微机原理与接口技术实验汇总.doc

微机原理与接口技术实验指导书 1 实验要求实验要求 1 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 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 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 测测 1313 实验安排 实验安排 地点 综合实验楼地点 综合实验楼 07010701 实验实验周次周次星期星期小节小节 一一 6 6 五五 1 21 2 二二 8 8 五五 1 21 2 三三 1010 五五 1 21 2 四四 1212 五五 1 21 2 五五 1414 五五 1 21 2 微机原理与接口技术实验指导书 2 实验一实验一 汇编语言程序的调试汇编语言程序的调试 一 一 实验目的实验目的 1 掌握 8086 汇编程序的编辑 编译 连接及运行过程 2 掌握使用 HQFC 软件调试程序的方法 二 实验内容 编制程序并调试实验内容 编制程序并调试 1 上机调试 P45 项目 1 程序 要求 1 写出调试步骤 2 记下代码段数据 3 记下数据段数据 4 用单步调试法调试 记下每句程序目的操作数执行结果 观察每句程序 执行过程中 CS IP FLAGS 寄存器的变化 2 上机调试 P54 项目 2 程序 用单步调试法指出每句程序的调试结果 要求 1 记下代码段数据 2 记下数据段数据 3 记下程序执行前附加段数据 程序执行后附加段数据 3 用单步调试法调试 记下 lop 句之前每句程序目的操作数执行结果 观察其它句程序的执行结果 观察每句程序执行过程中 CS IP FLAGS 寄存器 的变化 三 调试步骤调试步骤 1 编辑源程序 形成 ASM 文件 可用 HQFC 软件或 XP 系统下的记事本编辑源程序 注 在 E 盘上建立一个你自己的文件夹 保存你自己的文件 2 编译 形成 OBJ 文件 可用 HQFC 软件的编译编译功能 3 链接 形成 EXE 文件 可用 HQFC 软件的构建构建功能 4 运行 或调试 可用 HQFC 软件的重构运行重构运行功能或开始调试开始调试 四 调试步骤参考 1 1 编译 编译 编译 编译 在当前运行环境下 选择菜单栏中的 ASM 文件编译 菜单 选择编译选项则程序对 当前 ASM 源文件进行编译 编译调试窗口中输出汇编的结果 若程序汇编有错 则详细报 告错误信息 双击输出错误 集成开发环境会自动将错误所在行代码显示 2 2 构建 汇编 构建 汇编 链接 链接 在当前运行环境下 选择菜单栏中的 ASM 文件编译 菜单 选择汇编 链接选项则程 序对当前 ASM 源文件进行汇编与链接 编译调试窗口中输出汇编与链接的结果 若程序汇 编或链接有错 则详细报告错误信息 双击输出错误 集成开发环境会自动将错误所在行 代码显示 3 3 重构运行 汇编 重构运行 汇编 链接链接 执行 执行 微机原理与接口技术实验指导书 3 在当前运行环境下 选择菜单栏中的 ASM 文件编译 菜单 选择汇编汇编 链接链接 执行执行选 项则程序对当前 ASM 源文件执行 程序自动运行 4 4 用户程序的调试和运行 用户程序的调试和运行 ASM 程序的调试 寄存器窗口寄存器窗口 在当前运行环境下 寄存器窗口中显示主要的寄存器名称及其在当前程序中的对应值 若值为红色 即表示当前寄存器的值 调试时 单步执行 寄存器会随每次单步运行改变 其输出值 同样以红色显示 开始调试开始调试 编译和链接成功之后 在 ASM 文件调试 菜单中 选择 开始调试 然也可以在工 具栏中选择 开始调试 即可开始进行程序的调试 设置设置 清除断点清除断点 在 ASM 的调试状态下 对程序代码所在某一行前最左边的灰色列条单击鼠标 即对此 行前设置了断点 如果清除断点 只需再在此行前的灰色列条上的断点单击鼠标 此断点 标记将被清除 