EL型微机教学实验系统接口实验讲义.doc

EL型微机教学实验系统接口实验讲义第一章 系统简介本软件系统为中文多窗口界面，是为配合使用EL型微机教学实验系统而开发的，可以在WINDOWS 98/2000/XP等多种操作系统下运行。在使用本软件系统调试程序时，可以同时打开寄存器窗口、内存窗口、反汇编窗口、波形显示窗口等等，极大地方便了用户的程序调试。该软件集源程序编辑、编译、链接、调试与一体，每项功能均为汉字下拉菜单，简明易学。经常使用的功能均备有热键，这样可以提高程序的调试效率。 附：EL型微机教学实验系统 EL型微机教学实验系统是北京精仪达盛科技有限公司根据广大学者和许多高等院校实验需求，结合电子发展情况而研制的具有开发、应用、实验相结合的高科技实验设备。旨在尽快提高我国电子科技发展水平，提高实验者的动手能力、分析解决问题能力。系统具有以下特点： 1、系统采用了模块化设计，实验系统功能齐全，涵盖了微机教学实验课程的大部分内容。 2、系统采用开放式结构设计，通过两组相对独立的总线最多可同时扩展2块应用实验板，用户可根据需要购置相应实验板，降低了成本，提高了灵活性，便于升级换代。 3、配有两块可编程器件EPM7064，一块被系统占用。另一块供用户实验用。两块器件皆可通过JTAG接口在线编程。使用十分方便。 4、灵活的电源接口：配有PC机电源插座，可由PC提供电源。另外还配有外接开关电源，提供所需的+5V，12V，其输入为220V的交流电。 5、系统功能齐全，可扩展性强。本实验系统不仅完全能满足教学大纲规定的基本接口芯片实验，其灵活性和可扩展性（数据总线、地址总线、控制总线为用户开放）亦能轻松满足其课程设计、毕业设计使用等。 （一）、整机介绍 1、EL型微机教学实验系统结构 EL型微机教学实验系统由电源、系统板、可扩展的实验模板、微机串口通讯线、JTAG通讯线及通用连接线组成。系统板的结构简图见下图。2、近年来，随着超大规模集成电路的出现，微处理器及其外围芯片的发展日新月异。台式计算机CPU中，INTEL公司80X86系列一统天下，而8086是该系列中最基础的产品；单片机系统中，INTEL8051、80C196系列是应用最广泛发展最成熟的型号。它们与一些必要的扩展电路与通道接口结合起来构成的各种计算机系统，正广泛应用于国民经济的各种领域，特别在实时控制、自动测试、工业控制、数据采集、智能仪表、计算机终端、遥测通信、家用电器等领域的应用更加突出。为了适应科技发展的需要，很多学校在研究生、本科生、大专生、中专生、职高生等不同层次上开设微机原理与应用技术（8086），单片机应用技术（INTEL8051、80C196）等课程。在职技术人员由于工作需要，也迫切需要掌握INTEL8086、8051、80C196等开发应用技术。为此，我们在EL-8086-I、型的基础上开发成功EL-型8086微机教学培训系统（以下简称教学系统），它吸取了EL-I、型的优点，并结合时代潮流适当增加了一些电子技术的最新发展内容，例如：复杂可编程逻辑器件（CPLD）、液晶显示屏（LCD）等。 该系统采用开放接口，并配有丰富的软硬件资源，可以形象生动地向学生展示8086及其相关接口的工作原理，其应用领域重点面向教学培训，同时也可作为8086的开发系统使用。采用该系统能大大提高教学质量，减轻任课教师与实验辅导人员的劳动强度。（二）、硬件资源 微处理器模块：8086CPU及其相关电路。 存储器：随机存储器RAM 40K字节，EPROM 40K字节。 CPLD译码电路：包括系统译码CPLD和用户CPLD两部分，采用ALTERA 公司速度最快的高集成度可编程逻辑器件EPM7064SLC44-10。 可编程并行接口：采用8255A芯片。 串行接口：采用8250芯片，用作与主机通讯或供用户编程实验。 8279键盘、显示控制器：六位LED数码显示，LED和键盘可扩展。 A/D转换电路：采用ADC0809，8位8通道逐次比较AD转换器，典型转换时间100us。 D/A转换电路：采用DAC0832，8位微处理器兼容D/A。8253可编程定时/计数器8259可编程中断控制器 8237 DMA控制电路 脉冲产生电路：采用74LS161计数器，输出5路时钟信号。 