微机原理与接口技术实验指导书-测控专业[1].doc

微机原理与接口技术实验指导书 测控专业 实验要求实验要求 1 带预习报告上机带预习报告上机 根据实验要求 作好充分预习 设计实验硬件原理及接线图 必须标出相关的管脚 号 以备硬件连线及测试 画出程序流程图 写出源程序清单 规划好调试步骤 上 机时带预习报告 注意 无预习报告者不得做实验 2 认真实验 经教师检查后 方可离开认真实验 经教师检查后 方可离开 注意掌握软 硬件调试方法 提高分析问题 解决问题的能力 对所编写的程序 必须十分清楚 作到知其然 亦知其所以然 硬件电路原理清楚 熟练应用常规的仪 器 如万用表 示波器等 检查测试硬件电路 指导教师还会根据实验要求 提出问 题 3 按时提交实验报告按时提交实验报告 实验结束后 在预习报告的基础上 完成实验报告 并于下次实验时交给指导教师 实验报告格式实验报告格式 实验实验 一 实验目的 二 实验内容 三 硬件原理及接线图 四 程序流程图 五 程序清单 六 实验步骤 七 实验结果及现象分析 八 收获及建议 实验环境实验环境 1 硬件环境硬件环境 微型计算机 接口实验箱 PCB 制版机一套 示波器 工具 2 软件环境软件环境 WindowsXP 操作系统 DOS 操作系统 任意一种文本编辑器 EDIT NOTEPAD 记事本 等 汇编程序 MASM EXE 或 TASM EXE 连接程序 LINK EXE 或 TLINK EXE 调试程序 DEBUG EXE 或 TD EXE 3 系统设置系统设置 进入 DOS 操作系统 进入 E 盘 运行 AUTOEXEC BAT 运行 TDDEBUG 注意注意 因为 PCI 总线结构支持 pname length of string and display DATASEGMENT STRING DB abcduvwxyz 0DH L1 DB CR EQU 0DH DATAENDS STACK SEGMENT PARA STACK STACK S1 DB 100 DUP STACK ENDS CODESEGMENT ASSUME CS CODE DS DATA ES DATA SS STACK BEGIN MOVE AX DATA MOV DS AX MOV ES AX LEA DI STRING 设串的地址指针 MOV DL 0 置串长度的初值为0 MOV AL CR 串标志送入 AL CLD 清 DF 0 使地址自动增量 AGAIN SCASB 搜索串 JE DONE 找到结束标志 停止 INC DL 串长度加 1 JMP AGAIN DONE LEA BX L1 MOV BX DL 存串长度 MOV DH DL 串长暂存 MOV CL 4 SHR DL CL 取串长高 4 位 MOV AL DL CALL CHANGE 将高 4 位转换成 ASCII 码放入 AL MOV DL AL MOV AH 2 INT 21H 显示高 4 位 MOV AL DH 取暂存串长 AND AL 0FH 取串长低 4 位 CALL CHANGE MOV DL AL 微机原理与接口技术实验指导书 测控专业 MOV AH 2 INT 21H 显示串长低位 MOV DL H MOV AH 2 INT 21H 显示 H MOV AH 4CH INT 21H CHANGE PROC 过程或子程序 CMP AL 10 JL ADD30 小于转 ADD AL 37H JMP P1 ADD30 ADD AL 30H P1 RET CHANGE ENDP CODE ENDS END BEGIN 实验三实验三 中断 定时器应用实验中断 定时器应用实验 一 一 实验目的实验目的 1 掌握 8254 的工作方式及应用编程方法 2 掌握 8254 的典型应用方法 3 掌握 8259 的应用中断编程方法 4 了解中断控制器 8259 的工作原理 二 二 实验内容实验内容 1 在实验箱上设计并连接 KK1 到 8254 的 CLK0 端 8254 的 OUT0 连接 INTR 定义 8254 的计数器 0 为方式 0 计数值为 5 每当 KK1 按动 5 次后产生中断请求 实现 在屏幕上显示字符 5 要求 主机按任意键停止显示返回 DOS 必做 2 利用 PC 机给实验系统分配的中断请求线 INTR 