微机实验指导书版

1、微机原理及应用实验指导书主编：微机原理课程组中原工学院微处理器应用技术学科组2007 年 11 月 11 日前 言随着技术的发展和进步，微型计算机的应用在各行各业中迅猛发展。它已成为每个专业技术人员必备的基础。 “微机原理与应用”已成为高等院校电类专业的一门专业基础主干课程。学好这门课对后续课程的学习有很大的帮助。该课程是实践性很强的课程，只有书本上的理论知识远远不够的，只有通过上机实验才能掌握程序设计方法；通过实验才能巩固所学的知识和验证其原理。因此我们编写了这本实验指导书，一方面使学生通过实际动手操作，更深刻的掌握基础理论实践知识；另一方面是为了便于组织教学。全书由两个部分组成。第一部分为

2、软件设计部分，介绍上机的基本过程及汇编软件的使用，包括 EDIT, DEBUG, MASM 等。介绍了软件编程实验的目的、要求及程序流程图。实验内容包括基本的上机练习和顺序、循环、分支和子程序 4 种基本结构的程序设计练习和通过设计一个比较实用的学生成绩报表系统软件，使学生能够综合运用汇编语言知识掌握程序设计方法。第二部分为接口部分。包括 6 个实验，有 8255 简单接口及交通灯实验，定时、A/D转换、串行通信实验及电子钟设计制作实验。这部分综合了程序设计及硬件接口电路方面的知识，对学生全面掌握微机原理与应用这门课程有很大的帮助，对后续课程的学习奠定坚实的基础。本次修订，增加了 2 个设计性

3、实验。附录中，介绍了汇编语言上机的一般步骤及各种 Debug 命令的使用方法。编 者200711I目录第一章第一章 概述概述 .1第二章第二章 实验要求及注意事项实验要求及注意事项 .2一、实验的基本要求 .2二、实验报告写作要求 .2三、实验报告文字要求 .2四、实验室管理制度 .3第三章第三章 实验项目实验项目 .4实验一 汇编语言上机实验 .4实验二 分支、循环程序设计实验 .6实验三 DOS 功能调用实验.7实验四 子程序结构设计实验 .8实验五 学生成绩统计报表 .9实验六 8255 接口简单 I/O 实验.10实验七 8255 接口模拟交通灯实验.12实验八 8253 接口分频器实

4、验.14实验九 电子钟设计与实现 .15实验十 8251 可编程串行口通讯实验.16实验十一 多路 A/D 转换实验 .17第四章第四章 附录附录 .19附录 A HKZK8688TE 实验机在串行监控配置方式下安装和启动 .19附录 B 运行汇编语言源程序的过程.20附录 C 调试程序 DEBUG 的使用说明.24附录 D 常用可编程接口芯片控制字格式.34第五章第五章 参考文献参考文献 .360第一章第一章 概述概述微机原理与应用是一门实践性很强的专业基础课，仅仅学习书本上的理论知识是远远不够的，只有理论与实践结合起来，才能全面掌握微型计算机的原理、程序设计及接口电路。为学习后续课程奠定坚

5、实的基础。所以，实验教学在本门课程中充当着重要角色。本课程实验主要包含三部分的内容：汇编语言上机过程、程序设计、接口技术及相关的准备知识。学生在使用本指导书前，应对附录上的基础知识有一定的了解。通过理论教学后，掌握汇编语言的上机过程，利用顺序、分支、循环、子程序等结构设计一些基本汇编语言源程序。从而对 8086/8088 的指令系统、程序结构有一个深入的了解。在学习了常用接口电路的基础上，通过微机原理与接口综合实验箱平台，使学生选做一些常用接口芯片电路的实验，掌握接口电路原理及其编程技术。本指导书包含 11 个实验，其中验证性实验 7 个，综合性实验 2 个，设计性实验 2 个，覆盖了整个教学

6、大纲的内容。验证性实验主要要求学生对书本知识的掌握和理解，通过实验达到掌握本课程基础知识的目的。综合性实验包含在接口技术部分。要求学生在掌握汇编语言程序设计及接口电路原理的基础上，综合硬件和软件知识，设计相应的硬件电路，并编写相应程序，从而使学生全面掌握微机原理及接口技术。设计性实验包括软件设计和接口设计的内容，学生可以利用业余时间，在参阅一些相关文献的基础上，开拓学生思路，充分调动学生的能动性，让学有余力的学生设计开发具有一定实用功能的软件或制作，学生可以利用业余时间，在开放实验室内完成。1第二章第二章 实验要求及注意事项实验要求及注意事项一、实验的基本要求一、实验的基本要求微机原理课程是一

7、门实践性较强的课程。上机实验的目的是在理论学习的基础上，通过上机实际操作和应用，使学生进一步了解和掌握微型计算机的工作原理，对计算机有一个感性的认识。通过综合实验课的练习，使学生能通过实际操作，实现小型系统的一些简单功能。达到理论联系实际的目的。为了能顺利完成实验课的学习，做以下要求：学生在实验前应复习教科书有关章节，认真研读实验指导书，了解实验目的、原理与步骤，明确实验过程中应注意的问题。实验前应按具体要求写出预习报告，由指导教师进行抽查，认为确实做好了实验前的准备，方可开始实验。实验过程中，首先完成实验指导书要求的实验内容，记录实验结果，达到实验指导书中要求。然后才可以进行自己设计的与本课