箭头所指的行为当前单步执行到的所在行 设置 清除断点如图所示 连续运行连续运行 在 ASM 的调试状态下 选择 ASM 文件调试 菜单栏中的 连续运行 菜单或 F5 则 程序连续运行 直至碰到断点或程序运行结束 单步单步 在 ASM 的调试状态下 选择 ASM 文件调试 菜单栏中的 单步执行 菜单或 F11 则 程序往后运行一条语句 退出调试退出调试 在 ASM 的调试状态下 选择 ASM 文件调试 菜单栏中的 结束调试 菜单或 F8 程序则 执行所在行反汇编号窗口 断点 微机原理与接口技术实验指导书 4 退出 ASM 的调试状态 附录附录 1 1 DOS 系统下调试步骤 一 所需仪器 PC 机一台 二 80X86 汇编语言程序设计上机操作指南 计算机上运行汇编程序的步骤是 二 所需软件 编辑程序 WINDOW XP 系统下记事本 或 DOS 系统下 EDIT 文件 汇编程序 MASM 连接程序 LINK 调试程序 DEBUG 三 调试过程中所形成软件 文件名 asm 汇编语言源程序文件 文件名 obj 汇编语言源程序经过汇编后形成的文件 文件名 exe 文件名 obj 文件经过连接后形成的文件 四 综合调试软件 HQFC HQFC 软件是综合 EDIT MASM LINK DEBUG4 个软件为一体的软件 五 调试步骤 1 编辑源程序 形成 ASM 文件 可用 HQFC 软件或 XP 系统下的记事本编辑源程序 注 在 E 盘上建立一个你自己的文件夹 保存你自己的文件 2 编译 形成 OBJ 文件 可用 HQFC 软件的编译编译功能 3 链接 形成 EXE 文件 可用 HQFC 软件的构建构建功能 4 运行 或调试 可用 HQFC 软件的重构运行重构运行功能或开始调试开始调试 编辑程序 EDIT 汇编程序 MASM 连接程序 LINK 汇编语言 源程序 asm 目标 文件 obj 可执行 文件 exe 图 1 汇编语言程序的建立过程 微机原理与接口技术实验指导书 5 实验二实验二 汇编程序设计和汇编程序设计和 DOSDOS 功能调用功能调用 一 一 实验目的实验目的 1 掌握 8086 汇编程序的设计 2 掌握 8086 汇编程序的编辑 编译 连接及运行过程 3 掌握利用 DOS 系统功能调用显示字符的方法 二 二 实验内容 编制程序并调试实验内容 编制程序并调试 1 现有多个有符号数 23 120 36 780 600 2000 编制程序 找出最大值并放 至指定的 MAX 存储单元中 并把数据 23 120 36 780 600 2000 显示出来 2 假设某字符串为 WERFGHUJKI 以回车符 CR odh 结束 从头搜索字符串 统计 字符串字符的个数 并在显示器上显示出串长 以 16 进制显示 选作 三 实验要求三 实验要求 1 记下数据段数据 3 用单步调试法调试 记下每句程序执行结果 记下比较指令第一次执行 后 FLAGS 寄存器中 6 个状态寄存器的变化 记下程序执行后 MAX 单元的值 观察 每句程序执行过程中 CS IP FLAGS 寄存器的变化 三 调试步骤调试步骤 1 编辑源程序 形成 ASM 文件 可用 HQFC 软件或 XP 系统下的记事本编辑源程序 注 在 E 盘上建立一个你自己的文件夹 保存你自己的文件 2 编译 形成 OBJ 文件 可用 HQFC 软件的编译编译功能 3 链接 形成 EXE 文件 可用 HQFC 软件的构建构建功能 4 运行 或调试 可用 HQFC 软件的重构运行重构运行功能或开始调试开始调试 微机原理与接口技术实验指导书 6 实验三实验三 数码管显示实验数码管显示实验 一 实验目的一 实验目的 1 掌握 I O 接口的使用 2 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 3 掌握在 DOS 系统下系统的调试方法 二 实验内容二 实验内容 1 在下图中右边第二个数码管中显示 6 这个数字 