简单I/O口扩展电路：缓冲驱动器74LS244和输出锁存器74LS273。 开关量输入输出电路：8位逻辑电平输入开关，8位LED显示电路。一路可调模拟量（电位器）（05V） 单脉冲发生器电路：可产生正、负脉冲。 独立开关电源：220V供电，+5V，12V输出。 独立的LED数码显示、LCD显示电路。 独立的4X6键盘电路。（三）、整机测试 当系统上电后，数码管显示，RX、TX发光二极管闪烁，若没运行系统软件与上位机（PC）连接则过会儿数码管显示P-，若与上位机建立连接则显示C-。此时系统监控单元（2764、27256）、通讯单元（8250、MAX232）、显示单元（8279，75451，74LS244）、系统总线、系统CPLD正常。若异常则按以下步骤进行排除： 1、按复位按扭使系统复位，测试各芯片是否复位； 2、断电检查8086及上述单元电路芯片是否正确且接触良好； 3、上电用示波器观察芯片片选及数据总线信号是否正常。 4、若复位后RX、TX发光二极管闪烁，则显示单元有问题，检查8279时钟信号，断电调换显示单元芯片；若复位后RX、TX发光二极管不闪烁，检查8250晶振信号，断电调换通讯单元芯片。第二章 软件使用1软件启动 软件安装结束后，在“开始”菜单“程序”中打开8086调试软件，即可进入8086的WINDOWS版软件。 打开软件后，先选择通讯口为串口1或串口2，确认后即可联机调试，也可以选择“取消”，不联机，直接进入软件。2. 编辑程序打开软件后，主界面如下。可选择“打开”菜单，打开现有的程序或者选择“新建”，新编辑一个程序。3. 编译调试 编辑程序结束后，选择“运行”菜单“连接设置”，选择通讯串口，确认后联机。 然后可以对汇编源程序进行编译、链接，在“运行”菜单中可选择多种调试手段进行调试运行。同时可在寄存器窗口、内存窗口等浏览器内容，通过修改存储器地址可查看不同地址区的内容，并可以对其进行修改。 寄存器修改：先修改寄存器数值，然后按回车键。 内存修改：先修改内存，然后按回车键。内部FLAG寄存器位定义D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 RR R R OF DF IF TF SF ZF R AF R PF R CF R：未定义，暂保留。 CF：进位标志。 PF：奇偶标志。 AF：辅助进位标志。 ZF：零标志。 SF：符号标志。 TF：陷阱标志。 IF：中断标志。 DF：方向标志。 OF：溢出标志。注意事项： 1、汇编语言源程序文件名及文件所在的目录名应符合DOS文件系统规范（8+3-文件名不超过8个字母或数字，扩展名不超过3个字母或数字） 2、本软件系统安装的目录名亦应符合DOS文件系统规范（同上）附： 不与计算机连接情况下监控程序的使用 1、键盘布局及键盘定义 8086教学实验系统键盘有6X4共24个键，外加两个第二功能键（SHIFT和CTRL），键盘布局图如下所示：0123MEM/SBRKESC/CBRK4567REG/BMOVEXEC89ABLAST/BFILSTEPCDEFNEXT/BCPYENTERPULSERESETCTRLSHIFT24个键包括： 数字键16个：0F 功能键8个：SBRK/MEM、BMOV/REG、BFIL/LAST、BCPY/NEXT、CBRK/ESC、EXEC、STEP、ENTER以及CTRL键和SHIFT键各一个，CTRL键和SHIFT键可分别与数字键和功能键组合以实现其相应的功能，MEM /SBRK、REG/ BMOV、LAST/ BFIL、NEXT /BCPY、ESC/CBRK共五个键为双功能键，当按下SHIFT键的同时，再按下功能键，可完成第二键（上档键）功能，如果单独按下这些功能键，则完成第一键（下档键）的功能。 各键的定义如下： SBRK/MEM键：上档功能SBRK：设置断点；下档功能MEM：存储器操作（包括内部和外部存储器的显示、修改）。 CBRK/ ESC键：上档功能CBRK：清除断点；下档功能ESC：完成ESCAPE功能，即退至上一次操作处，最终到达监控状态。 