微机系统实验报告.doc

精品文档西安电子科技大学实验报告课程名称微机系统上机实验成绩实验学时28学时评语： 指导教师：吴文华 2016年 12月 26 日实验一 汇编语言编程实验一、 实验目的 （1）掌握 汇编语言的编程方法（2）掌握 DOS 功能调用的使用方法（3）掌握 汇编语言程序的调试运行过程二、 实验设备 PC 机一台。三、 实验内容 1. 将指定数据区的字符串数据以ASCII码形式显示在屏幕上，并通过DOS功能调用完成必要提示信息的显示。 2. 在屏幕上显示自己的学号姓名信息。 3. 循环从键盘读入字符并回显在屏幕上，然后显示出对应字符的ASCII码，直到输入”Q”或“q”时结束。 4. 自主设计输入显示信息，完成编程与调试，演示实验结果。四、 实验源码DATA SEGMENT DISCHA DBWangHan0AH,0DH,$ TAB DB ,0AH,0DH,$ BLANK DB $DATA ENDSSTACK SEGMENTSTACK ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACKSTART: MOV AX,SEG DISCHA MOV DS,AX MOV DX,OFFSET DISCHA MOV AH,09H INT 21HNEXT: MOV AH,01H INT 21H CMP AL,Q JE ENDSS CMP AL,q JE ENDSS MOV BL,AL MOV AX,SEG BLANK MOV DS,AX MOV DX,OFFSET BLANK MOV AH,09H INT 21H MOV BH,0AHMOV DL,BLMOV CL,04HSHR DL,CLCMP DL,BHJNL Q3JMP Q2Q1:ADD DL,07HQ2: ADD DL,30HMOV AH,02HINT 21H MOV DL,BLMOV DH,0FHAND DL,DHCMP DL,BHJNL Q3JMP Q4Q3:ADD DL,07HQ4:ADD DL,30HMOV AH,02HINT 21H MOV AX,SEG TAB MOV DS,AX MOV DX,OFFSET TAB MOV AH,09H INT 21H MOV CX,0009H LOOP NEXTENDSS: MOV AH,4CH INT 21HCODE ENDS END START 五、 程序流程图如下图1.2所示图1.2程序流程图实验二 数码转换实验一、实验目的1. 掌握不同进制数及编码相互转换的程序设计方法。2. 掌握运算类指令编程及调试方法。3. 掌握循环程序的设计方法。二、 实验设备 PC 机一台。三、 实验内容 1. 重复从键盘输入不超过5位的十进制数，按回车键结束输入；2. 将该十进制数转换成二进制数；结果以2进制数的形式显示在屏幕上；3. 如果输入非数字字符，则报告出错信息，重新输入；4. 直到输入“Q”或q时程序运行结束。5. 键盘输入一字符串，以空格结束，统计其中数字字符的个数，在屏幕显示四、实验原理 十进制数可以表示为：Dn*10n+Dn-1*10n-1+D0*100=S Di*10i 其中Di代表十进制数1、2、3、9、0。 上式可以转换为：S Di*10i=（Dn*10+Dn-1）*10+ Dn-2）*10+ D1）*10+ D0 由上式可归纳出十进制数转换为二进制数的方法：从十进制数的最高位Dn开始做乘10加次位的操作，依此类推，则可求出二进制数结果。表2.1 数码转换关系对应表五、实验源码1、数制转换assume cs:codedata segmentest db Error:Input invalid,0ah,0dh,$data endsstack segmentstk db 64 dup (0)stack endscode segmentstart:mov ax,stackmov ss,axmov sp,offset stkmov ax,datamov ds,axrf:mov cx,5mov ax,0mov dx,0mov si,0mov di,0rr:mov ah,01hint 21hcmp al,0dhje rendcmp al,qje qtcmp al,Qje qtcmp al,0jl errcmp al,9jg errjmp cnterr:call perrcnt:sub al,0mov bh,0mov bl,almov ax,dipush bxmov bx,10mul