微机原理及接口技术实验指导书.doc

第一章 总体结构及其使用一、 PCI总线扩展卡AMCC5933PCI板卡完成主控(利用5933的DMA引擎)利用S5933的Pass_Thru方式来模拟产生ISA信号。(如果PCI板卡的芯片是PLX9052，它支持主控DMA8237)二、 连接电缆普通的50芯扁平电缆，该电缆连接PCI总线扩展卡和扩展板，其两连插头可互相调换。三、 实验扩展板SXL100实验扩展板布局图如附图1所示四、板图分区说明A 发光管控制B 为数码显示电路C PCI板卡输出接口D 8MHZ信号发生器与分频器E 译码电路F 简单八位逻辑电平G 8255电路H ADC0809模数转换电路I DAC0832数模转换电路J 8253计数器K 44键盘电路L 6116读写电路M 脉冲发生器N PC16C550串行通信实验五、接线柱说明区号圆柱编号功能AJ5接地BBJ14+1 A数码管的A段J14-2 B数码管的B段J14-3 C数码管的C段J14-4 D数码管的D段J14-5 E数码管的E段J14-6 F数码管的F段J14-7 G数码管的G段J14-8 DP数码管的DP段（小数点）J37-1数码管LD8的控制端J37-2数码管LD7的控制端J37-3数码管LD6的控制端J37-4数码管LD5的控制端CJ20-1 ADD0地址线ADD0J20-2 ADD1地址线ADD1J20-3 ADD2地址线ADD2J20-4 ADD3地址线ADD3J20-5 ADD4地址线ADD4J20-6 ADD5地址线ADD5J20-7 ADD6地址线ADD6J20-8 ADD7地址线ADD7J22-1 D7数据线D7J22-2 D6数据线D6J22-3 D5数据线D5J23-4 D4数据线D4J23-5 D3数据线D3J23-6 D2数据线D2J23-7 D1数据线D1J23-8 D0数据线D0J21-1 ADD8地址线ADD8J21-2 ADD9地址线ADD9J21-3 ADD10地址线ADD10J21-4 ADD11地址线ADD11J21-5 ADD12地址线ADD12J21-6 ADD13地址线ADD13J21-7 ADD14地址线ADD14J21-8 ADD15地址线ADD15J19-1 IRP中断端口CJ19-2 IOWI/O写端J19-3 IORI/O读端J19-4 IMEMW内存写端J19-5 IMEMR内存读端J19-6 RESET复位端J83地J82电源+5VJ13电源+12VJ12电源-12VJ11电源-5VDJ7-14MHz信号输出J7-22MHz信号输出J7-31MHz信号输出J7-4500KHz信号输出J7-5250KHz信号输出J7-6125KHz信号输出J7-762.5KHz信号输出J7-831.25KHz信号输出J8为ADC0809提供时钟信号的短路快EEJ2-Y0地址0HJ2-Y1地址10HJ2-Y2地址20HJ2-Y3地址30HJ2-Y4地址80HJ2-Y5地址90HJ2-Y6地址0A0HJ2-Y7地址0B0HFJ15-1与J64的第1个开关端(从右边开始)相连J15-2与J64的第2个开关端相连J15-3与J64的第3个开关端相连J15-4与J64的第4个开关端相连J15-5与J64的第5个开关端相连J15-6与J64的第6个开关端相连J15-7与J64的第7个开关端相连J15-8与J64的第8个开关端相连GJ48 PB08255的B口0J48 PB18255的B口1J48-2 PB28255的B口2J48-3 PB38255的B口3J48-4 PB48255的B口4J48-5 PB58255的B口5J48-6 PB68255的B口6J48-7 PB78255的B口7J50 PA08255的A口0J50 PA18255的A口1J50 PA28255的A口2J50 PA38255的A口3J50 PA48255的A口4J50 PA58255的A口5J50 PA68255的A口6J50 PA78255的A口7J49 PC08255的C口0J49 PC18255的C口1J49 PC28255的C口2J49 PC38255的C口3J49 PC48255的C口4J49 PC58255的C口5J49 PC68255的C口6J49 PC78255的C口7J47 /CS8255的片选端HJ65 IN0模拟量输入，第0通道J65 IN1 模拟量输入，第1通道J65 IN2模拟量输入，第2通道J65 IN3 模拟量输入，第3通道J65 IN4 模拟量输入，第4通道J65 IN5 模拟量输入，第5通道J65 IN6模拟量输入，第6通道J65 IN7 模拟量输入，第7通道J70 EOCADC0809的EOC端（EOC为转换完成）J69 SIGNAL_IN模拟量输入J67 /CSADC0809的片选端IJ77 /CSDAC0832的片选J76 Xfer控制DAC0832的Xfer端J72 OUTDAC0832的输出J78 WW停止DAC0832工作的控制端（为Windows9x下特有）JJ53-1 OUT0第1个计数器输出J53-2 GATE0第1个计数器控制端J53-3 OCLK0第1个计数器输入J53-4 OUT1第2个计数器输出J53-5 GATE1第2个计数器控制端J53-6 CLK1第2个计数器输入端J53-7 OUT2第3个计数器输出J53-8 GATE2第3个计数器控制端 JJ53-9 CLK2第3个计数器输入端J238253的CS端J178253的地址连接短路快KJ29-1键盘第1行J29-2键盘第2行J29-3键盘第3行J29-4键盘第4行J29-5键盘第1列J29-6键盘第2列J29-7键盘第3列J29-8键盘第4列J25,J26,J27,J28,J30,J31,J32,J338255与键盘的缺省连接LJ58-1RAM6116的第8脚地址线ADD0J58-2RAM6116的第7脚地址线ADD1J58-3RAM6116的第6脚地址线ADD2J58-4RAM6116的第5脚地址线ADD3J58-5RAM6116的第4脚地址线ADD4J58-6RAM6116的第3脚地址线ADD5J58-7RAM6116的第2脚地址线ADD6J58-8RAM6116的第1脚地址线ADD7J58-9RAM6116的第28脚地址线ADD8J58-10RAM6116的第22脚地址线ADD9J58-11RAM6116的第19脚地址线ADD10J60控制6116的IE端J6274LS688的14脚Q0端J5974LS688的15脚Q1端J5474LS688的12脚Q2端J5574LS688的11脚Q3端J56地址信号ADD15MJ34-174S74的5脚QJ34-274S74的6脚/QNJ10J10与16C550的30脚INTR端相连J42与16C550的14脚CS2相连地址分配电路图 、第四章 DOS平台实验实验一 多字节无符号数的加法运算的实验一 实验目的和内容1学习数据传送指令和算术运算指令的用法，熟悉在PC机上建立、汇编链接、调试和运行汇编程序的过程。2 编写程序，并进行调试。二 程序框图 循环初始化： 令BX指向无符号数NUM1的最低单元； 令SI 指向无符号数NUM2的最低单元；令DI 指向结果单元SUM的最低单元； 循环次数寄存器(CX)运算数据的字长度；开 始无符号字加法:(DI) (BX)+(SI)修改指针:(BX),(SI),(DI)加2循环次数减:(CX) (CX)1(CX) =0?Y结 束N三 用EDIT编辑程序代码;- 数据段定义 -DATA SEGMENTNUM1 DW0012H,0030H,0FC21H,8B4AH; 数1 NUM2 DW3E81H,44E9H,6D70H,1155H; 数2SUM DW 5 DUP(?); 结果单元 DATA ENDS;- 代码段定义 -CODE SEGMENTASSUME CS: CODE, DS: DATASTART: MOVAX, DATAMOVDS, AX;- 循环初始化 -;-MOV AH, 4CH; 返回DOSINT 21HCODE ENDSEND START 四 编译连接程序编写完成后，用TASM进行编译，若有错误重新编辑，等编译通过后再用TLINK进行连接。五 运行 运行TD，进入调试并运行程序。实验二 字符串传送及字符匹配程序的实验一 实验目的和内容1学习串传送、串比较指令和其他指令的用法，进一步熟悉在PC机上建立、汇编链接、调试和运行汇编程序的过程。2 编写程序，并进行调试。二 程序框图设定源串段地址DS设定目标串段地址ES 令SI 指向源串STRING1的最低单元；令DI 指向目的串STRING2的最低单元； 循环次数寄存器(CX)字符串长度；设地址指针修改方向开 始串传送N结 束令SI 指向源串STRING1的最低单元；令DI 指向目的串STRING2的最低单元； 循环次数寄存器(CX)字符串长度；设地址指针修改方向串比较检查CX是否是0(CX) =0?Y送不相等单元地址给BX送不相等单元内容给AL三 用EDIT编辑程序代码;- 数据段定义 -DATA SEGMENTSTRING1 DBHOU OLD ARE YOU！; 字符串1 STRING2 DB20 DUP(？);DATA ENDS;- 代码段定义 -CODE SEGMENTASSUME CS: CODE, DS: DATA, ES: DATASTART: MOVAX, DATAMOVDS, AXMOVES, AX;- 循环初始化 -;-MOV AH, 4CH; 返回DOSINT 21HCODE ENDSEND START 四 编译连接程序编写完成后，用TASM进行编译，若有错误重新编辑，等编译通过后再用TLINK进行连接。