BFIL/LAST键：上档功能BFIL：外部存储器块填充；下档功能LAST：内部或外部寄存器显示、修改时，按下此键后，存储器地址减一，并显示其内容。 BCPY/NEXT键：上档功能BCPY：外部存储器块拷贝；下档功能NEXT：内部或外部寄存器显示、修改时，按下此键后，存储器地址增一，并显示其内容。 BMOV/REG键：上档功能BMOV：外部存储器块移动；下档功能REG：寄存器显示、修改。 EXEC键：全速运行键。 STEP键：单步运行键。 ENTER键：确认键，当输入完数据或地址后，应按下此键，监控程序才可接受输入的数据或地址。 RESET键：系统复位键：按下后系统复位，松开后系统开始执行程序（监控程序）。 PULSE键：单脉冲发生器按键，具体见上文单脉冲发生器电路。 2、键盘功能号 8086教学实验系统在键盘监控方式下可执行如下九种功能，每种功能均对应一个功能代码： 1储器浏览修改功能 2存器浏览修改功能 3存储器块移动功能 4存储器块拷贝功能 5存储器块填充功能 6设置断点功能 7清除断点功能 8全速执行功能 9单步调试功能 当按下功能键后，LED数码管上显示诸如8或1等，其中8或1即为上述的功能代码，用户见到显示的功能代码后，就能知道目前正在执行的功能。 3、LED数码显示及键盘操作约定 3.1 状态提示符 监控状态提示符 8086教学实验系统可以通过一个串行口与上位PC机通讯，由上位PC机发送操作命令，也可以利用教学实验系统主板上提供的键盘进行操作，这样就对应两种状态： (1)上位PC机监控状态，LED显示提示符为“C_”。 (2)下位键盘监控状态，LED显示提示符为“P_”。 初始化状态提示符 8086教学实验系统在上述两种状态下，按下复位键后，LED显示初始化状态提示符：“199502” 当LED显示初始化状态提示符时，表示教学实验系统正在初始化，请用户等待，初始化结束后，系统将显示监控状态提示符“C_”或“P_”，此时表明系统初始化已经成功完成，用户可以进行操作了。 结果状态提示符 当输入结果或执行结果正确时，LED显示结果状态提示符“HELLO”，当输入结果或执行结果错误时，LED显示结果状态提示符“ERROR”（键盘监控状态）。 3.2 功能代码及参数输入 如“键盘功能号”中所述，当您按下某一功能键后，LED上将显示类似1-8等提示信息，其中的1-8为功能号，同时提示信息也指明了本次操作是否需要输入参数，以及输入参数的长度，若提示信息为“空N空空”，则表明本次功能操作不需要参数；若提示信息为“_N_”，则表明本次操作需要4位16进制参数，其中N为19之间的功能号。LED共有六位，通常前四位用来显示提示信息及地址，后两位用来显示某地址处的数据。当输入地址或数据时，键入4位或2位16进制数字后，按ENTER键确认，监控程序则接受本次操作输入的地址或数据，按ESC键取消接受本次操作所键入的地址或数据，并返回到监控初始状态，LED显示“P_”。只有一个例外，即在寄存器操作状态下，若修改某一寄存器的值，在键入两位16进制数后，按ESC键，监控程序将返回到寄存器操作状态，如不修改或浏览其它寄存器，则需再按一次ESC键，监控程序才返回到监控初始状态“P_”。 3.3 寄存器显示方式 在键盘监控方式下，用户可以浏览或修改下列寄存器：PSW、AX、BX、CX、DX、BP、SP、SI、DI、IP、CS、DS、SS、ES等14个寄存器。 4、重要说明 当用户编写程序和做键盘显示实验时，请注意下述技术细节，这些技术细节包括：用户可用程序存储器和数据存储器区域，初始化时堆栈值（SP），键盘显示实验时的连线关系以及8279的工作模式。 4.1 程序存储器与数据存储器 8086教学实验系统在硬件电路设计上采用了程序存储器和数据存储器统一编址的方式。其中00000H03FFFH为数据区，FC000H-FFFFFH单元为监控程序的程序区，系统初始化后，PC的起始地址为01100H,CS=0100H,IP=0100H。 