bxpop bxadd ax,bxadc dx,0mov si,dxmov di,axloop rrrend:call newlinemov bx,sicall itbmov bx,dicall itbcall newlinejmp rfqt:mov ax,4c00hint 21hitb:mov cx,16rs:mov ax,bxand ax,01hmov dl,aladd dl,0push dxshr bx,1loop rsmov cx,16r:pop dxmov ah,02hint 21hloop rretnewline:mov ah,02hmov dl,0dhint 21hmov dl,0ahint 21hretperr:mov dx,offset estmov ah,09hint 21hjmp rfretcode endsend start2、数字统计assume cs:codestack segmentstk db 16 dup (0)stack endscode segmentstart:mov ax,stackmov ss,axmov sp,0mov bx,0rc:mov ah,01hint 21hcmp al, je brkcmp al,0jl ncmp al,9jg ninc bxn:jmp rcbrk:call show_nummov ax,4c00hint 21hshow_num:mov si,0rs:mov ax,bxmov cl,10div cladd ah,0mov dl,ahpush dxmov ah,0inc sicmp ax,0je rtjmp rsrt:mov cx,sis:pop dxmov ah,02hint 21hloop sretcode endsend start六、程序流程图如下图2.2所示图2.2 十进制ASCII码转换为二进制数流程图实验三 基本IO扩展口实验一、 实验目的 1. 了解TTL芯片扩展简单I/O口的方法。 2. 掌握数据输入输出程序编制的方法。二、 实验设备 PC 机一台，实验箱三、实验内容 本实验要求用74LS244作为输入口，读取开关状态，并将此状态通过74LS273连到发光二极管显示。具体实验内容如下： 1.开关Yi为低电平时对应的发光二极管亮，Yi为高电平时对应的发光二极管灭。 2.当开关Yi全为高电平时，发光二极管Qi从左至右轮流点亮。 3.当开关Yi全为低电平时，发光二极管Qi从右至左轮流点亮。 四、实验原理 74LS244是一种三态输出的8总线缓冲驱动器，无锁存功能，当G为低电平，Ai信号传送到Yi，当为高电平时，Yi处于禁止高阻状态; 74LS273是一种带清除功能的8D触发器， 1D8D为数据输入端，1Q8Q为数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，常用作8位地址锁存器。 五、实验步骤1.按照实验连线图连接： 244的CS接到ISA总线接口模块的0000H，Y7Y0开关K1K8。 273的CS接到ISA总线接口模块的0020H，Q7Q0发光二极管L1L8。 该模块的WR、RD分别连到ISA总线接口模块的IOWR、IORD。 该模块的数据（AD0AD7）连到ISA总线接口模块的数据（LD0LD7）。2.编写实验程序，编译链接，运行程序3. 拨动开关，观察发光二极管的变化。 六、实验源码MY_STACKSEGMENTPARA STACK DB100 DUP(?)MY_STACKENDSMY_DATA SEGMENTPARA DATAIO_9054base_address DB 4 DUP(0);PCI卡9054芯片I/O基地址暂存空间IO_base_address DB 4 DUP(0);PCI卡I/O基地址暂存空间pcicardnotfindDB 0DH,0AH,pci card not find or address/interrupt error !,0DH,0AH,$GOODDB 0DH,0AH,The Program is Executing !,0DH,0AH,$LS244 DW 00000H LS273 DW 00020HRADB?LBDB ?DELAY_SETEQU 0FFFH;延时常数MY_DATA ENDsMY_CODE SEGMENT PARA CODEMY_PROCPROCFARASSUME