微机原理实验报告硬件
微机原理实验报告
硬件实验部分
东华大学信息学院
刘冷君 130940507
2015.12
微机原理实验报告
硬件实验部分
东华大学信息学院
何冰月130940508
2015.12
实验1 存储器读写实验
一、实验目的
1.掌握PC机外存扩展的方法。
2.熟悉6264芯片的接口方法。
3.掌握8086十六位数据存储的方法 。
二、实验设备
微机实验箱、8086CPU模块。
三、实验内容
1、 单步执行到“intram”标号的语句时,ds寄存器的数据是什么?采用断点方式运行时执行到第一个断点处,2000H~202FH内存单元的数据是什么?执行到第二个断点处,2000H~200FH内存单元的数据是什么?并根据观察结果和对源程序的判读简述源程序的运行效果。
2、 修改程序,实现从2000H到200FH单元依次赋值00H~0FH的功能。
四、实验原理介绍
本实验用到存储器电路
五、实验步骤和要求
1、实验接线:本实验无需接线。
2、编写调试程序
3、运行实验程序,可采取单步、设置断点方式,打开内存窗口可看到内存区的变化。 本实验的主要目的是学会用使用工具软件,掌握用单步执行和断点方式运行程序,观察寄存器和内存中的数据变化等程序调试的手段。
六、思考题解答
单步执行到“intram”标号的语句时,ds寄存器的数据是什么? ds为0100
采用断点方式运行时执行到第一个断点处,2000H~202FH内存单元的数据是什么?
执行到第二个断点处,2000H~200FH内存单元的数据是什么?
段地址为0100H左移四位后加上偏移地址1000H为RAM的地址02000H,先通过intram循环全部置零。再次循环时,AX中为55AAH,所以低八位为AA,高八位为55,之后SI的增长步长为一字节,指到下一字节后存入AX的高八位为55,然后再循环,所以最后内存中的结果如图。
七、实验程序框图及源代码
code segment
assume cs:code
org 0100h
start: mov ax,0100h
mov ds,ax;数据段地址
mov es,ax
mov si,1000h;偏移地址
mov cx,0100h;循环次数
mov al,0
intram: mov [si],al
inc si
loop intram
mov si,1000h;设置断点处
mov cx,10h
fil: mov [si],al;RAM区循环置数
inc si
add al,1
loop fil
nop;设置断点处
jmp start
code ends
end start
实验2 简单I/O口扩展实验
一、实验目的
1、 熟悉74LS273,74LS244的应用接口方法。
2、掌握用锁存器、三态门扩展简单并行输入、输出口的方法。
二、实验设备
微机实验箱、8086CPU模块。
三、实验内容
逻辑电平开关的状态输入74LS244,然后通过74LS273锁存输出,利用LED显示电路作为输出的状态显示。将74LS244的片选信号CS244改接CS2,将74LS273的片选信号CS273改接CS3,修改程序实现与范例程序相同的功能。
四、实验原理介绍
本实验用到两部分电路:开关量输入输出电路,简单I/O口扩展电路。
五、实验步骤
1、实验接线:(表示相互连接)
CS2 CS244; CS3CS273; 平推开关的输出K1~K8 IN0~IN7(对应连接); O0~O7LED1~LED8。
2、编辑程序,单步运行,调试程序
3、调试通过后,全速运行程序,观看实验结果。
4、编写实验报告。
六、实验程序框图及源代码
assume
start:
cs:code code segment public org 100h mov dx,04c0h ;74LS244地址 in al,dx ;读输入开关量 mov dx,04d0h ;74LS273地址 out dx,al ;输出至LED jmp start code ends end start
原CS244接CS0,CS0端口地址04a0h,CS273接CS1,CS1端口地址为04a1h。只需把接线换掉后,把对应的端口地址改正后即可。
实验3 8255并行口实验
一、实验目的
掌握8255A的编程原理。
二、实验设备
微机实验箱、8086CPU模块。
三、实验内容
8255A的A口作为输入口,与逻辑电平开关相连。8255A的B口作为输出口,与发光二极管相连。编写程序,使得逻辑电平开关的变化在发光二极管上显示出来。修改接线CS2CS8255,并要求开关置“H”(下)位置时对应LED亮,修改程序实现相应功能。
四、实验原理介绍
本实验用到两部分电路:开关量输入输出电路和8255可编程并口电路。
五、实验步骤
1、实验接线
CS2CS8255; PA0~PA7 平推开关的输出K1~K8; PB0~PB7发光二极管的输入LED1~LED8。
2、编程并全速或单步运行。
3、全速运行时拨动开关,观察发光二极管的变化。当开关某位置于L时,对应的发光二极管点亮,置于H时熄灭。
六、实验程序框图及源代码
assume cs:code
code segment public
org 100h
start: mov dx,04a6h;控制寄存器地址
mov ax,90h;设置为A口输入,B口输出
out dx,ax
start1: mov dx,04a0h ;A口地址
in ax,dx
xor ax, 0ffffh;输入
mov dx,04a2h ;B口地址
out dx,ax ;输出
jmp start1
code ends
end start
