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中南大学微机原理与借口技术实验报告课程名称微机原理与几口技术指导教师梁建武学 院信息科学与工程学院专业班级通信1201姓 名钱程学 号0909120712日 期2014/6/22目录第一部分 硬件实验1.1 实验一 31.2 实验二 51.3 实验三 61.4 实验四 71.5 实验五 81.6 实验六 91.7 实验七 111.8 实验八 121.9 实验九 121.10 实验十 131.11 实验十一 141.12 实验十二 15第二部分 软件实验1.1 实验一 171.2 实验二 19第一部分 硬件实验实验一 使用ADC0809的A/D转换实验一、 实验目的加深理解逐次逼近法模数转换器的特征和工作原理，掌握ADC0809的接口方法以及A/D输入程序的设计和调试方法。二、 实验内容1. 实验原理本实验采用 ADC0809 做 A/D 转换实验。ADC0809 是一种8路模拟输入、8位数字输出的逐次逼近法A/D器件，转换时间约100us，转换精度为1/512，适用于多路数据采集系统。ADC0809片内有三态输出的数据锁存器，故可以与8088微机总线直接接口。图中ADC0809的CLK信号CL接T1(1MHZ)，基准电压Vref(+)接Vcc（已连好）。一般在实际应用系统中应该接精确+5V，以提高转换精度，ADC0809片选信号CS0809和WR、RD经逻辑组合后，去控制ADC0809的ALE、START、ENABLE信号。ADC0809的转换结束信号EOC未接， 如果以中断方式实现数据采集，需将EOC信号线接至中断控制器8259的中断源输入通道。本实验以延时方式等待A/D转换结束，ADC0809的通道号选择线ADDA、ADDB、ADDC 接系统数据线的低3位，因此ADC0809的8个通道值地址分别为00H、01H、02H、03H、04H、05H 、 06H、07H。启动本A/D转换只需如下三条命令： MOV DX，ADPORT；ADPORT为ADC0809端口地址。 MOV AL，DATA ；DATA为通道值。 OUT DX， AL ； 通道值送端口。 读取A/D转换结果用下面二条指令： MOV DX，ADPORT IN AL，DX2. 实验线路的连接在上面原理图中，粗黑线是学生需要连接的线， 粗黑线两端是需连接的信号名称。1) IN0插孔连WD1的输出 Vout插孔。2) CS0809连译码输出 Y6 插孔。3) CLK0809连上面主板的脉冲输出T2（500KHZ)。4) 将8279接口模块上的插座DU(JB51)(a-h)用8芯线连接至数码管模块插座DU (a-h)，8279接口模块上插座BIT(JB53)连接至数码管模块插座BIT。5) 8279接口模块上的插孔8279ClK连至上面主板的CLCK（对58B机型该线不连）。6）8279接口模块上的插孔8279CS连至上面主板的CS5（对58B机型该线不连）。3. 实验软件编程提示 本实验软件要求：初始显示“080900”，然后根据A/D采样值，不断更新显示。三、 实验步骤1. 正确连接好实验线路；2. 理解实验原理；3. 仔细阅读，弄懂实验程序；4. 安装软件。四、 实验结果 打开实验源文件：在文件（FILE）栏目下选择打开（OPEN），在本软件所在的安装目录中8HASM子目录下选择源程序，如选H0809.ASM，屏幕上出现源文件窗口）。 编译、连接并装载目标文件：点击调试图标，对当前源文件窗口内的源文件进行编译、连接并装载到实验板的RAM中。目标文件装载起始地址默认为源文件中ORG定义的程序段起始地址。在反汇编窗口内显示刚才装入的程序，并有一红色小箭头指示在起始程序行上。 运行程序：点击运行图标，在数码管上应显示“0809XX”。 调节电位器WD1，以改变模拟电压值，显示器上会不断显示新的A/D转换结果。用ADC0809做A/D转换，其模拟量与数字量对应关系的典型值为+5VFFH，2.5V80H，0V00H。 结果显示如图1-1图1-1实验二 使用DAC0832的D/A转换实验（一）一、 实验目的熟悉DAC0832数模转换器的特性和接口方法，掌握D/A 输出程序的设计和调试方法。