4.2 键盘显示时的连接关系 8279的RL0RL7分别与键盘的RL10RL17相连； 8279的KA0KA2分别与键盘的KA10KA12相连； 8279的SHEFT与键盘的SHEFT1相连； 8279的CTRL与键盘的CTRL1相连； 4.3 8279的工作模式 为了保证监控程序的正确运行，监控程序对8279进行了初始化。8279的工作方式初始化为00H，即左入口、8字符显示、双键锁定、编码扫描键盘方式。在编写用户程序时，用户不必初始化8279，可在上述方式下直接使用。 5、键盘操作详述 5.1 存储器浏览、修改 功能代号：1 功能名称：MEM 功能键名：MEM 操作说明：本操作的存储器包括内部存储器和外部存储器，按下MEM键后， LED显示提示符为“_1_”，此时监控在等待键入4位16进制的地址。为保持统一，所键入的地址若为内部存储器地址，则将内部存储器地址扩展成“00”，“”为内部存储器的地址。例如，当浏览内部存储器50H单元的内容时，键入“0050”即可，浏览外部存储器6000H单元的内容，键入“6000”即可，键入地址并确认无误后，按回车键ENTER，LED显示“0050 ”或“6000 ”，“”为该地址单元的内容，此时若想浏览下一单元即0051H或6001H单元的内容，请按NEXT键或回车键，此时LED显示“0051 ”或“6001 ”，“”为0051H或6001H单元的内容；若想浏览上一单元即0049H或5FFFH单元的内容，请按LAST键或回车键，此时LED显示“0049 ”或“5FFF ”；若想修改0050H或6000H单元的内容，如该为55H，则键入55，确认无误后按回车键，0050H单元或6000H单元的内容便修改为55H，同时LED将显示下一单元即0051H或6001H单元的地址和内容，即此时存储器地址自动增一。这时可以浏览或修改本单元的内容，操作方法如前所述。如果地址或数据键入有误，请按ESC键回到监控初始化状态，欲退出MEM操作，按ESC即可。 5.2 寄存器浏览、修改 功能代号：2 功能名称：REG 功能键名：REG 操作说明：本操作可浏览、修改PSW、AX、BX、CX、DX、BP、SP、SI、DI、IP、CS、DS、SS、ES等14个寄存器的内容，按下REG键后，LED显示提示2，为方便用户操作，对应每一个寄存器，系统提供一个相应的组合热键。在提示符2下，按下组合热键或在LED显示寄存器名+数据状态下按下组合热键，均能到达用户所需要浏览、修改的寄存器处，组合热键与寄存器的对应关系请看下表： PSW：CTRL+0 SI： CTRL+7 AX： CTRL+1 DI： CTRL+8 BX： CTRL+2 IP： CTRL+9 CX： CTRL+3 CS: CTRL+A DX： CTRL+4 DS: CTRL+B BP： CTRL+5 SS: CTRL+C SP： CTRL+6 ES: CTRL+D 上述所有按键组合均为CTRL或SHIFT加上16进制数字键，操作时CTRL键或SHIFT键应与数字键同时按下。比如在“P_”提示符下若想改变AX的值为1234H，可按如下步骤进行：先按REG键，显示提示符2，再按CTRL+1，显示“01”，“”为AX的原值，此时键入1234，并按“ENTER”键确认，则AX的值即改变为1234H，提示符回到显示2，再按一下ESC键，可回到监控初始化状态。 执行结果：无。 5.3 块移动操作 功能代号：3 功能名称：BMOV 功能键名：SHIFT+BMOV 操作说明：同时按下SHIFT键和BMOV键，LED显示提示“_3_”，提示需要输入4位16进制地址，该地址为块移动的首地址，输入首地址无误后按回车键，LED显示提示“_L_”，提示用户输入4位16进制长度，输入无误后按回车键，LED提示“_D_”，提示用户输入4位16进制块移动的目标地址，输入无误后按回车键。 简单地说，块移动操作步骤为：输入块首址，输入块长度，输入目标地址即可。 执行结果：LED显示“HELLO ”，表示操作成功，LED显示“Error”表示未完成操作。 5.4 块拷贝操作 功能代号：4 功能名称：BCPY 功能键名：SHIFT+BCPY 操作说明：块拷贝操作过程与块移动相同。 执行结果： LED显示“HELLO ”，表示操作成功，LED显示“Error”表示未完成操作。 