8、程有关的实验项目。实验完成后，应根据实验过程，按实验指导书要求写出实验报告。实验报告要简明扼要、字迹清楚、代码及图表整洁，结论明确。预习报告附在实验报告后面，作为实验报告的一部分。预习报告应包括以下内容：（1）实验名称、姓名、学号。（2）按实验指导书预习实验内容、要求。（3）列出实验项目并简述原理和操作步骤。（4）预习报告应使用专用的实验报告纸。二、实验报告写作要求二、实验报告写作要求实验报告是在某项科研活动或专业学习中，实验者把实验的目的、方法、步骤、结果等，用简洁的语言写成书面报告。实验报告一般根据实验的先后顺序来写，应有以下主要内容：1、姓名及日期：学生资料及写作日期。2、实验名称：用最

9、简练的语言反映了实验的内容。3、实验用的仪器和设备：应列出实验用的各类仪器、设备。4、实验的步骤和方法：这是实验报告极其重要的内容。记录本实验的主要过程和步骤，设计相应的程序流程图或硬件电路，编写源程序；列出实验环境参数及注意事项。5、实验结果：应完整地记录实验的结果或数据及观察到的图形。6、分析及计算：应对实验中测到的数据进行了分析，并计算结果。7、实验讨论：利用实验的结果对实验现象及假设进行讨论；比较相似及不同的实验结果；说明实验结果能否解释本实验的问题。8、备注或说明：是否清楚实验成功或失败的原因、实验后的心得体会、建议等。9、实验结论：根据本实验的结果，对本实验做出结论，结论应与本实验

10、的目的对应。三、实验报告文字要求三、实验报告文字要求 1、写实验报告是一件非常严肃、认真的工作，要讲究科学性、准确性、求实性。 2、实验报告描述要清楚、肯定，语言通顺，用语专业、准确，结构严谨、层次清晰。2 3、实验报告中要避免以下错误情况的发生：观察不细致，没有及时、准确、如实记录，假造实验现象等做法，外文、符号、公式不准确，没有使用统一规定的名词和符号。四、实验室管理制度四、实验室管理制度上机实验是学生学习期间的重要教学环节，学生进入实验室，必须严格执行实验室的管理制度，工作人员和任课教师也必须按照实验室管理制度进行管理。1、学生进入实验室，应按要求集中就坐，服从指导教师的安排。2、学生必

11、须填写实验登记表，如果发现设备故障，马上向指导教师报告，申请调换机位，并在实验登记表上标记故障机（在表中设备状态栏填写故障现象） ，同时，在实验登记表上填写机器号并签名。登记表的填写由指导教师负责组织。3、学生实验期间，不得随意离开实验室，需要离开实验室的学生必须经由指导教师的批准。4、学生不得携带食品、饮料等进入实验室，发现后，指导教师与值班人员应进行批评教育。对于不接受批评教育的学生，值班人员和教师有权利请该学生离开实验室。对于态度恶劣的学生，交由学生管理部门依据学校有关管理规定进行处理。5、学生应爱护实验设备，不得私自移动、拆卸机箱，并积极配合值班人员保证设备完好和安全。6、学生实验结束

12、，经指导教师检查认可并在实验登记表签字后，按程序关闭计算机、关闭显示器电源和实验箱电源后，带好自己的物品离开实验室。3第三章第三章 实验项目实验项目实验一实验一 汇编语言上机实验汇编语言上机实验一、实验目的一、实验目的1、熟悉掌握汇编程序的编辑、编译、连接、运行，要求在 Debug 状态下查看结果。2、熟悉 Debug 对程序进行调试的方法及步骤。3、熟悉掌握 8086 常用的汇编语言指令。4、掌握简单的程序设计方法。二、实验属性二、实验属性 验证性实验。三、实验仪器设备及器材三、实验仪器设备及器材计算机（含有汇编软件） 。四、实验要求四、实验要求1、 实验前：在熟练掌握指令系统的基础上，要求

13、学生对上机基础知识（见附录A、B、和 C）有一定的了解，能掌握汇编语言的上机过程及常用的 DEBUG 调试命令，按要求写出预习报告；2、实验时：认真理解实验内容，掌握汇编程序的编辑、编译、连接、运行及 Debug程序的使用；3、实验后：写出实验报告（包括程序流程图、源程序、实验结果） 。五、实验内容及原理五、实验内容及原理1、内存中存放有两个双字的数据，用加法指令和带进位加法指令完成两数相加。用Debug 观察相加结果。相加时应注意，低位字在前、高位字在后，高位字与高字位、低位字与低位字对应相加，高位字相加时，应采用带进位的加法指令。实验参考程序如下：DATA SEGMENT BUFFER1

14、DW 20H，5040H BUFFER2 DW 2434H，2034HDATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS：CODE，DS：DATASTART：MOV AX，DATA ；取数据段段基址 MOV DS，AX LEA SI，BUFFER1 ；取 BUFFER1 的有效地址送指针 SI MOV AX，SI MOV DI，OFFSET BUFFER2 ；取 BUFFER2 的有效地址送指针 DI ADD AX，DI ；低位字相加 MOV SI，AX ；相加和送变量 BUFFER1 保存4 ADD SI，2 ；修改指针，指向高位字 ADD DI，2 MOV AX，SI ADC A

15、X，DI MOV SI，AX MOV AH，4C ；返回 DOS，但如在 DEBUG 下调试，INT21H ；可不用此软中断 HLT ；暂停 CODE ENDSEND START2、 码制转换：把寄存器中（或存储器中）一个字的组合 BCD 码，转换为 4 位ASCII 码，存入相应的内存单元中，并在 DEBUG 状态下查看运行结果。 （一个字的组合BCD 码包含 4 位 BCD 码，将其依次分解为 4 个非组合 BCD 码，分别加上 30H，即成为ASCII 码，并存入内存单元） 程序参考流程图见图 31。六、实验步骤六、实验步骤1、打开 PC 机，进入 MS-DOS 环境。2、运行编辑程序，