CS:MY_CODE,DS:MY_DATA,SS:MY_STACKMAIN:.386;386模式编译MOVAX,MY_DATAMOVDS,AXMOVES,AXMOVAX,MY_STACKMOVSS,AXCALLFINDPCI;自动查找PCI卡资源及IO口基址MOVCX,word ptr IO_base_address;MOVCX,0E800H;直接加入(E800:本机PCI卡IO口基址) ADDLS244,CX;PCI卡IO基址+偏移 ADDLS273,CX MOVRA,7FH MOVLB,0FEHREAD1:MOVDX,LS244;读取开关状态INAL,DXCMPAL,0FFHJEREAD2 CMPAL,000H JEREAD3NOTAL;取反JMPREAD4READ2:CALLRIGHTJMPREAD4READ3:CALLLEFTREAD4:MOVDX,LS273OUTDX,AL;送LED显示CALL DELAYCALLBREAKJMPREAD1MY_PROCENDpRIGHTPROC NEARMOV AL,RA ROR AL,1 MOV RA,AL RETRIGHT ENDP LEFT PROC NEARMOV AL,LB ROL AL,1 MOV LB,AL RETLEFT ENDP;*;/*按任意键退出*/;*BREAK PROC NEAR;按任意键退出PUSHFPUSHAXPUSHDX MOV AH,06H MOV DL,0FFH INT 21H JE RETURNMOV AX,4C00H INT 21HRETURN:POPDXPOPAXPOPFRETBREAK ENDP;*;/*延时程序*/;*DELAY PROC NEAR;延时程序PUSHFPUSHDXPUSHCXMOV DX,DELAY_SETD1: MOV CX,-1D2: DEC CX JNZ D2 DECDX JNZD1 POPCX POPDX POPF RETDELAY ENDp实验四 可编程并行接口实验一、实验目的 1. 了解可编程并行接口8255的内部结构， 2. 掌握工作方式、初始化编程及应用。二、实验设备PC机一台，实验箱三、实验内容1.流水灯实验：利用8255的A口、B口循环点亮发光二极管。2.交通灯实验：利用8255的A口模拟交通信号灯。3.I/O输入输出实验：利用8255的A口读取开关状态，8255的B口把状态送发光二极管显示。四、实验原理8255是一个通用可编程并行接口电路。它具有A、B、C三个8位并行口。其中C口也可用作A、B口的联络信号及中断申请信号。通过编程，它可以被设置为基本输入输出、选通输入输出以及双向传送方式。对于C口还具有按位置0、1的功能。图4.1 可编程并行接口8255芯片接口电路D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1（特征位） A组方式00=方式0 01=方式1 1X=方式2 A口0=输出1=输入C口高4位0=输出1=输入B组方式0=方式0 1=方式1 B口0=输出1=输入C口低4位0=输出1=输入0（特征位） 不用位选择000=C口0位111=C口7位0=复位1=置位表4.1 8255 控制字五、实验步骤1.流水灯实验 图4.2 流水灯实验连线图模块的WR、RD分别连到ISA总线接口模块的IOWR、IORD。模块的数据（AD0AD7）、地址线（A0A7）分别连到ISA总线接口模块的数据（LD0LD7）、地址线（LA0LA7）。8255模块选通线CE连到ISA总线接口模块的0000H。8255的PA0PA7连到发光二极管的L0L7；8255的PB0PB7连到发光二极管的L8L15。运行程序，观察发光二极管。2.交通灯实验 模块的WR、RD分别连到ISA总线接口模块的IOWR、IORD。模块的数据（AD0AD7）、地址线（A0A7）分别连到ISA总线接口模块的数据（LD0LD7）、地址线（LA0LA7）。8255模块选通线CE连到ISA总线接口模块的0000H。8255的PA0-L7、PA1-L6、PA2-L5、PA3-L3、PA4-L2、PA5-L1。运行程序，观察发光二极管。