5.5 块填充操作 功能代号：5 功能名称：BFIL 功能键名：SHIFT+BFIL 操作说明：块填充即将外部存储区用一固定字节填充，操作时先按下SHIFT+BFIL组合键，LED显示“_5_”，提示用户输入填充块首址，首址输入无误后，按回车键，LED显示“_L_”，提示用户输入填充块长度，长度输入无误后，按回车键，LED显示“_D_”，提示用户输入填充数据，输入填充数据后回车即可。总之，块填充操作过程为：输入块首址，输入块长度，输入填充数据。 执行结果：LED显示“HELLO ”，表示操作成功，LED显示“Error”表示未完成操作。 5.6 设置断点 功能代号：6 功能名称：SBRK 功能键名：SHIFT+SBRK 操作说明：本操作为用户程序设置断点。用户最多可为用户程序设置 5个断点，设置断点时，同时按下SHIFT键和SBRK键，LED显示“_6_”，提示用户输入断点处的IP值，键入IP值后按回车键即可。 执行结果：LED显示“HELLO ”，表示操作成功，LED显示“Error”表示未完成操作。 5.7 清除断点 功能代号：7 功能名称：CBRK 功能键名：SHIFT+CBRK 操作说明：本操作可为用户清除一个断点。当清除一个断点时，需输入该断点处的PC值，操作方法为：同时按下SHIFT键和CBRK键，LED显示“_7_”，提示用户输入清除断点处的IP值，输入正确后按回车即可。 执行结果：LED显示“HELLO ”，表示操作成功，LED显示“Error”表示未完成操作。 5.8 全速执行 功能代号：8 功能名称：EXEC 功能键名：EXEC 操作说明：本操作可使用户程序从指定 IP处全速执行。全速执行时，LED显示提示符为“_8_”，提示用户输入全速执行的起始PC值，确认输入正确，按回车即可。若不能达到预想的执行结果，可浏览一下IP、CS两个寄存器的值并将它们修改为相应用户程序执行的起始地址。比如，想让用户程序从1100H开始全速执行，此时将IP改为0100H，CS改为0100H，再重复以上全速执行的操作步骤即可。 执行结果：用户程序无法控制。按下复位按纽复位系统后，才可继续进行键盘操作。 5.9 单步调试 功能代号：9 功能名称：STEP 功能键名：STEP 操作说明：本单步调试功能可跟踪进入子程序内部。按下STEP键后，从当前IP处执行一条命令。 执行结果：执行结束后，LED显示下一条待执行指令第一字节的地址和内容，按ESC键可退出单步调试，按STEP键继续进行单步操作。 6、键盘扫描码 第一种扫描码：SHIFT、CTRL均不按下，从左上角0到右下脚共24个键的扫描码依次为：C0H、C1H、 DAH、D7H。 第二种扫描码：SHIFT和相应键同时按下，从左上角0到右下脚共24个键的扫描码依次为：40H、41H、 5AH、57H。 第三种扫描码：CTRL和相应键同时按下，从左上角0到右下脚共24个键的扫描码依次为：80H、81H、 9AH、97H。 7、演示程序的运行 在初始化状态提示符“P_”下，按“Ctrl_F”即可进入LED显示的演示程序，在LED显示器上可看到数字“8”轮回显示，按任意键可退出该程序，返回监控状态。此演示程序可大致检查系统是否工作正常。 8、单机程序的输入演示实验 8.1 系统连线： 8279的RL0RL7分别与键盘的RL10RL17相连；8279的KA0KA2分别与键盘的KA10KA12相连； 8279的SHEFT与键盘的SHEFT1相连；8279的CTRL与键盘的CTRL1相连； 8.2 实验连线： 根据实验指导说明书，按照相关的实验要求连线。 8.3 程序机器码（hex）的输入： 在单机状态下，数码管显示“P_”，按键“MEM/CBRK”，数码管显示“_1_ _”，此时从键盘输入“1100”（为绝对地址），数码管显示“1100 ”，数码管的右两位没有显示，再按“ENTER”键，数码管显示“1100XX”，其中的“XX”为存储器1100单元的数据值，此时可对此数值进行修改，修改时直接从键盘输入新数值，再按“ENTER”键或“NEXT”键即可完成修改。