16、进入编辑状态，输入源程序。3、保存源程序到 MASM 目录下，文件名保存为.asm。4、经汇编程序 MASM 汇编后，产生目标文件。如果有错误，返回编辑状态。5、连接目标文件，生成可执行文件.EXE6、在 DEBUG 状态下进行调试，通过单步、连续、跟踪、断点等调试方法，在内存中观察程序运行情况。7、如果运行结果不正确，返回编辑状态修改源程序。七、思考题七、思考题1、 通过何种指令使标志寄存器每位置 1，清 0；2、 在 Debug 状态下，标志寄存器每位的状态（1，0）是如何表示的？ 3、 Debug 状态下，G 命令与 T 命令有何区别；4、 查阅 BCD 码到 ASCII 码及十六进制数

17、之间的转换关系。开始从内存中取一个字到 AX把低八位由 AL 送入 BL把高八位由 AH 送入 BHAL 与 0F 相与，结果加 30H，送相应内存单元BL 逻辑右移四位与 0F 相与，结果加 30H，送相应内存单元，BH 与 0F 相与，结果加 30H，送相应内存单元BH 逻辑右移四位与 0F 相与，结果加 30H，送相应内存单元，结束图 31 两个双字数相加的流程图56实验二实验二 分支、循环程序设计实验分支、循环程序设计实验一、实验目的一、实验目的1、进一步掌握汇编程序的编辑、编译、连接、运行，并在 Debug 状态下查看结果。2、进一步掌握利用 Debug 对程序进行调试的方法。3、进

18、一步熟悉掌握 8086 常用的汇编语言指令。4、掌握分支程序、循环程序设计及调试方法。二、实验属性二、实验属性 验证性实验。三、实验仪器设备及器材三、实验仪器设备及器材计算机（含有汇编软件） 。四、实验要求四、实验要求1、实验前：对实验内容进行预习，完成实验程序的编写。按要求完成预习报告。2、实验时：深刻理解分支、循环程序设计思想，熟练掌握上机调试及 Debug 使用。3、实验后：写出实验报告（包含程序流程图、源程序、结果） 。五、实验内容及原理五、实验内容及原理1、设内存数据区有若干个大小写混合英文 ASCII 码字母。将其转换为全部大写。并存入原字符串后的连续的存储单元中。参考流程图见图

19、32。2、从内存中存放的一组无符号数中，找出最大的一个，存入相应的内存单元。六、实验步骤六、实验步骤 同实验一。七、思考题七、思考题1、 如何通过伪指令计算内存中字节的个数。2、 在实验内容 2 中，如果寻找的数为有符号数，如何修改程序。开始初始化：SI存放数据首地址 DI存放结果首地址 CX字符串长度AL取一个字符是大写字母吗？ALAL-20HCX-1=0?结束NYNY存放转换结果图 32 大小写字母转换的流程图7实验三实验三 DOS 功能调用实验功能调用实验一、实验目的一、实验目的1、熟练掌握汇编程序的编辑、编译、连接、运行。2、初步掌握 DOS 功能调用的基本方法。3、使用 DOS 功能

20、调用显示程序结果。二、实验属性二、实验属性 验证性实验。三、实验仪器设备及器材三、实验仪器设备及器材计算机（含有汇编软件） 。四、实验要求四、实验要求1、实验前：熟悉实验内容，并按要求将程序编好并写出预习报告。2、实验中：要求学生熟悉掌握 DOS 功能调用的步骤，将程序录入计算机，经汇编、连接、Debug 调试后，运行程序，在 DOS 环境下观察实验结果。3、实验后：写出实验报告（包含程序流程图、源程序、结果） 。五、实验内容及原理五、实验内容及原理1、使用 DOS 功能调用，将实验二中大小写字母转换的结果在屏幕上显示。用键盘输入的方式输入一串大小写字母，将其分别转换为大写、小写字母并显示。2

21、、设有 30 个学生的成绩分别为90，75，55，60，63。试编写程序分别统计低于60、6069、7079 及 80100分学生人数，并存入到S1、S2、S3、S4，将统计个数分别在 CRT 上显示（按十进制数形式进行显示） 。参考流程图见图 33。六、实验步骤六、实验步骤 参见实验一。七、思考题七、思考题1、 分行显示时，为何要先执行回车换行代码。2、 在实验内容 2 中，如果按十六进制显示，程序如何编写。大于 80 分人数S4+1开始初始化：BX地址初值 CX循环值ALBXAL80?AL70?AL60?大于 60 分人数S2+1小于 60 分的人数 S1+1地址加 1循环值1CX=0?结

22、束大于 60 分人数S2+1显示结果YNYNYNN图 33 成绩统计程序流程图89实验四实验四 子程序结构设计实验子程序结构设计实验一、实验目的一、实验目的1、熟练掌握汇编程序的编辑、编译、连接、运行。2、进一步掌握 DOS 功能调用的基本方法。3、掌握子程序结构设计思想。二、实验属性二、实验属性 验证性实验。三、实验仪器设备及器材三、实验仪器设备及器材 计算机（含有汇编软件） 。四、实验要求四、实验要求 1、实验前：熟悉实验内容，并按要求将程序编好并写出预习报告。2、实验中：学生熟悉掌握子程序结构设计思想，利用所学指令实现实验内容要求的程序编写。并应要求在屏幕上显示。如有错误，在 Debug

