微机原理与接口技术控制流水灯.docx

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微机原理与接口技术控制流水灯

微机原理与接口技术控制流水灯

一、实验目的：

掌握汇编语言设计和调试方法。

二、实验要求：

利用8253、8255、8259三块芯片相接实现流水灯。

三、芯片介绍：

1、intel8253是NMOS工艺制成的可编程计数器/定时器，有几种芯片型号，外形引脚及功能都是兼容的，只是工作的最高计数速率有所差异，例如8253（2.6MHz）,8253-5（5MHz）

　　8253内部有三个计数器，分别成为计数器0、计数器1和计数器2，他们的机构完全相同。

每个计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄存器中的控制字，互相之间工作完全独立。

每个计数器通过三个引脚和外部联系，一个为时钟输入端CLK，一个为门控信号输入端GATE，另一个为输出端OUT。

每个计数器内部有一个8位的控制寄存器，还有一个16位的计数初值寄存器CR、一个计数执行部件CE和一个输出锁存器OL。

　　执行部件实际上是一个16位的减法计数器，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过程序设置的。

输出锁存器的值是通过程序设置的。

输出锁存器OL用来锁存计数执行部件CE的内容，从而使CPU可以对此进行读操作。

顺便提一下，CR、CE和OL都是16位寄存器，但是也可以作8位寄存器来用。

2、8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的3个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。

同时必须具有与外设连接的接口A、B、C口。

由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：

与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分。

1）与CPU连接部分

根据定义，8255能并行传送8位数据，所以其数据线为8根D0～D7。

由于8255具有3个通道A、B、C，所以只要两根地址线就能寻址A、B、C口及控制寄存器，故地址线为两根A0～A1。

此外CPU要对8255进行读、写与片选操作，所以控制线为片选、复位、读、写信号。

各信号的引脚编号如下：

（1）数据总线DB：

编号为D0～D7，用于8255与CPU传送8位数据。

（2）地址总线AB：

编号为A0～A1，用于选择A、B、C口与控制寄存器。

（3）控制总线CB：

片选信号、复位信号RST、写信号、读信号。

当CPU要对8255进行读、写操作时，必须先向8255发片选信号选中8255芯片，然后发读信号或写信号对8255进行读或写数据的操作。

2）与外设接口部分

根据定义，8255有3个通道A、B、C与外设连接，每个通道又有8根线与外设连接，所以8255可以用24根线与外设连接，若进行开关量控制，则8255可同时控制24路开关。