值得注意的是，当按完“NEXT”或“ENTER”后，系统自动顺序显示狭义存储单元的内容供修改。当完成程序的输入后，按键“ESC/CBRK”，数码管显示“P_”，则完成输入。 8.4 内部寄存器的检查： 在数码管显示“P_”状态下，按键“REG/BMOV”，数码管显示“_2_ _ ”按照5.2中寄存器与键盘的对应表，选择有关的寄存器进行修改，例如寄存器IP，从对应表中查到相应的按键为CTRL+9，表示第二功能键“CTRL”与数字键“9”同时按下，数码管显示“090100”，其中“09”表示寄存器的编号为9，“0100”表示此寄存器的数值为0100H，此时可进行修改。例如该为1000H，直接在键盘输入4位数1000，再按“ENTER”，数码管显示“_ 2_ _”表示修改成功。 经检查修改后要保证寄存器的内容与程序的地址相符：IP=0100 ；CS=0100 8.5 验证结果： 按照5部分的介绍，全速运行或单步运行，验证结果是否正确。第三章 实验箱资源介绍该系统采用开放接口，并配有丰富的软硬件资源，可以形象生动地向学生展示8086及其相关接口的工作原理，其应用领域重点面向教学培训，同时也可作为8086的开发系统使用。采用该系统能大大提高教学质量，减轻任课教师与实验辅导人员的劳动强度。系统概述如下： 1、微处理器：8086 2、时钟频率：6MHz 3、可提供对8086的基本实验 为了提高微机教学实验质量，提高实验效率，减轻主讲教师和实验教师的劳动强度，在该系统的实验板上，除微处理器、程序存储器、数据存储器外，还扩展了8255并行接口、8250串行控制器、8279键盘、显示控制器、8253可编程定时器、A/D、D/A转换、单脉冲、各种频率的脉冲发生器、输入、输出电路等模块，各部分电路既相互独立、又可灵活组合，能满足各类学校，不同层次微机实验与培训要求。能够完成微机原理与接口课程教学大纲中所规定的所有实验，并增加了CPLD地址译码实验，主要包括： 1)、简单I/O扩展实验 2）、存储器扩展实验 3）、CPLD地址译码实验 4）、8255可编程并口实验 5）、8255LED数码管显示实验 6)、8255键盘实验 7）、8253定时/计数器实验 8）、A/D0809实验 9）、D/A0832实验 10）、8250可编程串口实验 11）、8279显示器接口实验 12）、8279键盘扩展实验 13）、8259可编程中断控制器实验 14）、8237DMA控制器实验 本系统采用可编程逻辑器件（CPLD）EPM7064做地址的编译码工作，可通过芯片的JTAG接口与PC机相连，对芯片进行编程。此单元也分两部分：一部分为系统CPLD，完成系统器件，如监控程序存储器、用户程序存储器、数据存储器、系统显示控制器、系统串行通讯控制器等的地址译码功能，同时也由部分地址单元经译码后输出（插孔CS0-CS6）给用户使用，他们的地址固定，用户不可改变。具体的对应关系见表1-2。另一部分为用户CPLD，它完全对用户开放，用户可在一定的地址范围内，进行译码，输出为插孔LCS0-LCS7，用户可用的地址范围如下所示，注意：用户的地址不能与系统相冲突，否则将导致错误。 地址分配 6264 系统RAM，地址范围 003FFF，奇地址有效 62256 系统RAM，地址范围003FFF，偶地址有效 2764 系统ROM，地址范围 FFFFFFC000，奇地址有效 27256 系统ROM，地址范围 FFFFFFC000，偶地址有效 CS0 片选信号，地址04A004AF 偶地址有效 CS1 片选信号，地址04B004BF 偶地址有效 CS2 片选信号，地址04C004CF 偶地址有效 CS3 片选信号，地址04D004DF 偶地址有效 CS4 片选信号，地址04E004EF 偶地址有效 CS5 片选信号，地址04F004FF 偶地址有效 CS6 片选信号，地址F000FFFF 偶地址有效 8250片选地址：0480048F，偶地址有效 8279片选地址：0490049F，偶地址有效 硬件实验说明 所有实验程序的起始地址为01100H，CS=0100H，IP=0100H，代码段、数据段、堆栈段在同一个64K的地址空间中。