23、 状态下进行调试。3、实验后：写出实验报告（包含程序流程图、源程序、结果） 。五、实验内容及原理五、实验内容及原理 1、把实验三中显示部分，使用子程序结构设计思想来实现。2、求，显示运算结果（十进制形式） 。222cbaya，b，c 是定义在数据段中的三个单字节的无符号数，结果存放在这三个数之后，约定占 2 个字节。参考流程图见图 34。六、实验步骤六、实验步骤 参见实验一。七、思考题七、思考题 1、子程序设计时，应注意哪些问题。2、在实验内容 2 中，假如运算结果大于字，如何判断。开始设置数据及结果单元设置参数传递单元传递参数a调用子程序求a平方传递参数b调用子程序求b平方及累加和传递参数c

24、调用子程序求c平方及累加和调用子程序显示结果结束图 34 计算平方和的程序流程图1011实验五实验五 学生成绩统计报表学生成绩统计报表一、实验目的一、实验目的1、熟练掌握汇编程序设计方法和各种程序结构的应用。2、熟练掌握 DOS 功能调用的基本方法及输入输出命令。3、熟练掌握、运用汇编指令。二、实验属性二、实验属性 设计性实验。三、实验仪器设备及器材三、实验仪器设备及器材计算机（含有汇编软件） 。四、实验要求四、实验要求1、实验前：熟悉实验内容，并按设计内容要求将程序编好并写出预习报告。2、实验中：利用所学知识实现实验内容要求的程序编写，在 Debug 状态下进行调试。3、实验后：写出实验报告

25、（包含程序流程图、源程序、结果） 。4、如时间不够用，可以利用业余时间，在开放实验室内进行。五、实验设计内容：五、实验设计内容：1、设计任务：统计某班学生某课程成绩（成绩：0100 分；人数：0200）2、具体设计要求：（1）通过键盘输入班级、课程、学生人数及该班学生的成绩，并能在 CRT 上显示每个学生的成绩；（2）求出最高分、最低分、平均分，均方差及分数分布情况，并在 CRT 上显示统计结果。提示：D，。 EXnXiX/)(2 式中，D：方差；：平均值；：期望值；：均方差值；Xi：单个成XE绩。统计结果显示格式建议如下（仅供参考）：六、实验步骤六、实验步骤 自定。七、思考题七、思考题 In

26、put the merit of this class：（Xi）XX ，XX，XX ，XX，XX ，XX，XX ，XX，XX ，XX，XX ，XXXX ，XX，XX ，XX，XX Result of statistics：Class ，Major ，Course ，Total number（n） High score ，Low score ，Average score （ ） XExpect value (E) ，D ， Merit arrangement：60 6070 7080 8090 90X X X X X X X X X X121、如果学生人数大于 256 和某课程成绩满分大于 10

27、0 分时，程序应如何处理。2、如何打印输出统计的结果。实验六实验六 8255 接口简单接口简单 I/O 实验实验一、实验目的一、实验目的1、掌握通过 8255 驱动 LED 的接口电路设计方法。2、掌握 8086CPU 与接口电路之间信息传递方式。3、学习编制输入输出接口程序的方法。二、实验属性二、实验属性 验证性实验。三、实验仪器设备及器材三、实验仪器设备及器材 计算机、微机原理综合实验箱。四、实验要求四、实验要求1、实验前：熟悉实验内容，并按要求将程序编好并写出预习报告。预习 8255 结构及命令字格式。2、实验中：正确连线，掌握接口电路程序设计调试的方法。3、实验后：写出实验报告（含程序

28、流程图、源程序、电路连接图，实验结果分析） 。五、实验内容及原理五、实验内容及原理通过 8255 的 PC 口经 74LS245 驱动 8 个 LED 发光二极管：L1L8，8255 的 PB 口连接按键 K1K5。当 K1 键按下时，8 个 LED 同时发光；当 K2 键按下时，8 个 LED 同时熄灭；当 K3 键按下时，8 个 LED 按七暗一亮的状态左移循环发光；当 K4 键按下时，8 个 LED 按七暗一亮的状态右移循环发光；当 K5 键按下时，返回 DOS 状态。8086CPU 根据按键状态，通过软件延时的方法，向外部设备传输信息，使 LED 左移或右移循环发光。电路图见图 35。

29、13六、实验步骤六、实验步骤1、打开实验箱，连结 PC 机、微机综合实验箱的通讯线；2、根据自己设计的电路连接 8255 与 LED 发光二极管（74LS245 的输入端）及按键的连线；3、打开 PC 机电源，通过编辑软件输入源程序；4、软件汇编调试无误后，将程序加载到实验箱中；5、在微机原理综合实验箱上调试程序；6、根据按键，观察 LED 发光二极管的发光状态；7、实验结束后，关闭实验箱电源，拆除并整理好连线。七、思考题七、思考题1、8255 有几个端口，怎样进行端口访问。2、各端口的工作模式有哪几种。图 35 通过 8255 驱动 LED 的接口电路原理图14实验七实验七 8255 接口模

30、拟交通灯实验接口模拟交通灯实验一、实验目的一、实验目的1、掌握输入输出控制电路的设计方法。2、深入理解 8086CPU 与接口电路之间信息传递方式。3、进一步学习编制数据输入输出的方法。4、学习双色灯的使用。二、实验属性二、实验属性 综合性实验。本实验综合了程序设计（判断转移、输入输出控制、延时子程序等） 、可编程输入输出接口与输入输出外部设备的电路设计。三、实验仪器设备及器材三、实验仪器设备及器材 计算机、微机原理综合实验箱。四、实验要求四、实验要求 1、实验前：熟悉实验内容，并按要求将程序编好并写出预习报告。预习 8255 结构及命令字格式。2、实验中：正确连线，掌握接口电路程序设计调试的