图4.3 交通灯实验连线图六、实验源码1 流水灯MY_STACKSEGMENTPARA STACK DB100 DUP(?)MY_STACKENDS;MY_DATA SEGMENTPARA DATAIO_9054base_address DB 4 DUP(0);PCI卡9054芯片I/O基地址暂存空间IO_base_address DB 4 DUP(0);PCI卡I/O基地址暂存空间pcicardnotfindDB 0DH,0AH,pci card not find or address/interrupt error !,0DH,0AH,$GOODDB 0DH,0AH,The Program is Executing !,0DH,0AH,$LADB?LBDB ?P8255_A DW0000H P8255_B DW0001HP8255_C DW0002HP8255_MODE DW0003HDELAY_SETEQU 1FFFHMES2DB PCI CONFIG READ ERROR!$MY_DATA ENDsMY_CODE SEGMENT PARA CODEMY_PROCPROCFARASSUME CS:MY_CODE,DS:MY_DATA,SS:MY_STACKSTART:.386;386模式编译MOVAX,MY_DATAMOVDS,AXMOVES,AXMOVAX,MY_STACKMOVSS,AXCALLFINDPCI;自动查找PCI卡资源及IO口基址MOVCX,word ptr IO_base_address;MOVCX,0E800H;直接加入(E800:本机PCI卡IO口基址) ADDP8255_A,CX;PCI卡IO基址+偏移 ADDP8255_B,CX ADDP8255_C,CX ADDP8255_MODE,CX MOV DX,P8255_MODE ;8255初始化，三个口全为输出 MOV AL,80H OUT DX,AL MOV DX,P8255_A;PA口赋初值 MOV AL,7FH OUT DX,AL MOV LA,AL MOV DX,P8255_B;PB口赋初值 MOV AL,0FEH OUT DX,AL MOV LB,AL CALLDELAY A1: MOV AL,LA;PA口数据右移一位 ROR AL,1 MOV LA,AL MOV DX,P8255_A OUT DX,AL MOV AL,LB ROL AL,1 MOV LB,AL MOV DX,P8255_B;PB口数据右移一位 OUT DX,AL CALLDELAY;延时 CALL BREAK;按任意键退出 JMP A1MY_PROCENDp;*;/* 延时子程序 */;*;DELAY PROC NEAR;延时程序PUSHFPUSHDXPUSHCXMOV DX,DELAY_SETD1: MOV CX,-1D2: DEC CX JNZ D2 DECDX JNZD1 POPCX POPDX POPF RETDELAY ENDp;*;/* 按任意键退出子程序 */;*;BREAK PROC NEAR MOV AH,06H MOV DL,0FFH INT 21H JE RETURN MOV AX,4C00H INT 21HRETURN:RETBREAK ENDP;2 交通灯MY_STACKSEGMENTPARA STACK DB100 DUP(?)MY_STACKENDSMY_DATA SEGMENTPARA DATAIO_9054base_address DB 4 DUP(0);PCI卡9054芯片I/O基地址暂存空间IO_base_address DB 4 DUP(0);PCI卡I/O基地址暂存空间pcicardnotfindDB 0DH,0AH,pci card not find or address/interrupt error !,0DH,0AH,$GOODDB 0DH,0AH,The Program is Executing !,0DH,0AH,$P8255_A DW 0000H P8255_B DW 0001HP8255_C DW 0002HP8255_MODE DW 0003HDELAY_SETEQU 0FfffHDELAY_SET1EQU 08ffHMES2DB PCI CONFIG READ ERROR!