二、 实验内容1 实验原理实验原理如图所示，由于DAC0832有数据锁存器、选片、读、写控制信号线，故可与8088CPU 总线直接接口。图中是只有一路模拟量输出， 且为单极型电压输出。DAC0832工作于单缓冲方式，它的ILE接+5V，CS0832作为0832芯片的片选CS。这样， 对DAC0832执行一次写操作就把一个数据直接写入DAC寄存器、模拟量输出随之而变化。2. 实验线路的连接 1）将0832片选信号CS0832插孔和译码输出Y7插孔相连。 2）对模块化机型，该模块中的 +12V连到上面信号源板的电源部分的+12V上，-12V连到上面信号源板的电源部分的-12V上。对一体化机型，这两根线内部已连好。实验软件编程提示3. 实验软件编程提示 实验要求在DOUT端输出方波信号，方波信号的周期由延时时间常数确定。 根据Vout =VREF（输入数字量的十进制数）/256，当数字量的十进制数为256（FFH）时，由于VREF =5V，Vout = +5V。当数字量的十进制数为0(00H) 时， 由于VREF = 5V，Vout = 0V。因此，只要你将上述数字量写入DAC0832端口地址时，模拟电压就从DOUT 端输出 。三、实验步骤1. 根据原理图正确连接好实验线路；2. 正确理解实验原理；3. 运行实验程序。四、实验结果 用示波器测量DOUT插孔，应有方波输出，方波的周期约为1ms。实验结果显示如图2-1图2-1实验三 使用DAC0832的D/A转换实验（二）一、实验目的进一步掌握数/模转换的基本原理。二、实验目的1. 实验原理同实验二2. 实验线路的连线1）将DAC0832片选信号CS0832CS插孔和译码输出Y7插孔相连。2）对模块化机型，该模块中的 +12V连到上面信号源板的电源部分的+12V上，-12V连到上面信号源板的电源部分的-12V上。对一体化机型，这两根线内部已连好。3. 实验软件编程提示 本实验在DAOUT端输出锯齿波。根据Vou t = VRFE（输入数字量的十进制数）/256即可知道，只要将数字量0256(00HFFH)从0开始逐渐加1递增直至256为止， 不断循环，在DOUT端就会输出连续不断的锯齿波。三、实验步骤1. 根据原理图正确连接好实验线路；2. 运行实验程序。四、实验结果 用示波器测量DOUT插孔，应有锯齿波输出。实验结果显示如图3-1图3-1实验四 8255A可编程并行口实验(一)一、实验目的1. 掌握并行接口芯片8255A和微机接口的连接方法；2. 掌握并行接口芯片8255A的工作方式及其编程方法。二、实验内容1. 实验原理 如实验原理图所示，PC口8位接8个开关K1K8，PB口8位接8个发光二极管，从PC口读入8位开关量送PB口显示。拨动K1 K8，PB口上接的8个发光二极管L0 L7对应显示K1 K8的状态。2. 实验线路的连接 1） 8255A芯片PC0 PC7插孔依次接K1 K8。 2） 8255A芯片PB0PB7插孔依次接L0 L7。 3） 8255A的片选插孔8255CS接译码输出Y7插孔。三、实验步骤1. 按原理图连好线路；2. 运行实验程序,拨动K18，L0L7会跟着亮灭。四、实验结果运行实验程序,拨动K18，L0L7会跟着亮灭。实验五 8253A定时/计数器实验一、实验目的学习8253A可编程定时/计数器与8088CPU的接口方法；了解8253A的工作方式； 掌握8253A在各种方式下的编程方法。二、实验内容1. 实验原理本实验原理图所下图示，8253A的A0、A1接系统地址总线A0、A1，故8253A 有四个端口地址，如端口地址表51所示。8253A的片选地址为48H 4FH。 因此， 本实验板中的8253A四个端口地址为48H、49H、4AH、4BH，分别对应通道0、通道1、通道2和控制字。采用8253A通道2，工作在方式3(方波发生器方式)，输入时钟CLK2 为1MHZ， 输出OUT2 要求为1KHZ的方波，并要求用接在GATE2引脚上的导线是接地(“0”电平)或甩空(“1”电平)来观察GATE对计数器的控制作用，用示波器观察输出波形。2. 实验线路的连接 8253A芯片（就在主板上）的CLK2引出插孔连主板上的分频输出插孔T1(1MHZ)。三、实验步骤1.