五 运行 运行TD，进入调试并运行程序。实验三 将压缩的BCD码转换成ASCII码的实验一 实验目的和内容1运用微机指令如何编写数据转换程序，进一步熟悉在PC机上建立、汇编链接、调试和运行汇编程序的过程。2 编写程序，并进行调试。 循环初始化： 令SI 指向压缩BCD码数NUM1的最低单元；令DI 指向存放ASCII码数NUM2的最低单元； 循环次数寄存器(CX)压缩BCD码字节长度；开 始取压缩BCD码数:(AL) (SI)并暂存在BL: (BL) (AL)修改指针:(SI),(DI)加1循环次数减:(CX) (CX)1(CX) =0?Y结 束N取AL低4位并转换成ASCII码存ASCII码:(DI) (AL)修改指针: (DI)加1AL (BL)通过逻辑右移4次取出高4位BCD码并转换成ASCII码二 程序框图三 用EDIT编辑程序代码;- 数据段定义 -DATA SEGMENTNUM1 DB20H, 34H,76H,91H, 58H; 5个压缩BCD码数据 NUM2 DB10 DUP(？);DATA ENDS;- 代码段定义 -CODE SEGMENTASSUME CS: CODE, DS: DATASTART: MOVAX, DATAMOVDS, AX;- 循环初始化 -;-MOV AH, 4CH; 返回DOSINT 21HCODE ENDSEND START 四 编译连接程序编写完成后，用TASM进行编译，若有错误重新编辑，等编译通过后再用TLINK进行连接。五 运行 运行TD，进入调试并运行程序。实验四 求极值的实验一 实验目的和内容1运用微机指令编写求极值程序，进一步熟悉在PC机上建立、汇编链接、调试和运行汇编程序的过程。 循环初始化： 令SI 指向无符号数BUF的最低单元；令BX 指向存放最大值MAX单元； 循环次数寄存器(CX)运算数据的字长度；开 始 ( AL)与(SI) 比较修改指针: (SI)加1循环次数减:(CX) (CX)1(CX) =0?Y结 束N取第一个数:AL(SI)(CF) =1?YN AL(SI) (BX)AL2 编写程序，并进行调试。二 程序框图三 用EDIT编辑程序代码;- 数据段定义 -DATA SEGMENTBUF DB20H,0EAH,1BH,0D0H,34H,76H,91H,03H,6FH,08HDB 38H,0B6H,76H,0F0H,79H,23H,05H,0CAH,0F9H,54H ; 20个数据 MAX DB？;DATA ENDS;- 代码段定义 -CODE SEGMENTASSUME CS: CODE, DS: DATASTART: MOVAX, DATAMOVDS, AX;- 循环初始化 -;-MOV AH, 4CH; 返回DOSINT 21HCODE ENDSEND START 四 编译连接程序编写完成后，用TASM进行编译，若有错误重新编辑，等编译通过后再用TLINK进行连接。五 运行 运行TD，进入调试并运行程序。实验五 即插即用配置资源的获取实验一、 实验目的和内容掌握获取PCI总线设备的资源的方法二、 编程提示1、 PCI设备资源寄存器地址分布#define PCI_CS_VENDOR_ID 0x00#define PCI_CS_DEVICE_ID 0x02#define PCI_CS_COMMAND 0x04#define PCI_CS_STATUS 0x06#define PCI_CS_REVISION_ID 0x08#define PCI_CS_CLASS_CODE 0x09#define PCI_CS_CACHE_LINE_SIZE 0x0c#define PCI_CS_MASTER_LATENCY 0x0d#define PCI_CS_HEADER_TYPE 0x0e#define PCI_CS_BIST 0x0f#define PCI_CS_BASE_ADDRESS_0 0x10#define PCI_CS_BASE_ADDRESS_1 0x14#define PCI_CS_BASE_ADDRESS_2 0x18#define PCI_CS_BASE_ADDRESS_3 0x1c#define PCI_CS_BASE_ADDRESS_4 0x20#define PCI_CS_BASE_ADDRESS_5 0x24#define PCI_CS_EXPANSION_ROM 0x30#define PCI_CS_INTERRUPT_LINE 0x3c#define PCI_CS_INTERRUPT_PIN 0x3d#define PCI_CS_MIN_GNT 0x3e#define PCI_CS_MAX_LAT 0x3f开始三 程序框图PCI BIOS支持存在否（调用INT IAH，AHBIH，AL01H N 显示：PCI BIOS不存在 Y计算机原理仪存在吗？