$MY_DATA ENDsMY_CODE SEGMENT PARA CODEMY_PROCPROCFARASSUME CS:MY_CODE,DS:MY_DATA,SS:MY_STACKSTART:.386;386模式编译MOVAX,MY_DATAMOVDS,AXMOVES,AXMOVAX,MY_STACKMOVSS,AXCALLFINDPCI;自动查找PCI卡资源及IO口基址MOVCX,word ptr IO_base_address;MOVCX,0E800H;直接加入(E800:本机PCI卡IO口基址) ADDP8255_A,CX;PCI卡IO基址+偏移 ADDP8255_B,CX ADDP8255_C,CX ADDP8255_MODE,CX MOV DX,P8255_MODE MOV AL,80H;3个口全部为输出 OUT DX,ALMOVDX,P8255_A;CALLST0;全为红灯TRAFFIC1:CALLST1;南北为绿灯，东西为红灯;CALLDELAYCALLST2;南北黄灯闪烁，东西为红灯;CALLDELAYCALLST3;南北为红灯，东西为绿灯;CALLDELAYCALLST4;南北为红灯，东西黄灯闪烁CALLBREAKJMPTRAFFIC1MY_PROCENDp;*;/*初始状态全为红灯*/;*;ST0PROC NEARMOVAL,1BHOUTDX,ALCALLDELAYRETST0ENDp;*;/*南北为绿灯，东西为红灯子程序*/;*;ST1PROC NEARMOVDX,P8255_AMOVAL,33HOUTDX,ALCALLDELAY;CALLDELAYRETST1ENDp;*;/*南北黄灯闪烁，东西为红灯子程序*/;*;ST2PROC NEARMOVCX,5HST20:MOVAL,2BHOUTDX,ALCALLDELAYMOVAL,3BHOUTDX,AlCALLDELAYLOOPST20RETST2ENDp;*;/*南北为红灯，东西为绿灯子程序*/;*;ST3PROC NEARMOVAL,1EHOUTDX,ALCALLDELAY;CALLDELAYRETST3ENDp;*;/*南北为红灯，东西黄灯闪烁子程序*/;*;ST4PROC NEARMOVCX,5HST40:MOVAL,1DHOUTDX,ALCALLDELAYMOVAL,1FHOUTDX,ALCALLDELAYLOOPST40RETST4ENDp;*;/* 延时子程序 */;*;DELAY PROC NEAR;延时程序PUSHFPUSHDXPUSHCXMOV DX,DELAY_SETD1: MOV CX,-1D2: DEC CX JNZ D2 DECDX JNZD1 POPCX POPDX POPF RETDELAY ENDpDELAY1 PROC NEAR;延时程序PUSHFPUSHDXPUSHCXMOV DX,DELAY_SET1D3: MOV CX,-1D4: DEC CX JNZ D4 DECDX JNZD3 POPCX POPDX POPF RETDELAY1 ENDp;*;/* 按任意键退出子程序 */;*;BREAK PROC NEAR;按任意键退出PUSHFPUSHAXPUSHDX MOV AH,06H MOV DL,0FFH INT 21H JE RETURN MOV AX,4C00H INT 21HRETURN:POPDXPOPAXPOPFRETBREAK ENDP;实验五 可编程定时器/计数器实验一、实验目的1. 掌握8254定时/计数器的编程方法。2. 学习8254的几种工作方式。3. 了解计数器的硬件连接及时序关系。二、实验设备PC机一台，实验箱 三、实验内容1. 将32Hz的晶振频率作为8254 的时钟输入，利用定时器 8254 产生 1Hz 的方波，用发光二极管显示输出结果（发光二极管闪烁）。2 .用开关控制结束程序执行，发光二极管熄灭。四、实验原理8254是一种可编程的定时器/计数器芯片，它具有3个独立的16位计数器通道，每个计数器都有6种工作方式，6种工作方式主要有5点不同：一是启动计数器的触发方式和时刻不同；二是计数过程中门控信号GATE对计数操作的影响不同；三是OUT输出的波形不同；四是在计数过程中重新写入计数初值对计数过程的影响不同；五是计数过程结束，减法计数器是否恢复计数初值并自动重复计数过程的不同。图5.1 可编程定时器/计数器8254管脚图 对8254的编程分两部分：首先向控制字寄存器写入方式控制字，然后向指定的通道写入计数值。 方式控制字格式如下： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SC1 SC0 RL1 RL0 M2 M1 M0 BCD 其中： SC1、SC0用来选择计数器通道； M2、M1、M0用来选择工作方式； RL1、RL0用来选择读计数值及向计数器送入数据的方式； BCD用来选择二进制计数或十进制计数。当此位为0时，为二进制计数；当此位为1时，为BCD码十进制计数。五、实验步骤1.按照实验内容设计实验连线图，正确连接线路。2.编写实验程序，调试运行程序。3.