按实验原理图连接好实验线路；2.运行试验程序。四、实验结果用示波器测量8253A的OUT2输出插孔，应有频率为1KHZ的方波输出，幅值04V。实验结果显示如图5-1图5-1实验六 使用8259A的单级中断控制实验一、实验目的 1. 掌握中断控制器8259A与微机接口的原理和方法；2. 掌握中断控制器8259A的应用编程。二、实验内容1. 实验原理 本系统中已设计有一片8259A中断控制芯片，工作于主片方式，8个中断请求输入端IR0IR7对应的中断型号为8F，其和中断矢量关于如下表61所示。根据实验原理图6-1，8259A和8088系统总线直接相连，8259A 上连有一系统地址线A0，故8259A 有2 个端口地址，系统中为20H、21H。 20H 用来写ICW1， 21H 用来写ICW2、ICW3、ICW4，初始化命令字写好后， 再写操作命令字。OCW2、OCW3 用口地址20H，OCW1用口地址21H。图61中，使用了3号中断源，IRQ3插孔和SP插孔相连，中断方式为边沿触发方式，每按一次AN按钮产生一次中断信号，向8259A发出中断请求信号。如果中断源电平信号不符规定要求则自动转到7号中断，显示“Err”。CPU响应中断后，在中断服务中， 对中断次数进行计数并显示，计满5次结束，显示器显示“8259Good”。图6-12. 实验线路的连接1）将单级中断模块中8259A的IRQ3插孔和脉冲发生器单元SP1插孔相连。SP1插孔初始电平置为低电平。2）将单级中断模块中8259A的片选插孔8259CS1连主板的CS6（对58B机型该线不连）。 3） 将8279接口模块上的插座DU(JB51)(a-h)用8芯线连接至数码管模块插座DU (a-h)，8279接口模块上插座BIT(JB53)连接至数码管模块插座BIT。4）8279接口模块上的插孔8279ClK连至上面主板的CLOCK（对58B机型该线不连）。5）8279接口模块上的插孔8279CS连至上面主板的CS5（对58B机型该线不连）。三、实验步骤1.按实验原理图连接好线路；2.运行实验程序。在数码管上显示“82591”。3.按AN按键，每按一次产生一次中断，在显示器左边一位显示中断次数， 满5次中断，显示器显示“8259 good”。四、实验结果按AN按键，每按一次产生一次中断，在显示器左边一位显示中断次数， 满5次中断，显示器显示“8259 good”。实验结果显示如图6-2 图6-2实验七 使用8251A的串行接口应用实验（一）一、实验目的1. 掌握用8251A接口芯片实现微机间的同步和异步通信；2. 掌握8251A芯片与微机的接口技术和编程方法。二、实验内容 实验原理图如图所示，8251A的片选地址为05005F，8251A的C/D接A0， 因此，8251A的数据口地址为050H，命令/状态口地址是051H，8251A的CLK 接系统时钟的2分频输出PCLK（2.385MHZ），图中接收时钟RXC和发送时钟TXC连在一 起接到8253A的OUT1，8253A的OUT1输出频率不小于79.5KHZ。 本实验采用8251A异步方式发送，波特率为9600，因此8251A发送器时钟输入端TXC输入一个153.6KHZ的时钟(960016)。这个时钟就有8253A的 OUT1产生。8253A的CLK1接1.8432MHZ，它的12分频正好是153.6KHZ。故8253A计数器1设置为工作方式3 -方波频率发生，其计数初值为000CH。 本实验发送字符的总长度为10位(1个起始位(0)，8个数据位(D0在前)，1个停止位(1)，发送数据为55H，反复发送，以便用示波器观察发送端TXD的波形。用查询8251A状态字的第0位(TXRDY)来判断1 个数据是否发送完毕， 当TXRDY=1时，发送数据缓冲器空。三、实验步骤运行实验程序，用示波器探头测8251的发送脚8TXD上的波形，以判断起始位、数据位以及停止位的位置。四、实验结果实验结果显示如图实验八 8279可编程键盘显示接口实验一、实验目的学习8279A与微机8088系统的接口方法，了解8279A用在译码扫描和编码扫描方式时的编程方法，以及8088CPU用查询方式和中断方式对8279A进行控制的编程方法。