第四章 实验项目实验1 简单IO扩展程序一、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。三、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。 四、实验步骤 1、实验接线：(表示相互连接)CS0 CS244 CS1CS273 K1K8 IN0IN7（对应连接） O0O7LED1LED8 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。五、实验提示 74LS244或74LS273的片选信号可以改变，例如连接CS2，此时应同时修改程序中相应的地址。六、实验结果 程序全速运行后，逻辑电平开关的状态改变应能在LED上显示出来。例如：K2置于L位置，则对应的LED2应该点亮。七、程序框图（实验程序名: T244273.ASM） 八、程序源代码清单 assume cs:code code segment public org 100h start: mov dx,04a0h ;74LS244地址 in al,dx ;读输入开关量 mov dx,04b0h ;74LS273地址 out dx,al ;输出至LED jmp start code ends end start实验2 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、实验内容 向02000020FFH单元的偶地址送入AAH，奇地址送入55H。三、实验原理介绍 本实验用到存储器电路,见硬件说明。四、实验步骤 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。五、实验提示 1、RAM区的地址为02000H，编程时可段地址设为01000H，则偏移地址为1000H。 2、如果按字节进行存储，则AL为55H或AAH；如果按字进行存储，则AX应为55AAH。 3、6264、62256等是计算机系统扩展中经常用到的随机存储器芯片（RAM），主要用作数据存储器扩展。本实验所进行的内存置数在程序中经常用到。计算机系统运行中会频繁地进行内存与外设或者内存与内存之间的数据传输，所以本实验虽然简单但对理解系统程序的运行很关键，望学习和实验时认真对待。六、实验结果 在断点1处内存区02000H020FFH单元为00H；在断点2处偶地址为AAH，奇地址为55H七、程序框图（实验程序名: RAM.ASM)八、程序源代码清单 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,100h mov ax,55aah fil: mov si,ax ;RAM区循环置数 inc si ;mov si,ah inc si loop fil nop ；设置断点处 jmp start code ends end start实验3 8255并口实验一、实验目的 掌握8255A的编程原理。二、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。三、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。四、实验步骤 1、实验接线 CS0CS8255 PA0PA7 K1K8 PB0PB7LED1LED8 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。五、实验提示 8255A是比较常用的一种并行接口芯片，其特点在许多教科书中均有介绍。8255A有三个8位的输入输出端口，通常将A端口作为输入用，B端口作为输出用，C端口作为辅助控制用，本实验也是如此。实验中，8255A工作于基本输入输出方式（方式0）。六、实验结果 程序全速运行后，逻辑电平开关的状态改变应能在LED上显示出来。例如：K2置于L位置，则对应的LED2应该点亮。