观察发光二极管闪烁情况，修改程序使8254输出不同频率的方波信号。图5.2 8254定时器/计数器实验连线图六、实验源码; 8254 接74244 输入02H结束程序;POWERD BY ZLWMY_STACKSEGMENTPARA STACK DB100 DUP(?)MY_STACKENDSMY_DATA SEGMENTPARA DATAIO_9054base_address DB 4 DUP(0);PCI卡9054芯片I/O基地址暂存空间IO_base_address DB 4 DUP(0);PCI卡I/O基地址暂存空间pcicardnotfindDB 0DH,0AH,pci card not find or address/interrupt error !,0DH,0AH,$GOODDB 0DH,0AH,The Program is Executing !,0DH,0AH,$ P8254_T0 DW0000H P8254_T1 DW0001HP8254_T2 DW0002HP8254_MODE DW0003H LS244 DW 0020H MY_DATA ENDsMY_CODE SEGMENT PARA CODEMY_PROCPROCFARASSUME CS:MY_CODE,DS:MY_DATA,SS:MY_STACKMAIN:.386;386模式编译MOVAX,MY_DATAMOVDS,AXMOVES,AXMOVAX,MY_STACKMOVSS,AXCALLFINDPCI;自动查找PCI卡资源及IO口基址MOVCX,word ptr IO_base_address;MOVCX,0E800H;直接加入(E800:本机PCI卡IO口基址) ADDP8254_T0,CX;PCI卡IO基址+偏移 ADDP8254_T1,CX ADDP8254_T2,CX ADDP8254_MODE,CX ADDLS244,CX MOVDX,P8254_MODE;写入方式控制字MOVAL,37H;计数器0,先读写低位，后读写高位，OUTDX,AL;方式3，BCD码计数MOVDX,P8254_T0MOVAL,20H;初值低8位OUTDX,ALMOVAL,00H;初值高8位OUTDX,ALNEXT:CALLBREAKJMPNEXTMY_PROCENDp;*;/*按任意键退出*/;*; BREAK PROC NEAR;按任意键退出PUSHFPUSHAXPUSHDX ;MOV AH,06H ;MOV DL,0FFH ;INT 21H ;JE RETURN MOVDX,LS244;读取开关状态INAL,DXCMPAL,0020HJEEXEC_EXIT JMP RETURNEXEC_EXIT:MOVDX,P8254_MODE;写入方式控制字MOVAL,31H;计数器0,先读写低位，后读写高位，OUTDX,ALMOV AX,4C00H INT 21HRETURN:POPDXPOPAXPOPFRETBREAK ENDP;实验六 键盘显示实验一、实验目的1. 熟悉并掌握系统中扩展键盘与显示接口的方法。2. 掌握键盘显示的工作原理和编程的方法。二、实验设备PC机一台，实验箱三、实验内容1. 编写键盘扫描程序，当有某一键按下时，将该键按照定义的字符(0-F)显示在计算机屏幕上。2. 编写LED驱动程序，在四个LED上循环显示数字 0 - 9。四、实验原理1.键盘接口独立式键盘每个按键各接一根输入线，通过检测输入线的电平状态可以很容易判断哪个按键被按下了。因此编程简单，但输入口多，电路结构繁杂。适用于按键较少或操作速度较高的场合。矩阵式键盘由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上，一个4*4的行、列结构可以构成一个含有16个按键的键盘。节省I/O口。行、列线分别接到按键的两端。行线通过上拉电阻接到+5V上。按键的识别一般采用扫描法。让所有的列线处于低电平，当有键按下时，按键所在的行电平将被拉成低电平，进一步判定哪一列的键被按下，可在某一时刻只让一条列线处于低电平，而其余所有列线处于高电平。 2.七段数码管显示方法 静态显示方法：当显示器显示某一字符时，相应的发光二极管恒定地导通或截止。这种显示方式的各位相互独立，公共端恒定接地（共阴极）或接+5V（共阳极）。每位的8段（adp）分别与一个8位I/O口地址相连，I/O只要有段码输出相应的字符即显示出来，并保持不变，直到I/O输出新的数码。采用静态显示方式，较小的电流就能得到较高