二、实验步骤 系统中8279A接口芯片及其相关电路完成键盘扫描和显示，本实验以查询方式获取键盘状态信息，读取键值。键值转换成显示代码供显示。1. 将8279键盘接口显示部分的DU (a-h)用8芯线连接至数码管显示区的DU(a-h)，BIT连接至数码管显示区的BIT。KH连键盘区KH ，KL连键盘区的KL；2.运行实验程序。三、实验结果在数码管上显示“82791”，在小键盘上输入数字键。实验九 小直流电机调速实验一、实验目的1. 掌握直流电机的驱动原理；2. 了解直流电机调速的方法。二、实验内容1. 用DAC0832D/A转换电路的输出，经放大后驱动直流电机；2. 编制程序，改变DAC0832输出经放大后的方波信号的占空比来控制电机转速。三、实验线路四、连接方法1. DAC0832的片选信号CS_0832连到译码输出Y6；2. 对58B机型，0832的输出DOUT端连到电机模块上的插孔DJ，对模块化机型0832的输出DOUT端连到电机模块上的MC插孔；3. 对模块化机型，M0和M1插孔分别连两个开关或+5V和GND,以控制电机的正反转。五、实验步骤1. 确认连线正确性；2. 从起始地址开始连续运行程序，观察直流电机的转速。六、实验结果实验结果显示如图实验十 步进电机控制一、实验目的1.了解步进电机控制的基本原理；2.掌握步进电机转动编程方法。二、实验内容1. 用74LS273挂接在数据总线上，输出控制脉冲，由UN2003驱动步进电机转动；2. 硬件线路原理图如图所示。三、连线方法 1. 电机模块上BA、BB、BC、BD分别接到输入/输出模块上74LS273的输出OUT0OUT3。 2.输入/输出模块上273CS2连到Y6。3.输入/输出模块上CLR连到主板的/RST（58B机型该线不连）。四、实验步骤按实验原理图连好实验线路图,运行实验程序，观察步进电机转动情况。实验结果显示如图实验十一 8259A串级终端控制实验一、实验目的掌握8259中断控制器级联方式的硬件设计和软件编程。二、实验内容用2片8259A组成串级中断实验系统，可将外中断源扩展821=15个，本实验从片1IR0上接正单脉冲SP。从片的中断请求1INTR接在主片的IRQ3上，主片的中断请求INT1接在8088的INTR上，两片8259的级连线CAS0CAS2对应相连。15个中断源的优先权安排如下：主片IR0主片IR1主片IR2从片IR0IR7主片IR3IR7。实验原理图如图三、实验步骤1. 将8259_CS2插孔和译码输出插孔Y0相连,1IRQ0插孔和单脉冲输出SP1相连,1INTR插孔和IRQ3相连。将8259_CS1插孔和译码输出插孔CS6相连（对58B机型该线不连）；2. 将8279接口模块上的插座DU (a-h)用8芯线连接至数码管模块插座DU (a-h)，8279接口模块上插座BIT连接至数码管模块插座BIT；3. 8279接口模块上的插孔8279ClK连至上面主板的CLOCK（对58B机型该线不连）；4. 8279接口模块上的插孔8279CS连至上面主板的CS5（对58B机型该线不连）；5. 运行实验程序:显示器显示8259-2，按AN按钮一次，产生中断，显示器应显示“8259good” 。如果显示器显示ERR，则表示中断出错，原因是中断触发电平不到位。四、实验结果实验结果显示如图实验十二 用D/A，A/D实现闭环测试一、实验目的1. 加深理解逐次逼近法模数转换器的特征和工作原理，掌握ADC0809的接口方法以及A/D输入程序的设计和调试方法；2. 熟悉DAC0832数模转换器的特性和接口方法，掌握D/A 输出程序的设计和调试方法。二、实验内容1. 实验原理本实验采用 DAC0832和ADC0809 做数模转换和模数转换闭环测试实验，即将数模转换器输出的模拟量作为模数转换器的模拟量输入，并比较D/A设定的数字量与A/D读出的数字量，从而得出实验结论。由于DAC0832有数据锁存器、选片、读、写控制信号线，故可与 8088CPU 总线直接接口。图中是只有一路模拟量输出， 且为单极型电压输出。DAC0832工作于单缓冲方式，它的ILE接+5V，/CS和/XFER相接后作为0832芯片的片选0832CS。这样， 对DAC0832执行一次写操作就把一个数据直接写入DAC寄存器、模拟量输出随之而变化。