七、程序框图（实验程序名: t8255.asm）八、程序源代码清单 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 ;输入 mov dx,04a2h ;B口地址 out dx,ax ;输出 jmp start1 code ends end start实验4 8253 定时/计数器一、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、实验内容 8253计数器0,1,2工作于方波方式，观察其输出波形。三、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/计数器电路四、实验步骤 1、实验连线： CS0CS8253 OUT08253CLK2 OUT2LED1 示波器OUT1 CLK3 8253CLK0，CLK3 8253CLK1 2、编程调试程序 3、全速运行，观察实验结果五、实验提示 8253是计算机系统中经常使用的可编程定时器/计数器，其内部有三个相互独立的计数器，分别称为T0，T1，T2。8253有多种工作方式，其中方式3为方波方式。当计数器设好初值后，计数器递减计数，在计数值的前一半输出高电平，后一半输出低电平。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*10-6=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。n的最大值为FFFFH，所以OUT2输出方波最大周期为3276.75s(=54.6分钟)。可见，采用计数器叠加使用后，输出周期范围可以大幅度提高，这在实际控制中是非常有用的。六、实验结果 程序全速运行后，LED1闪烁(周期为0.25s)，OUT1示波器观察为方波，频率为15KHz。七、程序框图（实验程序名:t8253.asm)八、程序源代码清单 assume cs:code code segment public org 100h start: mov dx,04a6h ;控制寄存器 mov ax,36h ;计数器0，方式3 out dx,ax mov dx,04a0h mov ax,7Ch out dx,ax mov ax,92h out dx,ax ;计数值927Ch mov dx,04a6h mov ax,76h ;计数器1，方式3 out dx,ax mov dx,04a2h mov ax,32h out dx,ax mov ax,0 ;计数值32h out dx,ax mov dx,04a6h mov ax,0b6h ;计数器2，方式3 out dx,ax mov dx,04a4h mov ax,04h out dx,ax mov ax,0 ;计数值04h out dx,ax next: nop jmp next code ends end start实验5 A/D转换一、实验目的 熟悉A/D转换的基本原理，掌握ADC0809的使用方法。二、实验内容 从ADIN0输入一路模拟信号，启动A/D转换，用简单输入口（74LS244）查询EOC信号，转换结束后查看转换结果。同时用万用表测量输入的模拟电压，与转换后的数字量比较。作图，横坐标是模拟电压，纵坐标是转换的数字量，检查A/D转换的线性度。其它通道实验与通道0类似，相应修改地址即可。三、实验原理介绍 本实验用到两部分电路：简单I/O口扩展电路、A/D、D/A电路四、实验步骤 1、实验连线 AN0 ADIN0 CS0 CS0809 CS1 CS244 EOC IN0 2、用实验箱左上角的“VERF.ADJ”电位器调节ADC0809 12脚上的参考电压至5V。 3、编写程序并全速运行。 4、检查显示数据是否与电位器输出的电压相符合。五、实验提示 实验电路中启动信号START与地址锁存信号相连，所以启动A/D转换的方法为： MOV DX ，ADDRESS ；ADDRESS是ADC0809的端口地址 OUT AL， DX ；发片选及IOW信号，启动0通道六、实验结果 在输入电压AN0分别为0V，1V，2V，3V，4V，5V时显示数据分别为00H，33H，66H，99H，0CCH，0FFH（数据低