
SI
DI
CS
DS
SS
ES
IP
FL
(3)I/O口读
操作:
××××IOR
●“P.”状态下,输入4位口地址,再按IOR键,则显示其状态数据;
●按IOR键再次读入该口地址的状态数据;
●按NEXT键,口地址加1,状态数据刷新;
●按LAST键,口地址减1,状态数据刷新;
●按MON键,返回“P.”状态。
(4)I/O写
操作:
××××IOW
●“P.”状态下,先输入4位口地址,再按IOW键,则显示其内容为00,
此时输入数据,I/O状态会随写入的内容而变化;
●按NEXT键,口地址加1;
●按LAST键,口地址减1;
●按MON键,返回“P.”状态。
(5)数据块移动
操作:
××××F1××××F2××××MOVE
●“P.”状态下,先输入4位源首址,再按F1键,再输入4位源末址,按F2键,再输入4位目标块首地址,按MOVE键,则开始数据传送,传送结束返回监控“P.”状态。
(6)单步运行
操作:
有三种状态都可以执行单步操作(段地址固定为0000H)。
●“P.”状态下,按STEP键,从起始地址IP=1000H开始,单步执行一条指令;
●存储器读写状态,按STEP键,从当前存贮器地址开始单步执行一条指令;
●在输入4位起始地址的状态下,按STEP键则从起始地址开始单步执行一条的指令,然后显示下一条指令的地址及其内容。
(7)断点运行
操作:
××××F2××××EXEC
●“P.”状态下,先输入4位断点地址,按F2键,再输入4位起始地址,按EXEC键,程序从起始地址开始运行,显示器显示“┏”执行符,程序停在断点处后显示断点地址和其内容,同时保护所有寄存器的值。
当程序不能运行到断点(俗称“跑飞”)。
可按STOP键,中止程序运行,从显示器确定程序运行到何处,同时必须用存贮器读写功能键MRW来恢复断点处的一字节内容。
注意EPROM中的实验程序不能以断点方式运行。
(8)连续运行
操作:
有三种状态,可以进入连续运行
●“P.”状态下,按EXEC键,从地址CS=0000H,IP=1000H开始连续执行程序;
●存储器读写状态下,按EXEC键,从当前存贮器地址开始,连续执行程序(开始时CS=0000H);
●先输入4位起始地址,按F1键,再输入4位偏移地址,最后按EXEC键,则从设定的段地址和偏移地址开始程序,当用户返回监控,可用MON键或Reset键。
注意Reset键会初始化各寄存器。
(9)程序运行实例
如有小程序ORG1000H
MOVAX,1000H
MOVBX,2000H
MOVCX,3000H
MOVDX,4000H
经微机汇编生成的列表文件里的机器码如下:
1000B81000
1003BB2000
1006B93000
1009BA4000
“P.”状态下按键,输入程序机器码:
1000MRWB8NEXT00NEXT10NEXTBBNEXT00NEXT20NEXTB9
NEXT00NEXT30NEXTBANEXT00NEXT40MON
“P.”状态下用户单步执行程序输入1000STEP后显示“1003bb”,STEP
后显示“1006b9”,STEP后显示“1009bA”,STEP后显示“100C××”,按MON返回“P.”。
“P.”状态下用户检查寄存器内容,输入0Reg显示“A1000”NEXT显
示“b2000”,NEXT显示“C3000”,NEXT显示“D4000”。
实验五8255并行口实验一
一、实验目的
1.掌握8255与微机的接口方法。
2.掌握8255的工作方式和编程方法。
二、实验内容
1.8255芯片简介
8255是可编程并行接口芯片,具有ABC三个并行口,有三种工作方式即方式0的基本I/O方式、方式1的选通I/O方式、方式2的双向选通I/O方式。
2.硬件原理图如图5-3。
图5-3
3.硬件连线
(1)8255的A口与开关量K1~K8相连。
(2)8255的B口与发光二极管的L1~L8相连。
4.编程提示
8255的A口为方式0的输入口,B口为
方式0的输出口,开关量用发光二极管指示。
1.程序框图
三、实验步骤
1.按图5-3连好实验线路
2.运行程序
“P.”状态下,先输入F000后按F1键,再输入90C0按EXEC键,系统
显示“┏”,拨动开关K1~K8,那么L1~L8会跟着亮灭。
实验七8253定时器/计数器实验
一、实验目的
1.掌握8253芯片与微机接口原理与方法。
2.掌握8253的工作方式和编程方法。
二、实验内容
1.芯片介绍
8253是有三个16位计数器的可编程定时器/计数器,其计数频率为0~2MHz,用+5V单电源供电。
8253的功能用途:
延时中断、频率发生器、事件计数器、二进制倍频器,实时时钟,数字单稳态,电机控制器。
8253的6种工作方式:
方式0的计数结束中断;方式1的可编程单个脉冲发生器;方式2的分频器;方式3的对称方波发生器;方式4的软件触发选通信号;方式5的硬件触发选通信号。
2.硬件原理图如图5-5。
图5-5
3.硬件连线
(1)8253的GATE0接+5V插孔。
(2)8253的CLK0接T7插孔。
(3)8253的CS3接EX0。
(4)分频电路的T插孔连8MHz插孔。
(5)8253的OUT0接一指示灯。
4.编程提示
8253通道0(定时器/计数器)工作方式3,产生对称方波。
3.