用Vendor_ID=10EB Device_ID=8376索引号0，AHBIH，AL02H，INT IAH Y N显示：设备未发现N Y读取该卡地址空间0起始地址，即IO空间。读取该卡地址空间1起始地址，即IO空间1读取该卡地址空间2，即存储器空间起始地址读取该卡IRQ号即INTERUPT_Line显示IO空间起始地址0、1存储器空间起始地址，IRQ号退 出四. 程序代码/此程序的作用是读取PCI卡的各种资源，用TURBO C 3.0编译#include #include unsigned long int iobase0,iobase1,membase0,membase1;unsigned char bh;unsigned char bl;int findPCIcard() /找寻PCI卡的总线号及设备号及功能号 union REGS regs; regs.h.ah=0xb1; regs.h.al=0x02; /寻找指定厂商和设备号的PCI卡的位置 regs.x.cx=0x8376; regs.x.dx=0x10eb; /输入要寻找的厂商号和设备号 regs.x.si=0x00; /输入要寻找的PCI卡索引号 int86(0x1a,®s,®s); /调用指定的X86中断 bl=regs.h.bl; /返回的设备号高5位，低3位为功能号 bh=regs.h.bh; /返回的总线号 return(regs.h.ah); /返回状态int getPCIbase0() /获得PCI卡的IO0的地址 union REGS regs; /定义用C语言调用BIOS中断所用的寄存器组合 regs.h.ah=0xb1; /调用PCI BIOS中断 regs.h.al=0x09; /配置空间用字的方式读入 regs.x.di=0x14; /PCI配置空间中基地址0的地址 regs.h.bl=bl; /要读入配置空间的PCI卡的设备号和功能号 regs.h.bh=bh; /要读入配置空间的PCI卡的总线号 int86(0x1a,®s,®s); /调用指定的X86中断 iobase0=regs.x.cx; /CX为返回的IO0的基地址 return(regs.h.ah); /返回状态int getPCIbase1() union REGS regs; /同上 regs.h.ah=0xb1; regs.h.al=0x09; regs.x.di=0x1c; /PCI配置空间基地址1的地址 regs.h.bl=bl; regs.h.bh=bh; int86(0x1a,®s,®s); iobase1=regs.x.cx; return(regs.h.ah);int getPCImembase0() union REGS regs; /同上 regs.h.ah=0xb1; regs.h.al=0x09; regs.x.di=0x18; /PCI配置空间存储器基地址0的低位地址 regs.h.bl=bl; regs.h.bh=bh; int86(0x1a,®s,®s); membase0=regs.x.cx; return(regs.h.ah);int getPCImembase1() union REGS regs; /同上 regs.h.ah=0xb1; regs.h.al=0x09; regs.x.di=0x1a; /PCI配置空间存储器基地址0的高位地址 regs.h.bl=bl; regs.h.bh=bh; int86(0x1a,®s,®s); membase1=regs.x.cx; return(regs.h.ah);int getPCIIRQ() union REGS regs; /同上 regs.h.ah=0xb1; regs.h.al=0x09; regs.x.di=0x3c; /PCI配置空间中断线的地址 regs.h.bl=bl; regs.h.bh=bh; int86(0x1a,®s,®s); return(regs.h.cl);int main(void) int err; err=findPCIcard(); err=getPCIbase0(); iobase0=iobase0&0xfffc; /从PCI配置空间读入的与地址空间有关的数据其bit 0位为1， printf(IOBase0=%xHn,iobase0); /表明此空间为IO空间参与PCI总线地址译码 