画出硬件接线图 编写控制程序 2 在下图中右边第二个数码管中显示数据段 VALULE 单元中的数 编写控制程序 VALULE 单元中的数据可任意设定为 0 F 3 利用三种总线 8255 数码管显示单元 见下图 实现 4 位 LED 动态显示数据段 DISVALUE 单元开始存放的 4 个数 4 个数据可任意设定为 0 F 主机按任意键停止 显示返回 DOS 完成系统硬件设计及软件编程 4 利用三种总线 8255 键盘及数码管显示单元完成键盘扫描功能 并把按键数值存入 数据段 DISVALUE 单元中 同时在最左边数码管中显示键值 完成系统硬件设计及软件编 程 选作 微机原理与接口技术实验指导书 7 三 实验步骤三 实验步骤 1 接线 PB7 PB0 8255 接 dp a LED 数码管 PA3 PA0 8255 接 SEL3 SEL0 LED 数码管 A1 A0 8255 接 A1 A0 系统总线 D7 D0 8255 接 D7 D0 系统总线 CS 8255 接 Y0 IO 地址 280H 287H 2 根据实验内容要求画出硬件接线原理图 编写相应实验程序 3 编译 连接实验程序 对错误进行调试 4 运行程序 观察并记录实验结果 四 调试步骤四 调试步骤 1 编辑源程序 形成 ASM 文件 可用 HQFC 软件或 XP 系统下的记事本编辑源程序 注 在 E 盘上建立一个你自己的文件夹 保存你自己的文件 2 编译 形成 OBJ 文件 可用 HQFC 软件的编译编译功能 3 链接 形成 EXE 文件 可用 HQFC 软件的构建构建功能 4 运行 或调试 可用 HQFC 软件的重构运行重构运行功能或开始调试开始调试 五 编程提示五 编程提示 实验台设有 8 个共阴极数码管及驱动电路 电路图如图 图中省去了 6 个 数码管 段码输入端 a b c d e f g dp 位码输入端 SEL0 SEL7 段码采用同相驱动 输入端加高电平 选中的数码管亮 位码加反相驱动器 位码输入 端高电平选中 七段数码管的字型代码表如下表 显示字形 dpgefdcba 段码 0001111113fh a b c d e f g IORIOR D0 D7D0 D7 D0 D7D0 D7 CSCS RDRD WRWR A1A1 A0A0 IOWIOW Y0Y0 A1A1 A0A0 PB0PB0 82558255 PA0PA0 PA1PA1 PA2PA2 PA3PA3 PB1PB1 PB2PB2 PB3PB3 PB4PB4 PB5PB5 PB6PB6 PB7PB7 A B E D F C G H SEL0 SEL1 SEL2 SEL3 系统总线系统总线 数码管数码管 微机原理与接口技术实验指导书 8 10000011006h 2010 10115bh 3010011114fh 40110011066h 5011011016dh 6011111017dh 70000011107h 8011111117fh 9011011116fh 微机原理与接口技术实验指导书 9 实验四实验四 中断与定时器中断与定时器 计数器应用实验计数器应用实验 第一部分 中断 一 实验目的一 实验目的 1 掌握PC机中断处理系统的基本原理 2 学会编写中断服务程序 二 实验原理与内容二 实验原理与内容 1 实验原理 PC机用户可使用的硬件中断只有可屏蔽中断 由8259中断控制器管理 中断控制器用于接收 外部的中断请求信号 经过优先级判别等处理后向CPU发出可屏蔽中断请求 IBMPC PC XT机内 有一片8259中断控制器对外可以提供8个中断源 中断源中断类型号中断功能 IRQ0 08H时钟 IRQ1 09H键盘 IRQ2 0AH保留 IRQ3 OBH串行口2 IRQ4 0CH串行口1 IRQ5 0DH硬盘 IRQ6 0EH软盘 IRQ7 0FH并行打印机 8个中断源的中断请求信号线IRQ0 IRQ7在主机的62线ISA总线插座中可以引出 系统已设定 中断请求信号为 