31、方法。3、实验后：写出实验报告（包含程序流程图、源程序、电路连接图，实验结果分析） 。五、实验内容及原理：五、实验内容及原理：（一）以 8255 作为输出/输入口，通过驱动电路控制 4 个双色 LED（红、绿、 ）,模拟十字路口交通信号灯的控制。通过开关改变南北方向或东西方向的通行时间，并具有四方向黄灯同时闪烁的功能。（二）本实验是模拟交通灯控制，要了解实际交通灯的变化规律。1、十字路口为东西、南北走向。初始状态 0：为东西红灯，南北红灯，全部禁行。然后转运行状态。运行状态分为状态 1状态 4，循环执行。状态 1：南北通行绿灯亮，东西禁行红灯亮；调用延时软件一，延时后转入状态 2；状态 2：南

32、北通行状态结束，绿灯闪烁几次转亮黄灯；调用延时软件二，延时后转入状态 3，此时东西向仍为红灯禁行；状态 3：东西通行绿灯亮，南北禁行红灯亮；调用延时软件一，延时后转入状态 4；状态 4：东西通行状态结束，绿灯闪烁几次转亮黄灯；调用延时软件二，延时后转入状态 1，此时南北向仍为红灯禁行。注：双色 LED 由一个红色 LED 管芯和一个绿色 LED 管芯封装在一起，阴极为共用端：（1）红色阳极加高电平，绿色阳极加低电平时，红灯亮。绿色阳极加高电平，红色阳极加低电平时，绿灯亮。（2）红色、绿色阳极同时加高电平，显示黄灯。（3）双色 LED 电路原理图见图 36。2、选作部分：可根据设置的开关状态改变

33、延时软件一的延时常数，使南北或东西方向具有不同的通行时间；也可根据设置的开关状态进入四方向黄灯同时闪烁的缓行状态。15六、实验步骤：六、实验步骤：1、打开实验箱，连结 PC 机微机原理综合实验箱的通讯线；2、根据自己设计的电路连接 8255 与双色灯驱动电路及开关的连线；3、打开 PC 机电源，通过编辑软件输入源程序；4、软件汇编调试无误后，将程序加载到实验箱中；5、在微机原理综合实验箱上通过调试程序；6、观察各方向信号灯的变化情况，改变延时程序的延时时间常数，使其符合交通信号灯的变化规律。7、改变不同开关的状态，观察是否符合设计要求。8、实验结束后，关闭实验箱电源，拆除并整理好连线。七、思考

34、题：七、思考题：1、把双色的 LED 变成单色的 LED（红、黄、绿） ，电路如何连接，控制程序如何改变。2、是否可以通过键盘输入参数控制交通灯的闪烁时间。红共阴端绿图 36 双色 LED 电路原理图16实验八实验八 8253 接口分频器实验接口分频器实验一、实验目的一、实验目的1、熟练掌握 8253 接口电路的应用。2、了解 8253 的工作模式，掌握其编程方法。3、了解 8253 定时器的硬件连接及时序关系。二、实验属性二、实验属性 验证性实验。三、实验仪器设备及器材三、实验仪器设备及器材 计算机、微机原理综合实验箱。四、实验要求四、实验要求 1、实验前：预习 8253 工作模式命令字格式

35、，熟悉实验内容，按要求编写好实验程序，写出预习报告。2、实验中：正确连线，掌握接口电路程序设计调试的方法，注意观察实验现象。3、实验后：写出实验报告（包含程序流程图、源程序、电路连接图，实验结果分析，画出时序关系图） 。五、实验内容及原理五、实验内容及原理 编程初始化 8253，其设置为：定时器 0 工作在方式 3（方波）的状态，定时器 1 工作在方式 2（分频）的状态。1、定时器 0 输出的脉冲作为定时器 1 的时钟输入；定时器 1 输出的脉冲作为定时器2 的时钟输入。2、用示波器观察（可用 LED 指示灯代替）定时器 0 和定时器 1 的输出引脚之间的波形关系。3、8253 的工作频率不超

36、过 2MHz，输入的 CLK 频率须在 2MHz 以下。实验箱上的晶振是 14.7459MHz，因此须经过 8284 和 393 分频后再作为 8253 的 CLK 输入。将波特率开关拨至 9600，然后从开关边上的 f 插孔引出接到 8253 的 CLK0输入端。六、实验步骤六、实验步骤 参见实验六。七、思考题七、思考题 1、8253 定时计数器有哪几种方式，各有什么特点。2、8253 工作于计数状态时，输入的脉冲频率有什么要求。注：8253 中 GATE0、GATE1、GATE2接5V，CLK0接波特率开关旁的 f 插孔，见实验箱中的标注，OUT0接 CLK1，OUT1接 CLK2,CS

37、接 200207 孔。 开始关中断置定时器 0 为方式 3送初值为 200H置定时器 1 为方式 2送初值为 0AH置定时器 2 为方式 2送初值为 0AH返回 DOS图 37 8253 初始化编程流程图17实验实验九 电子钟设计与实现电子钟设计与实现一、实验目的一、实验目的 1、熟练掌握 8255A、8253 等接口电路设计及编程方法。2、熟练掌握汇编语言程序设计方法。3、学习动态显示、键盘输入等外设的实现方法。二、实验属性二、实验属性 设计性实验。三、实验仪器设备及器材三、实验仪器设备及器材 计算机、微机原理综合实验箱、万用表、自制的实验板和若干电子元件。四、实验要求四、实验要求1、实验前