设计一个单中断应用 要求 使用 单次脉冲模拟中断的产生 在中断处理程序完成时在屏幕上显示字符 9 主机按任 意键停止显示返回 DOS 三 实验步骤实验步骤 1 设计实验线路图并连接实验线路 并将 PCI 总线扩展卡上的两根扁平电缆连接在 实验平台上 2 运行 CHECK 程序 查看 INTR 中断号及相关信息 I O 空间始地址 3 根据实验内容要求编写相应实验程序 4 编译 连接实验程序 对错误进行调试 5 运行程序 观察实验结果是否正确 四 硬件参考电路四 硬件参考电路 微机原理与接口技术实验指导书 测控专业 实验四实验四 数码管显示 键盘扫描识别实验数码管显示 键盘扫描识别实验 一 实验目的一 实验目的 1 掌握 8255A 的接口方法 2 掌握 8255A 的工作方式和编程原理 3 掌握一组七段 LED 数据管动态显示的编程方法 4 掌握非编码键盘的使用及编程识别按键的方法 5 掌握利用 8255 完成一组七段 LED 数据管的显示原理及接口方法 6 掌握利用 8255 完成行列式键盘的工作原理及接口方法 二 实验内容二 实验内容 1 1 在实验箱上设计并连接 8255 将 8255 的 PB 口和 PA 口分别与数码管显示电路 的段选端和位选段相接 使其显示 3000H 3001H 3002H 和 3003H 单元中的数据 要求 主机按任意键停止显示返回 DOS 必做 2 在实验箱上设计并连接 使用 8255 扫描 4 4 键盘 并将识别出的键值依次显示在 4 位数码管上 要求 主机按任意键停止显示返回 DOS 微机原理与接口技术实验指导书 测控专业 三 实验步骤三 实验步骤 1 设计实验线路图并连接实验线路 并将 PCI 总线扩展卡上的两根扁平电缆连接在 实验平台上 2 运行 CHECK 程序 查看 INTR 中断号及相关信息 I O 空间始地址 3 根据实验内容要求编写相应实验程序 4 编译 连接实验程序 对错误进行调试 5 运行程序 观察实验结果是否正确 四 硬件参考电路四 硬件参考电路 微机原理与接口技术实验指导书 测控专业 实验四实验四 数数 模 模模 模 数转换实验数转换实验 一 实验目的一 实验目的 1 通过实验加深对 A D 和 D A 转换器使用及中断的认识 初步掌握编写主程序及中 断服务程序的区别 2 设计并调试由 0832 构成的波形发生器 由 0809 构成的数据采集电路 3 了解数 模 模 数转换的基本原理 掌握 ADC0809 和 DAC0832 芯片的使用方法 二 实验内容二 实验内容 1 在实验箱上设计并连接 ADC0809 芯片的接线 按延时方式对单通道模拟量进行 A D 转换 A D 转换结果送入 PC 机后 再由 PC 机送至 DAC0832 进行 D A 转换 结果送至示波器 与原信号进行对比观察 模拟信号源 由电位器中心抽头可以得到一个可调节的直流电压 0 5V 电位器一端接 地 另一端接 5V 三 实验步骤三 实验步骤 1 设计实验线路图并连接实验线路 并将 PCI 总线扩展卡上的两根扁平电缆连接在 实验平台上 2 运行 CHECK 程序 查看 INTR 中断号及相关信息 I O 空间始地址 1 根据实验内容要求编写相应实验程序 2 编译 连接实验程序 对错误进行调试 4 运行程序 观察实验结果是否正确 四 实验参考电路四 实验参考电路 微机原理与接口技术实验指导书 测控专业 调试程序调试程序 DUBUGDUBUG DEBUG COM 是专为汇编语言设计的一种调试工具 是汇编语言程序设计者必须掌 握的 它具有显示 修改 动态跟踪等功能 使用它可以对 COM ExE 文件进行动态 跟踪 DUBUG 可以显示和修改内存与寄存器内容 以便在调试中检查程序 查找与改正错 误 它还支持小汇编 直接对小段程序进行汇编 也可对磁盘进行读写操作 在接口应用 中 可直接用输入输出指令对硬件端口进行读 写操作 DUBUG COM 基本上是面向 COM 文件的 DEBUG 可以装入和运行 EXE 文件 并可以对它进行调试和修改 但是调试好的 EXE 文件却不能用 DEBUG 的命令写回磁盘 因为 DEBUG 不保存 EXE 文件的原头部信息块 也不能再重新产生重定位信息 当被调 试的文件是 EXE 文件时 需要注意一系列问题 因此 一般的做法是用 DEBIJG 