【精品实用】微机原理实验指导书

微机原理实验指导书 （版本 余有灵 副教授 控制科学与工程系 2007 年 12 月 11 日 说明 本实验指导书是依据西安唐都科教仪器公司的产品手册编制，在实验中心相关领导和实验工作人员的帮助下完成的，在此表示感谢。 本次实验包括两个实验系统。任意完成其中一个即可。 但严重建议都完成两个实验。 实验 4 8255 并口控制器应用实验 1 实验目的 (1) 掌握 8255的工作方式及应用编程。 (2) 掌握 8255的典型应用电路接法。 2 实验设备 实验系统一套。 3 实验内容 (1) 基本输入输出实验。编写程序，使 8255 的 A 口为输出， B 口为输入，完成拨动开关到数据灯的数据传输。要求只要开关拨动，数据灯的显示就改变。 (2) 流水灯显示实验。编写程序，使 8255的 口均为输出，实现 16位数据灯的相对循环显示。 4 实验原理 并行接口是以数据的字节为单位与 I/O 设备或被控制对象之间传递信息。 接口之间的数据传送总是并行的，即可以同时传递 8 位、 16位、 32位等。 8255可编程外围接口芯片是 ，它具有 A、 B、 C 三个并行接口，用 +5V 单电源供电，能在以下三种方式下工作：方式 0出方式、方式 1出方式、方式 28255 的内部结构及引脚如图 1 所示， 8255 工作方式控制字和 复位控制字格式如图 2所示。 图 1 8255的内部结构及引脚 （ a）工作方式控制字（ b） 复位控制字 图 2 8255控制字格式 5 实验说明及步骤 (1) 基本输入输出实验 本实验使 8255端口 并作为输出口，端口 并作为输入口。用一组开关信号接入端口 B，端 口 后通过对 8255 芯片编程来实现输入输出功能。参考程序流程如图 3所示。 图 3 8255并口应用实验 (1)参考程序流程图 图 4 8255并口应用实验 (1)参考接线图 实验步骤： a) 确认从 b) 参考图 4所示连接实验线路。 c) 首先运行 看 I/ d) 利用查出的地址编写程序，然后编译链接。 e) 运行程序，拨动开关，看数据灯显示是否正确。 ;8255基本输入输出实验 代码 ;*根据查看端口 资源修改下列符号值 * 9 ;片选 ;* 0H*4 ;8255 的 1H*4 ;8255 的 2H*4 ;8255的 3H*4 ;8255 的控制寄存器地址 W 256 ) S:X, ;初始化 8255工作方式 L,82H ;工作方式 0， X,X, ;读 X X, ;写 X,H,1 ;判断是否有按键按下 6H ;无按键则跳回继续循环，有则退出 X,4 ;结束程序退出 1H 2) 流水灯显示实验 首先分别向 A 口和 B 口写入 80H 和 01H，然后分别将该数右移和左移一位，再送到端口上，这样循环下去，从而实现流水灯的显示。参考实验程序流程如图 5所示。 图 5 8255并口应用实验 (2)参考程序流程图 图 6 8255并口应用实验 (2)参考接线图 实验步骤 ： a) 确认从 b) 首先运行 看 I/ c) 利用查出的地址编写程序，然后编译链接。 d) 参考图 6所示连 接实验线路。 e) 运行程序，看数据灯显示是否正确。 ;8255流水灯显示实验 代码 ;*根据查看端口资源修改下列符号值 * 9 ;片选 ;* 0H*4 ;8255 的 1H*4 ;8255 的 2H*4 ;8255 的 3H*4 ;8255 的控制寄存器地址 W 256 ) ? ;定义数据变量 ? S:S:X, S, X, ;定义 8255工作方式 L, 80H ;工作方式 0， 口为输出 X, X, ;写 L, 80H X, A, X, ;写 L, 01H X, B, L, ;将 口 L, 1 A, X, X, L, ;将 口 L, 1 B, X, X, H,1 ;判断是否有按键按下 6H ;无按键则跳回继续循环，有则退出 X,4 ;结束程序退出 1H ;软件延时子程序 X X X, 31: X, 02: X 2 1 X X 验 416550 串口控制器应用实验 1 实验目的 (1) 掌握 16550的工作方式及应用。 (2) 学习 (3) 掌握使用 16550实现双机通讯的软件编制和硬件连接技术。 