38、：熟悉实验设计内容，并按要求设计相应的硬件接口电路，将编写实验程序并写出预习报告。预习 8255A、8253 的硬件结构及读写控制逻辑、动态显示、键盘输入等外设的实现方法、定时器的使用的方法。2、实验中：正确连线，掌握接口电路及程序设计调试的方法。3、实验后：写出实验报告（包含程序流程图、源程序、硬件电路图，结果分析） 。五、实验内容及原理五、实验内容及原理 1、设计任务：利用 8253 的定时功能，设计一个电子钟，通过 8255A 驱动八段 LED实时显示年、月、日，时、分、秒。2、具体设计要求如下：（1）日期/时间初值可以通过键盘设置、修改；（2）日期/时间可以通过按键切换显示；（3）秒时

39、钟每秒更新一次（4）显示格式建议如下（仅供参考）：显示日期格式： 07-12-3007-12-30 显示时间格式： 18:23:5418:23:54 六、实验步骤六、实验步骤 自定七、七、实验电路结构参考图实验电路结构参考图八、思考题八、思考题1、闰月如何判断。2、不用接口芯片，使用纯软件如何在 CRT 上显示日期/时间。8255A八位LED键盘连接插座实验箱图 38 实验电路结构示意图18实验十实验十 8251 可编程串行口通讯实验可编程串行口通讯实验一、实验目的一、实验目的1、掌握 8251 芯片结构、原理及应用程序的设计方法。2、了解实现串行通讯的硬件环境，数据格式的协议，数据交换的协议

40、。3、了解 PC 机通讯程序的设计方法。二、实验属性二、实验属性 验证性实验。三、实验仪器设备及器材三、实验仪器设备及器材 计算机、微机原理综合实验箱，串行通讯调试助手软件。四、实验要求四、实验要求 1、实验前：预习 8251 工作方式和命令字格式，熟悉实验内容，按要求设计程序流程图，编写好实验程序，写出预习报告。2、实验中：正确连线，掌握接口电路程序设计调试的方法，注意观察实验现象。3、实验后：写出实验报告（包含程序流程图、源程序、电路连接图，结果分析， ） 。五、实验内容及原理五、实验内容及原理CS 连 228H22FH。用 RS232 通讯电缆接至实验箱的 9 芯通讯插座，另一端接至另一

41、台 PC 机的串行通讯接口，该 PC 机使用串行通讯调试助手软件，实现终端仿真。8251 在初始化时，一般采用先送 3 个 00H，再送 1 个 40H 的方法，这也是 8251 的编程约定，40H 可以看成是使用 8251 执行复位操作的实际代码。六、实验步骤六、实验步骤 参见实验六。七、思考七、思考1、8251 实现串行通信时，波特率怎么设置。2、在无 MODEM 下，两个 8251 实现串行通信时，硬件电路如何连接。图 39 8251 通讯程序参考流程图N初始化 8251设置通讯格式设置为请求发送、允许发送、允许接收读接收缓存器数据并显示发送键值返回 DOS开始是结束标志是结束标志有键按

42、下接收串口数据允许发送NYNNYYNY19实验十一实验十一 多路多路 A/D 转换实验转换实验一、实验目的一、实验目的 1、掌握 AD 转换与计算机的接口方法。2、掌握 AD 芯片片 ADC0809 转换性能及编程方法。3、通过实验了解计算机如何进行数据采集。4、进一步加深理解 CPU 与外设进行数据交换的方式。5、进一步熟悉 8086 汇编语言程序设计方式。二、实验属性二、实验属性 综合性实验。本实验综合了可编程接口及 AD 转换电路的硬件设计和程序设计（数制转换、判断转移、DOS 系统功能调用、输入输出控制、中断服务子程序等） 。三、实验仪器设备及器材三、实验仪器设备及器材 计算机、微机原

43、理综合实验箱、万用表四、实验要求四、实验要求 1、实验前：熟悉实验内容，按要求将程序编好并写出预习报告。预习 ADC0809 的硬件结构及读写控制逻辑、转换原理、读取转换结果的方法。2、实验中：正确连线，掌握接口电路程序设计调试的方法。3、实验后：写出实验报告（包含程序流程图、源程序、电路连接图，结果分析） 。五、实验内容及原理五、实验内容及原理 内容：内容：1、利用 CRT 显示 ADC0809 转换的数字电压值。（1）设计 ADC0809 转换器与计算机的接口电路。（2）通过两个按键开关（K1、K2） ，用于选择 ADC0809 的通道一或通道二，当按下K1 键或 K2 键，分别将 ADC

44、0809 通道一或通道二输入的模拟电压进行转换，并将转换的结果在 CRT 上显示出来，显示格式为十进制数的形式。（3）按照自己设计的硬件电路，编写程序，并通过微机原理综合实验箱进行调试。2、用八段 LED 数码管显示 ADC0809 转换的数字电压值（选做） 。（1）设计 ADC0809 转换器与计算机的接口电路。（2）通过两个按键开关（K1、K2） ，用于选择 ADC0809 的通道一或通道二，当按下K1 键或 K2 键，分别将 ADC0809 通道一或通道二输入的模拟电压进行转换，并将转换的结果通过八段 LED 数码管显示出来，显示格式为十进制数的形式。原理原理：1、可采用中断、查询或软件

45、延时方式，对 ADC0809 的转换结果进行读取。2、将读取的转换结果先转换成 BCD 码，然后再将 BCD 码转换成 ASCII 码。利用DOS 系统功能调用，将结果在 PC 机屏幕上显示出。3、使用电位器分压的方法，得到双路 ADC 输入的电压值（小于 5V） 。4、也可利用并行接口芯片（8279 或 8255）驱动八段码 LED 数码管，利用动态扫描显20示方式，将得到的结果进行显示。要求按照自己设计的硬件电路，编写程序，并通过微机原理综合实验箱进行调试。六实验步骤六实验步骤 参见实验六七实验电路及注意要点七实验电路及注意要点 1、实验电路图见图 310。2、注意要点AD 转换器大致有三