从A口读取开关状态AX后,对AX中的内容取反,即可实现要求。取反可用not语句,也可以用异或xor的取反,要取反的位与1异或。
实验4 8253定时器/计数器接口实验
一、实验目的
掌握8253定时器的编程原理,用示波器观察不同模式下的输出波形。
二、实验设备
微机实验箱、8086CPU模块、示波器。
三、实验内容
了解8253计数器的不同工作方式,掌握其初始化控制字对定时/记数效果的影响。 修改片选信号接线使CS1和CS8253连接,并要求LED1的闪烁周期变为4秒(亮2秒,灭2秒),修改程序实现功能。
四、实验原理介绍
本实验用到两部分电路:脉冲产生电路、8253定时器/计数器电路
五、实验步骤与要求
1、实验连线:
CS1CS8253 OUT08253CLK2 OUT2LED1 OUT1LED2
CLK38253CLK0,CLK38253CLK1
2、编程调试程序
3、全速运行,观察实验结果
六、思考题解答
1、为什么说范例程序运行时LED1闪烁周期的理论值是0.2秒?在范例程序设置LED2的最大闪烁周期是多少?请分析说明。
分析:①实验中,T0、T1的时钟由CLK3提供,其频率为750KHz,程序中,T0 的初值设为927CH(37500十进制),则OUT0输出的方波周期为(37500*4/3*10=0.05s)。T2采用OUT0的输出为时钟,则在T2中设置初值为n时,则OUT2输出方波周期为n*0.05s。在范例中,计数器2设置初值为04H(4)时,所以OUT2输出方波周期为4*0.05=0.2s.
②计数器1的初值为32H(50),它的时钟也由CLK3提供,频率为750KHz,所以OUT1输出的周期为50*4/3*10-6=6.7*10(-5)s),即LED2的闪烁周期。所以实验结果中,LED2有微弱的光,无明显周期变化。
2、修改片选信号接线使CS1和CS8253连接,并要求LED1的闪烁周期变为4秒(亮2秒,灭2秒),修改程序实现功能。
分析:要使led1的闪烁周期变为4秒,只要将计数器2的计数改为4/0.05=80就可以,但是计算机中要以16进制体现,80的16进制是50H,所以计数器2的计数值是50H。
七、实验程序框图及源代码
1.思考题2程序框图 -6
2.思考题源代码
assume cs:code
code segment public
org 100h
start:
mov dx,04b6h ;控制寄存器
mov ax,36h ;计数器0,方式3
out dx,ax
mov dx,04b0h
mov ax,7Ch
out dx,ax
mov ax,92h
out dx,ax ;计数值927Ch
mov dx,04b6h
mov ax,76h ;计数器1,方式3
out dx,ax
mov dx,04b2h
mov ax,32h ;计数值32h
out dx,ax
mov ax,0
out dx,ax
mov dx,04b6h
mov ax,0b6h ;计数器2,方式3
out dx,ax
mov dx,04b4h
mov ax,50h ;计数值50h
out dx,ax
mov ax,0
out dx,ax
next:
nop
jmp next
code ends
end start
程序运行情况:程序全速运行后,LED1按一定周期闪烁(周期理论值为0.2s),LED2在高频脉冲信号(约15KHz)影响下,有微弱的光亮,但无明显的周期变化现象。
八、调试过程
在范例完成之前并不知道范例中的0.02s是怎么来的,在详细阅读了实验提示后我们发现T0、T1的时钟由CLK3提供,其频率为750KHz,程序中,T0 的初值设为927CH(37500十进制),则OUT0输出的方波周期为(37500*4/3*10=0.05s)。T2采用OUT0的输出为时钟,则在T2中设置初值为n时,则OUT2输出方波周期为n*0.05s。在范例中,计数器2设置初值为04H(4)时,所以OUT2输出方波周期为4*0.05=0.2s,在源程序中计数值显示的是04h,要让LED1的闪烁周期变为4秒,则有(4/0.05=80=50H)所以此时计数器2的计数值为50H。在实验过程中,整个过程还是非常顺利的。 -6
实验5 8259中断控制器实验
一、实验目的
1、掌握8259A的工作原理。
2、掌握编写中断服务程序方法。
3、掌握初始化中断向量的方法。
二、实验设备
微机实验箱、8086CPU模块。
三、实验内容
了解中断处理的原理,掌握利用中断控制器进行中断申请和中断操作的方法。根据思考题2修改源程序,使实验箱右下角“pules”键时LED1-LED4全亮。
四、实验原理介绍
本实验用到三部分电路:电平开关电路、简单I/O口扩展电路和8259中断控制器电路。
五、实验步骤
1、实验接线
CS0 CS8259 CS3 CS273 O0~O3LED1~LED4 K1~K3IR0~IR2
INTINT( 8086CPU板) INTAINTA(8086CPU板) IR3连接P+
2、编译调试程序
3、全速运行程序,拨动某一电平开关,观察LED的亮灭情况。
六、思考题解答
1、 说明源代码8259初始化所设置的所有中断控制字的值和含义(按位说明)。 ①
mov dx,04a0h
mov ax,13h
out dx,ax
写ICW1,13h= D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 0 1 0 0 1 1
高四位0001固定,D3=0表示边沿触发,D2=0表示地址间距为8,D1为1表示单片8259A,D0=1表示需要ICW4.
