微机原理与接口技术实验汇总

精品资料 可编辑 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 精品资料 可编辑 五五 1414 五五 1,21,2 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。 精品资料 可编辑 3 3、重构运行（汇编、重构运行（汇编+ +链接链接+ +执行）执行） 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。 执行所在行反汇编号窗口 断点 精品资料 可编辑 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 精品资料 可编辑 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 精品资料 可编辑 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 0F） 。 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 0F） 。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） 精品资料 可编辑 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(280H287H) 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 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 精品资料 可编辑 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：SEL0SEL7。 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 10000011006h 2010 10115bh 3010011114fh 40110011066h 5011011016dh 6011111017dh 70000011107h 8011111117fh 9011011116fh a b c d e f g 精品资料 可编辑 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IRQ0IRQ7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 精品资料 可编辑 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。 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。 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 IRQIRQ 系统总线系统总线 单次脉冲 单元 IRQ3IRQ3 主片 8259 精品资料 可编辑 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） 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 L7L0)，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 精品资料 可编辑 实验五实验五 数数/ /模、模模、模/ /数转换实验数转