进行D/A转换只需如下两条命令：MOV AL，DATA0 ；DATA0为设定的待要转换的数字量。OUT DAPORT，AL ；DAPORT为DAC0832的端口地址，数字量送端口。ADC0809 是一种8路模拟输入、8位数字输出的逐次逼近法A/D器件，转换时间约100us，转换精度为1/512，适用于多路数据采集系统。ADC0809片内有三态输出的数据锁存器，故可以与8088微机总线直接接口。图中ADC0809的CLK信号接1MHZ，基准电压ref+接Vcc。一般在实际应用系统中应该接精确+5V，以提高转换精度，ADC0809片选信号0809CS和/IOW、/IOR经逻辑组合后，去控制ADC0809的ALE、START、ENABLE信号。ADC0809的转换结束信号EOC未接， 如果以中断方式实现数据采集，需将EOC信号线接至中断控制器8259的中断源输入通道。本实验以延时方式等待A/D转换结束，ADC0809的通道号选择线ADDA、ADDB、ADDC 接系统地址线的低3位，因此ADC0809的8个通道值地址分别为00H、01H、02H、03H、04H、05H 、06H、07H。启动本A/D转换只需如下两条命令：MOV AL，DATA ；DATA为通道值。OUT ADPORT，AL ；ADPORT为ADC0809端口地址，通道值送端口。 读取A/D转换结果用下面一条指令：IN AL，ADPORT 2. 实验软件编程提示0832芯片输出产生锯齿波，只须由AL中存放数据的增减来控制。当AL中数据从0逐渐增加到FF产生溢出，再从00增大到FF，不断循环，从而产生连续不断的锯齿波。与此相对应ADC0809不断地将0832所输出的模拟量进行A/D转换，转换结果会不断地在显示器上显示，模拟量与数字量对应关系的典型值为+5VFFH，2.5V80H，0V00H。为了便于比较，本实验中显示器的最高位显示“d”，而后显示设定的D/A数字量的十进制值（三位），而后显示“”，最后显示A/D转换结果的十进制值（三位）。三、实验线路连接1. A/D转换器ADC0809的片选信号CS_0809连接译码输出Y6。CLK_0809连T1（1MHZ）；2. A/D转换器0809的通道0输入信号IN0连接D/A转换器DAC0832的输出信DAOUT；3. Y7连接D/A转换器DAC0832的片选信号CS_0832；4.将8279接口模块上的插座DU(JB51)(a-h)用8芯线连接至数码管模块插座DU (a-h)，8279接口模块上插座BIT(JB53)连接至数码管模块插座BIT；5.8279接口模块上的插孔8279ClK连至上面主板的CLOCK（对58B机型该线不连）；6.8279接口模块上的插孔8279CS连至上面主板的CS5（对58B机型该线不连）。四、实验步骤1. 正确理解实验原理；2. 连接好实验线路；3. 运行实验程序，观察运行结果。五、实验结果实验结果显示如图 第二部分 软件实验实验一 顺序程序设计与DEBUG使用一、实验内容1. 利用串操作传送指今将0FFH送入数据段的0180H开始的128个字节存储单元中，编写一段程序；2. DEBUG调试。二、实验结果1.源程序MOV SI,0FFH MOV DI,180H MOV CX,128 CLD LOOP: MOVSB DEC CX JNZ LOOPHLT2.DEBUG实验内容及相关显示1）mov ax,1234a.反汇编命令U b.单步运行命令Tc.内存显示命令Dd.寄存器命令Re.修改内存命令源代码：MOV AX,1234修改后代码：MOV BX,4567实验二 汇编实验一、实验内容汇编语言设计（自选3-5个程序设计，学会调试，尤其要单步调试） 二、实验结果及相关显示1.通过查表，实现一位09十进制数转换为对应格雷码显示。1）输入05H源程序：TAB DB 18H,34H,05H,06H,09H,0AH,0CH,11H,12H,14HNUM DB 05H,08HMOV BX,OFFSET TABMOV AL,NUMAND AL,0FHXLATMOV DL,ALMOV AH,2INT 21H 相关显示： 2）输入08H 源程序：TAB DB 18H,34H,05H,06H,09H,0AH,0CH,11H,12H,14HN