err=getPCIbase1(); iobase1=iobase1&0xfffc; printf(IOBase1=%xHn,iobase1); err=getPCImembase1(); err=getPCImembase0(); membase0=membase0+membase116; /左移16位，将高位地址变换成双字中的高位字 printf(MEMBase0=%lxHn,membase0); err=getPCIIRQ(); printf(PCI IRQ = %dn,err);/实验六 简单IO端口实验一、 实验目的和内容1 掌握三态门，锁存器构成简单IO端口的原理及应用2 完成流水灯及其控制的编程实验二、实验电路及说明实验电路图1,2,3所示，74ALS273锁存器的输出控制LED发光管的亮暗（1：亮0：暗）74ALS273的CLK被一些地址线所控制，它的地址为60H(16进制) ADD7, ADD6, ADD5, ADD4, ADD3, ADD2, ADD1, ADD0 0 1 1 0 0 0 0 0只有这时7430与非门才输出低电平(八段LED是阴极型)在DOS下，它的真实地址为PCI接口板的IO地址加上60H为真实地址。如PCI的IO起始地址0为E000H , IO起始地址1为E400H。 74ALS273的地址为E460H。注意：PCI板卡分配了2块IO空间，IO空间0是分配给PCI板卡内部寄存器使用的，即9052专用，空间大小128BYTE。IO空间1是分配给PCI板卡用户电路使用的，其大小为256BYTE。流水灯原理如下：K1、K2是八位拔动开关（位于区域A）的1，2位。K1K2H 发光管从上到下移位K1L，K2H 发光管从下到上移位KIH，K2L 发光管全部闪烁K1K2L退出注：ON方向为L，OFF方向为HK1、K2为主板上J41数码拔动开关的1、2位。图1图1图2图2 图3三、程序方框图开始提示初始化计数器，一个为0，另一个为8读K1、K2电平K1H，K2HK1L，K2LK1L，K2HK1H，K2L闪 烁从下上退 出从上下入口闪烁程序框图 计数器0 N0FFHIOADD00IO地址 计数器加1计数器0延时返回从上下计数器减10FEH右移一位赋予TEMPTEMP取反TEMP输出到IO地址延时计数器0计数器8返回从下上计数器减10FEH左移一位赋予TEMPTEMP取反TEMP输出到IO地址延时计数器0计数器8返回四 程序代码#include #include unsigned long int iobase0,iobase1,membase0,membase1,ioadd1=0x60;unsigned char bh;unsigned char bl;int d1=0,m_bit=0x1;int findPCIcard() /找寻PCI卡的总线号及设备号及功能号 union REGS regs; regs.h.ah=0xb1; regs.h.al=0x02; /寻找指定厂商和设备号的PCI卡的位置 regs.x.cx=0x8376; regs.x.dx=0x10eb; /输入要寻找的厂商号和设备号 regs.x.si=0x00; /输入要寻找的PCI卡索引号 int86(0x1a,®s,®s); /调用指定的X86中断 bl=regs.h.bl; /返回的设备号高5位，低3位为功能号 bh=regs.h.bh; /返回的总线号 return(regs.h.ah); /返回状态int getPCIbase0() /获得PCI卡的IO0的地址 union REGS regs; /定义用C语言调用BIOS中断所用的寄存器组合 regs.h.ah=0xb1; /调用PCI BIOS中断 regs.h.al=0x09; /配置空间用字的方式读入 regs.x.di=0x14; /PCI配置空间中基地址0的地址 regs.h.bl=bl; /要读入配置空间的PCI卡的设备号和功能号 regs.h.bh=bh; /要读入配置空间的PCI卡的总线号 int86(0x1a,®s,®s); /调用指定的X86中断 iobase0=regs.x.cx; /CX为返回的IO0的基地址 return(regs.h.ah); /返回状态int getPCIbase1() union REGS regs; /同上 regs.h.ah=0xb1; regs.h.al=0x09; regs.x.di=0x1c; /PCI配置空间基地址1的地址 regs.h.bl=bl; regs.h.bh=bh; int86(0x1a,®s,®s); iobase1=regs.x.cx; return(regs.h.ah);int getPCImembase0() union REGS regs; /同上 