边沿触发 普通结束方式 对于PC AT及286以上微机内又扩展了一片8259中 断控制 IRQ2用于两片8259之间级连 对外可以提供16个中断源 中断源中断类型号中断功能 IRQ8 070H实时时钟 IRQ9 071H 用户中断 IRQ10072H保留 IRQ11O73H保留 IRQ12074H保留 IRQ13075H协处理器 IRQ14076H硬盘 IRQ15077H保留 USB实验板上 固定的接到了3号中断IRQ3上 即进行中断实验时 所用中断类型号为0BH 两片8259A的端口地址为 主片8259使用020H和021H两个端口 从片使用0A0H和0A1H两个端口 系统初始化两片8259的中断请求信号均采用上升沿触发 采用全嵌套方式 优先级的排列次序 为0级最高 依次为1级 8级 15级 然后是3级 7级 2 实验内容 实验电路如图 直接用手动产单脉冲作为中断请求信号 只需连接一根导线 要求每按一次 开关产生一次中断 在屏幕上显示一次 TPCA Interrupt 中断10次后程序退出 IRQIRQ 系统总线系统总线 单次脉冲 单元 IRQ3IRQ3 主片 8259 微机原理与接口技术实验指导书 10 三 实验要求三 实验要求 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 3 运行程序 观察实验结果是否正确 四 编程提示四 编程提示 主 8259 端口地址为020H 和 021H 第二部分 定时器 计数器 一 实验目的 1 掌握定时器 计数器8254的工作原理 2 掌握三种总线与时器 计数器 8254 的连线 3 掌握 8254 的工作方式及应用编程方法 二 实验原理和内容二 实验原理和内容 按图连接电路 在实验箱上连接单词脉冲到8254的CLK0端 8254的OUT0连接一个发 光二极管 定义8254的计数器0为方式0 计数值为5 单脉冲按动5次后发光二极管亮 实现在屏幕上显示字符 PLEASE PUSH KK 5 TIMES 要求 主机按任意键停止显示 返回DOS 必做 三 实验要求三 实验要求 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 3 运行程序 观察实验结果是否正确 四 调试步骤四 调试步骤 1 编辑源程序 形成 ASM 文件 可用 HQFC 软件或 XP 系统下的记事本编辑源程序 注 在 E 盘上建立一个你自己的文件夹 保存你自己的文件 2 编译 形成 OBJ 文件 可用 HQFC 软件的编译编译功能 3 链接 形成 EXE 文件 可用 HQFC 软件的构建构建功能 4 运行 或调试 可用 HQFC 软件的重构运行重构运行功能或开始调试开始调试 IORIOR D0 D7D0 D7 D0 D7D0 D7 CSCS RDRD WRWR A1A1 A0A0 IOWIOW Y0Y0 A1A1 A0A0 82548254 CLK0CLK0 SEL0 系统总线系统总线 GATE0GATE0 OUT0OUT0 单次脉冲 单元 VCC LED 显示 1 亮 0 灭 L0 微机原理与接口技术实验指导书 11 四 编程提示四 编程提示 1 8254 控制寄存器地址283H 计数器 0 地址280H 计数器 1 地址281H 2 2 LEDLED 显示电路显示电路 如图 2 18 所示 实验台上设有 8 个发光二极管及相关驱动电路 输入端 L7 L0 当 输入信号为 1 时发光 为 0 时灭 3 3 逻辑电平开关电路 逻辑电平开关电路 如图2 17所示 实验台右方有8个开关K0 K7 开关拨到 1 位置时开关断开 输出高 电平 拨到 0 位置时开关接通输出低电平 电路中串接了保护电阻 接口电路不直接同 5V GND相连 有效的防止因误操作损坏集成电路现象 图 2 17 逻辑电平开关电路 图 2 18 发光二极管及驱动电路 微机原理与接口技术实验指导书 12 实验五实验五 数数