各通道的引脚编号如下：

（1）A口：

编号为PA0～PA7，用于8255向外设输入输出8位并行数据。

（2）B口：

编号为PB0～PB7，用于8255向外设输入输出8位并行数据。

（3）C口：

编号为PC0～PC7，用于8255向外设输入输出8位并行数据，当8255工作于应答I/O方式时，C口用于应答信号的通信。

3）控制器

8255将3个通道分为两组，即PA0～PA7与PC4～PC7组成A组，PB0～PB7与PC0～PC3组成B组。

如图7.5所示，相应的控制器也分为A组控制器与B组控制器，各组控制器的作用如下：

（1）A组控制器：

控制A口与上C口的输入与输出。

（2）B组控制器：

控制B口与下C口的输入与输出。

3、8259A是专门为了对8085A和8086/8088进行中断控制而设计的芯片，它是可以用程序控制的中断控制器。

单个的8259A能管理8级向量优先级中断。

在不增加其他电路的情况下，最多可以级联成64级的向量优先级中断系统。

8259A有多种工作方式，能用于各种系统。

各种工作方式的设定是在初始化时通过软件进行的。

在总线控制器的控制下,8259A芯片可以处于编程状态和操作状态.编程状态是CPU使用IN或OUT指令对8259A芯片进行初始化编程的状态

四、实验硬件连线

图如下所示：

五、程序代码：

INTR_IVADDEQU01C8H;INTR对应的中断矢量地址

INTR_OCW1EQU0A1H;INTR对应PC机内部8259的OCW1地址

INTR_OCW2EQU0A0H;INTR对应PC机内部8259的OCW2地址

INTR_IMEQU0FBH;INTRINTR对应的中断屏蔽字

IOY0EQU3000H;片选IOY0对应端口的地址8255

IOY1EQU3040H;IOY1对应端口的地址8254

MY8254_COUNT1EQUIOY0+01H*2;8254计数器0端口地址

MY8254_MODEEQUIOY0+03H*2;8254控制寄存器端口地址

MY8255_AEQUIOY1+00H*2;8255的A端口地址

MY8255_MODEEQUIOY1+03H*2;8255的控制寄存器地址

STACK1SEGMENTSTACK;定义堆栈段

DW256DUP（?

）

STACK1ENDS

DATASEGMENT;定义数据变量

CS_BAKDW?

;保存INTR原中断处理程序入口段地址的变量

IP_BAKDW?

;保存INTR原中断处理程序入口偏移地址的变量

IM_BAKDB?

;保存INTR原中断屏蔽字的变量

LADB?

DATAENDS

CODESEGMENT;定义代码段

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA

START:

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

CLI

MOVAX,0000H;替换INTR的中断矢量

MOVES,AX

MOVDI,INTR_IVADD

MOVAX,ES:

[DI]

MOVIP_BAK,AX;保存INTR原中断处理程序入口偏移地址

MOVAX,OFFSETMYISR

MOVES:

[DI],AX;设置当前中断处理程序入口偏移地址

ADDDI,2

MOVAX,ES:

[DI]

MOVCS_BAK,AX;保存INTR原中断处理程序入口段地址

MOVAX,SEGMYISR

MOVES:

[DI],AX;设置当前中断处理程序入口地址

MOVDX,INTR_OCW1;设置中断屏蔽寄存器，打开INTR的屏蔽位

INAL,DX

MOVIM_BAK,AL;保存INTR原中断屏蔽字

ANDAL,INTR_IM

OUTDX,AL

STI

MOVDX,MY8255_MODE;定义8255工作方式

MOVAL,80H;工作方式0，A口为输出

OUTDX,AL

MOVDX,MY8255_A;写A口发出的起始数据

MOVAL,80H；

OUTDX,AL

MOVLA,AL

MOVDX,MY8254_MODE;初始化8254工作方式

MOVAL,70H;计数器1，方式0

OUTDX,AL

MOVDX,MY8254_COUNT1;装入初值

MOVAL,0FFH

OUTDX,AL

OUTDX,AL

WAIT1:

MOVAH,1;判断是否有按键按下

INT16H

JZWAIT1;无按键按下则跳回继续等待，有则退出

QUIT:

CLI;关闭中断

MOVAX,0000H;恢复INTR原中断矢量

MOVES,AX；把附加段基地址设置为0

MOVDI,INTR_IVADD

MOVAX,IP_BAK;恢复INTR原中断程序入口的偏移地址

MOVES:

[DI],AX

ADDDI,2

MOVAX,CS_BAK;恢复INTR原中断处理程序入口段地址

MOVES:

[DI],AX

MOVDX,INTR_OCW1

MOVAL,IM_BAK;恢复INTR原中断屏蔽寄存器的屏蔽字

OUTDX,AL

STI;开放中断

MOVAX,4C00H;返回DOS

INT21H;主程序结束

MYISRPROCNEAR;中断处理程序

PUSHAX

MOVAL,LA;将A口起始数据右移再写入A口

RORAL,1

MOVLA,AL

MOVDX,MY8255_A

OUTDX,AL

MOVDX,MY8254_COUNT1;重装计数初值

MOVAL,0FFH

OUTDX,AL

OUTDX,AL

OVER:

MOVDX,INTR_OCW2;向PC机内部8259发送中断结束命令

MOVAL,20H

OUTDX,AL

MOVAL,20H

OUT20H,AL

POPAX

IRET

　　　MYISRENDP

CODEENDS

ENDSTART

运行结果

数码管显示相应的次数，5次数计满后在屏幕上显示OK