发现 错误 再用编辑程序修改源程序 然后再重新汇编和连接 得到正确的可执行程序 DEBUG COM 程序被装入内存后 系统的控制权由 DOS 转交给它 此时屏幕上会出 现提示符 表 1 列出了 DEBUG 命令一览表 表 1 DEBUG 命令一览表 名字格式简要说明 显示D 地址 D 范围 D 显示从指定地址开始的 80 字节的内存内容 显示指定范围的内存内容 从上次 D 命令结束位置接着显示 修改E 地址 表 E 地址 用表中内容代替指定地址开始的内存块内容 显示指定地址的 1 个字节内容 输入新值按空格进到下一 字节位置 按 键返回到上一字节 按回车键则结束 E 命令 填充F 范围 表用表中内容反复赋值以填充指定范围的内存块 执行G 地址 G G 地址 断点地址 从指定地垃开始执行 直至程序结束 从当前 CS IP 位置开始执行 直至程序结束 从指定或当前地址开始执行 遇到断点则停止 井显示寄 存器和标志位的值 并在下一条指令后结束此命令 断点 可设 10 个 跟踪 单 步 T 地址 T 地址 条数 从指定地址 缺省为当前 CS IP 指向的位置 执行一条指令 并显示寄存器内容 标志位的状况 CS IP 指向下一条指 令 类似上一种情况 只是指定条数的各条指令都被单步执行 跟踪 过程 P 地址 执行过程类似 T 命令 不同的是它跟踪一个过程或软中断 装入L 地址 L 地址 盘号 起始扇 号 扇数 把 N 命令给出盘文件装人到指定地址或 CS 100H 开始的 内存区中 把指定磁盘 盘号 0 A 驱 1 B 驱 的几个逻辑扇区 从 0 开始统一编号 装人到指定地址开始的内存区 退出Q 结束圆 DEBUG 的运行 不保存内存中的被调试文件 若要 保存 先用 w 命令 返回到 DOS 寄存R显示所有寄存器的内容 微机原理与接口技术实验指导书 测控专业 器R 寄存器名 RF 显示并可修改指定寄存器的内容 显示并可修改标志寄存器的内容 汇编A 地址 A 从指定地址开始进行汇编 结果写入内存 若不指定地址 则从上次 A 命令结束位置开始 首次则从 CS 100H 开始 汇编语句中不能使用名字 只识别指令和 DB DW 伪指令的助记符 每个语句都应一次即可校正确 汇编 反汇 编 U 地址 U 范围 从指定地址或上次 U 命令结束位置开始 把内存的 32 字节 内容反汇编成指令序列 把指定地址范围的内存块全部进行反汇编 比较C 范围 地址比较两个内存块的内容 范围用起始地址 块长或起始地 址 结束地址说明 传送M 范围 地址把指定范围内的内容传送到指定地址开始的内存块中 检索S 范围 字符串在指定范围内检索某个字符串 输入端口地址从指定端口输入一个字节并显示 输出端口地址 字节把 l 字节数据由指定的端口输出 写盘W 地址 盘号 起 始扇号 扇数 w 地址 把指定地址开始的内存块写入指定磁盘的几个逻辑扇区中 长度由扇区容量 扇数确定 把指定地址 缺省为 CS 100H 开始的内存块 块字节长度由 BX CX 寄存器给出 写回盘文件 盘文件名是被装入文件 的文件名 使用 DEBUG 命令时需注意如下事项 1 显示和修改的内存内容或寄存器内容为十六进制数 且无需加后缀 H 标志寄存 器的 8 位各用两个字符来表示 如表 2 所示 表 2 标志寄存器各位显示字符 溢出 OF方向 DF中断 IF符号 SF 零 ZF进位 CF奇偶 PF辅助进位 AF 置位OV 有 DN 减 EI 允 NG 负 ZR 零 CV 有 PE 偶 AC 有 复位NV 无 UP 增 DI 禁 PL 正 NZ 否 NC 无 PC 奇 NA 无 2 在 提示符下键入命令关键字符 若命令带有参数 则应在关键字符后紧跟着 第一个参数 不要随意按空格符 因为空格符是参数之间的间隔符 3 命令结尾应按回车键 此命令才生效 除 Q 退出 命令外 一个命令执行完又重新 给出 DEBUG 提示符 使用 A 汇编 命令时 每输入一条汇编语句就按一次回车键 屏幕立即显示下一条地址 若要结束 A 命令 则不要输入语句而只按回车键 4 DEBUG 承认 Ctrl Break 终止 Ctrl Numlock 暂停显示 等 DOS 控制键的功能 5 命令中的地址参数以段 偏移量给出 若只给出偏移量 则使用的是缺省段 A 汇 编 U 反汇编 G 执行 T 跟踪 L 装入 