46、类： 双积分 AD 转换器，优点是精度高，抗干扰性好，价格便宜，但速度慢； 逐次逼近法 AD 转换器，精度、速度及价格适中； 并行 AD转换器，速度快，但价格较高。实验用的 ADC0809 属于第二类，为八位 AD 转换器，转换时间为 100us 左右，其时钟频率小于 500KHz。对 0809ADC 的转换结果，可以采用三种方式读取:（1）通过中断的方式，EOC 引脚连接 8259 的 IRQ2上；（2）通过查询方式，EOC 引脚连接 8255 的任一个 I/O 端口；（3）通过软件延时方式，延时 100us，EOC 引脚可悬空不用。电位器 Wl、W2 中心抽头接 IN0、IN1 。电位器两

47、端已经接好，不需再接，以防止电源与地之间出现短路。若 PC 机中断源全部被系统占用，通过 IRQ2不会产生中断响应。此时不能通过中断方式得到 ADC0809 转换结束信号 EOC。八、思考题八、思考题1、 CPU 与外设交换信息的方式有哪几种。2、 如何通过程序改变某种中断号的中断向量。3、 如果把 ADC0809 的 A、B、C 分别连接到数据线的 D0、D1、D2，此时如何启动某通道进行 A/D 转换。图 310 ADC0809 实验电路接线图2122第四章第四章 附录附录附录附录 A A HKZK8688TEHKZK8688TE 实验机在串行监控配置方式下安装和启动实验机在串行监控配置方

48、式下安装和启动一、系统安装示意图一、系统安装示意图 串行监控配置方式是利用微机向实验机发送串行监控命令，实验机上的微处理器8088 根据监控命令做相应的动作。在该配置方式下，实验时用到的微处理器是实验机上的微处理器。二、开关和连线设置二、开关和连线设置 1、用 40 芯短电缆将实验箱上的 J2 和 J3 插座连接起来，用 RS-232 串行通讯电缆将微机的串行通讯口 1 或串行通讯口 2 与实验箱右边 9 芯插座 J4 连接起来，J1 插座为空。2、 短路套 JP0JP4 插入 RAM 侧，JP5 插入 HKZK 侧：3、 K10 接上短路套，K11,K12 拨至 RAM 侧。4、 在 J5

49、上插上外接电源电缆插头（注意插入方向） ，电源开关 K13 拨至左端，用外接电源供电。每打开电源上电后，实验机数码管上将显示：HKZK8688。三、系统运行三、系统运行 打开 PC 机，进入 WINDOWS 环境下，执行 HK88TE，实验机数码管显示：8688 ，表示连机成功。此时便可在串行方式下，加载程序到实验机上，进行运行，并且可以进行设置断点、单步/跟踪运行等调试功能。图 41 串行监控配置方式23附录附录 B B 运行汇编语言源程序的过程运行汇编语言源程序的过程由于汇编语言的固有特点，实践环节尤为重要，上机实验是快速掌握汇编语言程序设计的重要方法。本书的汇编语言实践环境基于 DOS

50、平台。编制好的汇编语言源程序，若要上机运行，必须经过如图 42 所示的几个步骤： 调用 EDIT 编辑程序建立和修改汇编语言源程序。 汇编语言源程序文件必须经过汇编，变为机器码的目标文件。 经过连接，把程序的各个模块连接在一起，形成可执行文件。 运行可执行文件。通常，一个较复杂得汇编语言源程序，不出现一点错误是不太可能的。如果发现运行错误，可以使用 DEBUG 跟踪调试程序动态调试可执行文件，检查出错误后，再使用EDIT 编辑程序对汇编语言源程序进行修改，然后再次进行汇编、连接、运行程序，直至程序运行正确为止。下面对编辑、汇编、连接、运行和调试程序的使用过程作简要介绍。一、编辑一、编辑 使用

51、EDIT 编辑程序建立和编辑汇编语言源程序。启动 EDIT 的常用命令格式是： EDIT 文件名ASM ；文件名可选，“ ”表示按回车键，表示按回车键，带有下划线的字符均为键盘输入，下同下同。如果启动时不带文件名，且该文件存在，则启动后可以选择 File 菜单中的 Open 命令打开该文件，然后对其编辑，最后选择 Save 命令保存该文件。如果是新文件，可以直接输入该文件名，然后选择 File 菜单中的 Save As 命令保存。如果启动时带有文件名，即把已存在的文件调入。如果该文件不存在，则启动后即建立一个新文件，可在该新文件名下输入汇编语言源程序。对于汇编语言源程序，其文件的扩展名必须是.

52、ASM。在 EDIT 下，源程序以 ASCII 字符的形式存放在内存缓冲区中。若输入过程有错，可以利用 EDIT 的命令对输入文件进行修改，若源程序在汇编过程或运行过程中发现有错，则也可用 EDIT 命令对源文件进行修改，这样，在盘上就有了源文件和它的备份文件。编辑完成后，必须选择 File 菜单中的 Save 或 Save As 命令，将该文件保存到指定得目录（文件夹）中。然后选择 File 菜单中的 Exit 命令退出 EDIT。二、汇编二、汇编汇编语言源程序经过汇编后才可以生成目标程序，这个过程由汇编程序实现。汇编程序的基本功能是将用汇编语言编写的源程序翻译成机器语言的目标代码，还提供生