②mov dx,04a2h
mov ax,80h out dx,ax
写ICW2,80H= D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
1 0 0 0 0 0 0 0
中断类型吗高五位=10000,低三位000表示IR0脚中断
③mov ax,01h
out dx,ax
写ICW4,O1H= D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 0 0 0 0 0 1
高三位D7 D6 D5=000固定,D4=0表示普通全嵌套方式,D3 D2=00表示非缓冲方式,D1=0表示正常EOI,D0=1表示8086或8088模式
④mov ax,00h
out dx,ax
写OCW1,00H= D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 0 0 0 0 0 0
D7~D0全设为0表示复位屏蔽
2、 修改接线IR3P+(实验箱右下角),并修改源程序,使按实验箱右下角“Pules”
键时LED1~LED4全亮。
七、实验程序框图及源代码
1.思考题2程序框图
中断服务流程
2.思考题源代码
assume cs:code
code segment public
org 100h
start: mov cx,0
start1: cli
mov dx,04a0h
mov ax,13h
out dx,ax
mov dx,04a2h
mov ax,80h
out dx,ax
mov ax,01h;01
out dx,ax
mov ax,00h
out dx,ax
nop
mov ax,0
mov ds,ax
mov di,200h
mov ax,offset int0
mov ds:[di],ax
add di,2
mov ds:[di],100h
add di,2
mov ax,offset int1
mov ds:[di],ax
add di,2 ;ICW1, ICW4 NEEDED ;ICW2 中断类型80h ;ICW4 ;OCW1, 开放所有中断 ;以上为8259初始化 ;初始化中断向量表
mov ds:[di],100h add di,2 mov ax,offset int2 mov ds:[di],ax add di,2 mov ds:[di],100h add di,2 mov ax,offset int3 mov ds:[di],ax add di,2 ;上述程序为芯片8259的初始化程序 mov ds:[di],100h ;建议不熟练者不要修改。
main: mov ax,0
sti ;开中断。
waiting: cmp ax,0h
je waiting ;没发生中断,则等待
nop
nop
mov dx,04d0h
out dx,ax ;对应LED灯亮
mov cx,0
delay: loop delay ;数字滤波,按键去抖
jmp start1
int0: cli ;关中断。以下类推。
nop ;此两行为IR0的中断服务程序
mov ax,0feh ;Led1可产生中断。
iret ;中断返回,以下类推。
int1: cli
nop ;此两行为IR1的中断服务程序,
mov ax,0fdh ;Led2可产生中断。
iret
int2: cli
nop ;此两行为IR2的中断服务程序,
mov ax,0fbh ;Led 3可产生中断
iret
int3: cli
nop ;此两行为IR3的中断服务程序, mov ax,0f0h ;四盏灯同时产生中断
iret
code ends
end start
八、调试过程
连好线之后我们运行程序并没有按照要求那样按PULES时灯亮,不按的时候灯也是亮的,后来我们发现是开关在程序运行之前直接是打上去的,而我们之后不知道要采取什么措施才能使灯处于预备状态,在询问了同学之后我们知道在程序运行之前开关都
在上面,程序运行之后要把开关拉到下面,其中一个再打上去,按pulse 键,灯全亮。
还有一个是关于程序的修改;原AX的内容为0f7H,最低四位为7(0111),从左到右依次表示LED4,LED3,LED2,LED1,所以原代码IR3只接受LED4对应的开关K4产生的中断。 将其改为0(0000)后,表示四盏灯同时产生中断,所以同时亮