W 存盘 诸命令的缺省段是代码段 CS C 比较 D 显示 E 修改 F 填充 M 传送 S 检索 诸命令的缺省段是 DS 6 使用 W 存盘 命令之前要记住检查或修改 BX CX 寄存器的值 使其等于或大于调 试并修改后的新文件的字节长度值 微机原理与接口技术实验指导书 测控专业 汇汇编编语语言言程程序序的的开开发发过过程程 汇编语言程序的开发过程如附图 1 1 所示 这个过程主要有编辑 编译 链 接几个步骤构成 1 源程序的编辑 E E ED DI IT T T TE ES ST T A AS SM M 编辑过程就是将源程序输入内存 生成一个扩展名为ASM 的文本文件并存入 硬盘 2 源程序的编译 E T TA AS SM M T TE ES ST T A AS SM M 编译也称为汇编 就是利用汇编器 如TASM 或 MASM 对源程序进行编译 生成扩展名为 OBJ 的目标文件 在编译过程中 检查语法错误 若有错 则不生成 目标代码文件 并给出错误信息 根据错误信息应返回到编辑状态 修改源程序 3 目标程序的链接 E T TL LI IN NK K T TE ES ST T O OB BJ J 链接过程是利用链接程序 如TLINK 或 LINK 将用户目标程序和库文件链接 定位 生成扩展名为EXE 的可执行文件 链接时 如果链接文件找不到所需要的链 接信息 则发出错误信息 不生成可执行文件 4 调试可执行程序 E T TD D T TE ES ST T E EX XE E 如果生成的 EXE 文件运行后 并没有按照设计意图运行 就需要对程序进行调 试 找出错误 再对源程序进行修改 即重复进行编辑 编译 链接 调试 直到 生成完全正确的可执行文件为止 微机原理与接口技术实验指导书 测控专业 Tddebug 集成操作软件使用说明集成操作软件使用说明 1 主菜单说明 主菜单说明 Tddebug 集成操作软件集编辑 编译 连接 调试等多个功能于一体 该软件主界面 包含了 6 个菜单 分别为 Edit Compile Pmrun Rmrun Help 和 Quit 部分菜单还包含子菜 单 Edit 编辑源文件 Compile Compile 编译源文件 Link 连接目标文件 Build All 编译和连接 Pmrun 进入保护模式调试状态 Rmrun Run 运行实模式调试状态 Debug 进入实模式调试状态 Help 版本信息 Quit 退出 Tddebug 1 选择主菜单 ALT KEY E C P R H Q ALT E 选择 Edit 菜单 ALT C 选择 Compile 菜单 ALT P 选择 Pmrun 菜单 ALT R 选择 Rmrun 菜单 ALT H 选择 Help 菜单 ALT Q 选择 Quit 菜单 2 菜单切换 可以通过小键盘上的左右键或直接使用快捷键在主菜单之间进行切换 使用小键盘 上的上下键可以选择子菜单中的菜单项 3 执行菜单项 选中要执行的菜单项 键入 Enter 键即可 3 说明 在执行编辑 编译 连接 运行 调试前 系统会弹出对话框 要求键入操作的文件 名称 结束键入则以 Enter 键作为结尾 取消操作可以按 Esc 2 实模式调试窗口说明 实模式调试窗口说明 在 Tddebug 主菜单中执行 Rmrun 菜单中的 Debug 就进入了实模式调试窗口 实模式 原理和大部分接口实验在这个环境下完成 Tddebug 集成了 Turbo Debugger 作为实模式程 序的调试器 该调试器简称为 TD 1 窗口划分 进入 TD 环境只需要在 Tddebug 中运行 Rmrun 菜单中的 Debug 菜单子项即可 在进入 时软件会要求输入调试程序的名称 在进入 TD 后 可能会叠加一个报告无符号表的对话框 按 ESC 键就能关闭该对话框 微机原理与接口技术实验指导书 测控专业 主菜单中包含了 File Edit View Run Breakpoints Data Options Windows 和 Help 共 9 个菜单项 如下图所示 Turbo Debugger 调试器窗口划分图 2 快捷键 环境中可以使用热键选择相应的菜单项 在调试过程中也可以使用一些快捷键来实现 一些功能 以下为常用的快捷键及实现功能 主界面功能键 F1 显示帮助窗口 F2 设置 清楚断点