2 实验设备 实验系统一至两套、示波器一台。 3 实验内容 串行通讯基础实验。编写程序，向串口连续发送一个数据（ 55H）。将串口输出连接到示波器上，用示波器观察数据输出产生的波形，分析串行数据格式。 4 实验原理 16550 是一种连接任何类型虚拟串行接口的可编程通信接 口，与 发送器（ 它内置了 16 字节的 冲，最大通讯速率可达 115Kb/s，是现代基于微处理器设备包括 16550的引脚如图 7所示，其内部结构如图 8所示。 图 7 16550引脚图 图 8 16550的内部结构图 (1) 端口地址的使用 16550内部有 11 个寄存器，在芯片选择有效的前提下，由芯片的寄存器选择输入线 确定访问的寄存器，芯片中采用两条措施来解决端口地址少的问题（只有 8个地址）。 a) 保持寄存器和接收数据寄存器共用一个地址，以“写入”访问前者、“读出”访问后者加以区分。 b) 除数寄存器的高字节与中断允许寄存器使用相同地址，高字节和接收数据寄存器、发送保持寄存器使用相同的地址，为了区分，借用线路控制寄存器的最高位 来区分。访问除数寄存器时，令 为“ 1”；访问接收数据寄存器、发送保持寄存器和中断允许寄存器时，则将 置“ 0”。具体说明如表 1 所示。 表 1 16550内部寄存器地址及其选择方法 (2) 寄存器控制字说明 a) 线路控制寄存器（ 主要用于指定 异步串行通信的数据格式。见表 2。 表 2 b) 线路状态寄存器（ 主要是向处理器提供有关数据传输的状态。见表 3。 表 3 c) 波特率除数寄存器，用该寄存器设置串行数据的传送波特率。 除数寄存器值基准时钟频率（ 16波特率） 16550芯片输入的基准时钟频率为 波特率为 9600b/s，则除数寄存器值为 000应填 00H， 应填 016550常用波特率参数见表 4。 表 4 常用的波特率参数表 d) 中断允许寄存器（ 16550 共有 4 级中断，按优先级从高到低依次为：接收出错中断、接收缓冲器满中断、发送保持寄存器空中断和 些中断的允许或屏蔽由 表 5。 表 5 (5) 中断标识寄存器（ 当 16550处于中断处理方式， 且封锁比此类优先级低的所有类型中断。见表 6。 表 6 (8) 16550增加了一个 于缓冲正在发出或接收的数据，这是早期的 意义见表 7 表 7 5 串行通讯基础 实验说明及步骤 对 16550 进行编程，不断向发送寄存器写数，用示波器观察 号脉冲变化，仔细分析波形，理解波形原理。串行传输的数据格式可设定如下：传输波特率为 9600个字节有一个逻辑“ 0”的起始位， 8位数据位， 1位逻辑“ 1”的停止位，如图 10所示。 图 9 16550串行通讯基础 实验 参考程序流程图 实验步骤 。 (1) 确认从 (2) 首先运行 看 I/ (3) 利用查出的地址编写程序，连续向发送寄存器写 55H，然后编译链接。 (4) 参考图 11 所示连接实验线路。并将 (5) 运行程序，在示波器上观察波形。 (6) 可以改变发送的数据，再仔细观察波形。 图 10 串行传输的数据格式 图 11 16550串行通讯基础 实验 参考接线图 ;16550串行通讯基础实验 代码 ;*根据查看端口资源修改下列符号值 * 9 ;片选 ;* 0H*4 ;16550数据缓冲寄存器端口地址 1H*4 ;16550中断允许寄存器端口地址 3H*4 ;16550 线路控制寄存器端口地址 W 256 ) S:X, ;设置 16550线路控制寄存器 L,80H ;准备设置波特率除数寄存器 X,X, ;设置除数寄存器低字节 0 L,0 ;000C 对应 9600 s X, X, ;设置除数寄存器高字节 00H L,00H X,X,设置线路控制寄存器，初始化数据格式 L,1 ;偶校验， 1位停止位，字符宽度为 8 X,X, ;设置中断允许寄存器 L,00H ;中断不打开 X, X, ;向发送缓冲寄存器写数 L,55H X, H,1 ;判断是否有按键按下 6H ;无按键则跳回继续等待，有则退出 X,4 ;结束程序退出 1H ;软件延时子程序 X X X,0100H X,1000H X 2 1 X X 回顾一下内容 请回顾一下内容 请回顾一下内容 请回顾一下内容 请回顾一下内