程序框图
三、实验步骤
1.按图5-5连好线路。
2.运行实验程序。
“P.”状态下,先输入F000按F1键,再输入9180,按EXEC键。
3.观察OUT0插孔的输出方波点亮的指示灯。
实验十三继电器控制
一、实验目的
掌握继电器控制的基本方法及编程。
二、实验内容
1.利用8255的PA0输出高低电平来控制继电器的开合,以实现对外接装置的控制。
2.硬件原理图如图5-10。
图5-10
3.继电器是自动控制环境里的一个重要部件,它处在电子电路的控制信号与电气电路的执行元件(如电动机等)之间,既有桥梁作用又起到电气隔离作用。
三、连接方法
1.8255的PA0插孔与JIN插孔线连。
2.继电器常开触点JK接L8,常闭触点JB接L4,中心插头JZ接地,这时L4灯亮。
四、实验步骤
1.按图5-10连好线路。
2.运行实验程序。
在“P.”状态下,输入F000后按F1键,输入9680,按EXEC键。
3.继电器循环吸合、断开,L4与L8一亮一熄。
附录三:
实验程序清单
实验五8255并行接口实验一
0000CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
=FF2BIOSCEQU0FF2BH ;8255命令寄存器地址
=FF29IOBPTEQU0FF29H ;8255PB口地址
=FF28IOAPTEQU0FF28H ;8255PA口地址
90C0ORG90C0H
90C0B090START:
MOVAL,90H ;控制字:
A口输入、B口输出
90C2BAFF2BMOVDX,IOSC
90C5EEOUTDX,AL
90C690NOP
90C790NOP
90C890NOP
90C9BAFF28KEYLED:
MOVDX,IOAPT ;读PA口数据
90CCECINAL,DX
90CDBAFF29MOVDX,IOBPT
90D0EEOUTDX,AL ;送PB口显示
90D1B9FFFFMOVCX,0FFFFH
90D4E2FELOOP$ ;延时
90D6EBF1JMPKEYLED ;循环
90D8CODEENDS
ENDSTART
实验七8253定时器实验
0000CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
=0043TCONTEQU0043H ;定时器控制口地址
=0040TCON0EQU0040H ;通道地址
9180ORG9180H
9180EB0190START:
JMPT8253
9183BA0043T8253:
MOVDX,TCONT
9186B036MOVAL,36H ;控制字:
0通道输出方波
9188EEOUTDX,AL
9189BA0040 MOVDX,TCON0
918CB000 MOVAL,0
918EEE OUTDX,AL
918FB040 MOVAL,40H
9191EE OUTDX,AL
9192EBFE JMP$
9194 CODEENDS
ENDSTART
实验十三继电器实验
0000CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
=FF28POTAEQU0FF28H;8255PA口地址
=FF2BCTRLEQU0FF2BH;8255控制口地址
9680ORG9680H
9680B088START:
MOVAL,88H;控制字,方式0,输出
9682BAFF2BMOVDX,CTRL
9685EEOUTDX,AL
968690NOP
968790NOP
968890NOP
9689BAFF28MOVDX,POTA
968CB001LOP:
MOVAL,1;PA.0输出高电平
968EEEOUTDX,AL
968FE8969ARCALLDELAY
9692B000MOVAL,0;PA.0输出低电平
9694EEOUTDX,AL
9695E8969ARCALLDELAY
9698EBF2JMPLOP
969AB90000DELAY:
MOVCX,0
969DE2FELOOP$
969FC3RET
96A0CODEENDS
ENDSTART
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