regs.h.ah=0xb1; regs.h.al=0x09; regs.x.di=0x18; /PCI配置空间存储器基地址0的低位地址 regs.h.bl=bl; regs.h.bh=bh; int86(0x1a,®s,®s); membase0=regs.x.cx; return(regs.h.ah);int getPCImembase1() union REGS regs; /同上 regs.h.ah=0xb1; regs.h.al=0x09; regs.x.di=0x1a; /PCI配置空间存储器基地址0的高位地址 regs.h.bl=bl; regs.h.bh=bh; int86(0x1a,®s,®s); membase1=regs.x.cx; return(regs.h.ah);int getPCIIRQ() union REGS regs; /同上 regs.h.ah=0xb1; regs.h.al=0x09; regs.x.di=0x3c; /PCI配置空间中断线的地址 regs.h.bl=bl; regs.h.bh=bh; int86(0x1a,®s,®s); return(regs.h.cl); main() int err,rio,flagm; int m_k0(); void m_k1(); void m_k2(); void m_k3(); err=findPCIcard(); if (err!=0) printf(The PCI card isnt found!n); flagm=0; err=getPCIbase0(); iobase0=iobase0&0xfffc; /从PCI配置空间读入的与地址空间有关的数据其bit 0位为1， printf(IOBase0=%xHn,iobase0); /表明此空间为IO空间参与PCI总线地址译码 err=getPCIbase1(); iobase1=iobase1&0xfffc; printf(IOBase1=%xHn,iobase1); err=getPCImembase1(); err=getPCImembase0(); membase0=membase0+membase116; /左移16位，将高位地址变换成双字中的高位字 printf(MEMBase0=%lxHn,membase0); err=getPCIIRQ(); printf(PCI IRQ = %dn,err);/ ioadd1=ioadd1+iobase1; /获取步进电机驱动端口地址 flagm=1; printf(Press K1 and K2 to low to exit.n); /选择正、反转或退出 do /主循环 rio=inportb(ioadd1); /从IO端口读入数据 rio=rio&0x3; /保留低两位 switch(rio) /判断数据并做相应处理 case 0: /为0时LED全亮 flagm=m_k0(); break; case 1: /为1时LED全部闪烁 m_k1(); break; case 2: /为2时LED从下到上循环点亮 m_k2(); break; case 3: /为3时LED从上到下循环点亮 m_k3(); break; default: break; while (flagm=1);/ return; int m_k0() /LED全亮并退出程序 int flagk; outportb(ioadd1,0x0ff); flagk=0; return (flagk); void m_k1() /LED闪烁 void delay1(); if (d1=0) outportb(ioadd1,0x0ff); delay1(); d1=1; else outportb(ioadd1,0x0); delay1(); d1=0; return; void m_k2() /LED从下到上循环点亮 void delay1(); int temp; temp=m_bit&0x80; m_bit=m_bit1; if (temp=0x1) m_bit=m_bit|0x80; outportb(ioadd1,m_bit); delay1(); return; void delay1() /延时 int i,j,a=0; for (i=1;i=5000;i+) for (j=1;j=10000;j+) a=a+0; return;五、思考题1、在图1中，从数据端口送出”1”使LED亮,还是使LED灭? 2、将K1L、K2L这一点亮退出功能修改为：自上而下一个一个点亮，然后自下而上一个一个熄灭，循环不断。实验七 8253定时器计数器实验一、 实验目的和内容1 掌握8253定时器/计数器芯片的工作原理2 完成8253定