53、成用户的宏指令、检查用户源程序中的错误、生成源程序语句和目标程序语句的列表等功能。为图 42 汇编语言程序的建立过程24了适应编制多模块的大程序和调用 MS-DOS 支持下的公共子程序的需要，汇编以后的目标程序中的地址部分是可浮动的相对地址，而不是可执行的绝对地址。在 DOS 平台上使用较普遍的汇编程序是 MS-DOS 的宏汇编（MACRO assembler）MASM。汇编程序在汇编后于盘上建立三个文件，如图 43 所示。第 1 个是扩展名为.LST 的列表文件，它把源程序（包括注释）和汇编后的目标程序都列出表，以供检查。第 2 个是扩展名为.OBJ 的目标程序。在此程序中，操作码部分己变为

54、机器码，但地址操作数只是一个可浮动的相对地址，而不是在内存中的绝对地址。第 3 个是扩展名为.CRF 的交叉索引文件，可以对符号（symbol）进行前后对照。在汇编时，首先在 DOS 提示符下键入 masm 命令。汇编程序会对要不要建立上述三个文件，以及要建立时的文件名进行提问。以源程序 exam.asm 为例，屏幕显示如下：注意在显示中凡用斜体书写的内容是用户从键盘输入的。在调入汇编程序后，先显示版本号、版权信息，然后出现第一行提示，询问要汇编的源文件名。在用户输入文件名（在键入源文件名后可省去扩展名.ASM）后回车，则出现第二个提示，询问目标程序的文件名，括号中的显示为机器由输入的源文件名

55、导出的默认文件名。通常直接按回车键，表示采用默认；接着出现第三个提示，询问是否要建立列表文件（默认为空） ，需要则键入文件名；最后发出第四个提示，询问是否要建立交叉索引文件（默认为空） ，若要则键入文件名。在回答了第四个询问后，汇编程序就对源程序进行汇编。若汇编过程中发现源程序中有语法错误，则给出错误的行号和错误信息提示，最后列出警告错误数及严重错误数。源文件（.ASM）汇编程序 MASM.EXE列表文件（.LST）目标文件（.OBJ）交叉索引文件（.CRF）图 43 汇编程序的输入/输出文件25 此时，要根据给出错误的行号和错误信息提示，分析错误后，再进入 EDIT 编辑器加以修改，改正后重

56、新汇编，直至汇编后无错误为止。 也可以用命令行的形式按顺序对四个提示予以回答，其格式是： MASM 源文件名，目标文件名，列表文件名，交叉索引文件名 ； 其中都不必给出扩展名，汇编程序会按照默认情况使用或产生。若只想对部分提示给出回答，则在相应位置用逗号隔开；若不想对剩余部分作答，则用分号结束。例如以下命令行与前边的分行回答等效。 MASM exam，exam，exam，exam； 汇编后建立的.LST 文件，可用于显示或打印，以了解汇编后的情况。三、连接三、连接程序被汇编通过后，需要经过连接才能执行。连接程序的功能是连接分别产生的目标模块，把相对地址变为绝对地址。连接是由 MS-DOS 下的

57、 LINK 程序实现的，LINK 程序的输入文件和输出文件如图 44 所示。启动 LINK 程序有二种方式；提问方式和命令行方式，假设目标码文件、连接程序都在同一目录下。1、提问方式：在 DOS 提示符下键入 LINK 命令，如下： LINK 就以提问方式启动了 LINK 程序。在显示版本信息后，依次提出 4 个问题，以 Prag.OBJ为被连接的目标文件：第 1 行询问被连接的各目标码文件名（隐含的扩展名为.OBJ） 。当键入不止一个文件名时，中间以“+” （加号）相连，最后按回车键。第 2 行询问连接产生的可执行文件名，方括号内为默认值。第 3 行询问连接产生的内存分配图文件名，默认情况表

58、示不产生内存分配图文件。目标码文件.OBJ.OBJ库文件.OBJ.OBJ.LIB连接程序连接程序LINK. .EXE.EXE.MAP可执行文件内存分配文件目标码文件图 44 LINK 程序的输入/输出文件E26第 4 行询问欲连接的库文件名，也可能是多个，若无库文件连接则键入回车键即可。回答完 4 个问题，LINK 程序开始工作。2、命令行方式格式如下： LINK 目标文件名，执行文件名，内存分配图文件名，库文件名；其中都不必给出扩展名，LINK 程序会按照默认情况使用。若只想对部分提示给出回答，则在相应位置用逗号隔开；若不想对剩余部分作答，则用分号结束。例如以下命令行与前边的分行回答等效：

59、LINK Prog， ， ，Prog； 也可用简短命令： LINK Prog； 使用该命令时，若以分号结尾，则不显示提问，直接执行连接任务。经过连接后的文件就可以直接运行了。而连接后，若已要求产生内存分配图文件（MAP） ，则可用 TYPE 命令将其打印出来，该文件提供了各段的名字、起始地址和长度，以及程序入口地址。例如：在 DOS 环境下编写一段程序： EDIT EX1.ASM 进人编辑状态后，输人下列程序：存盘退出 EDIT 状态，汇编： MASM EX1.ASM 连接： LINK EX1.OBJ 汇编和连接后，生成 EXl. EXE 执行文件。即可在 DOS 状态下直接运行该程序。四、运

60、行四、运行经过了上述过程，在盘上有了可执行文件，则可在 DOS 的提示符下，直接键入文件名而不需要扩展名 EXE 或 COM，MS-DOS 系统把可执行文件从盘上调入内存，且立即执行此程序。如在 D 盘 MAS50 子目录下存在 EXl. EXE 执行文件，可在该子目录下直接运行该程序，如：27D： MAS50 EX1.EXE 若在程序中，有向 CRT 输出结果的语句，则结果就会显示在 CRT 上（也可在打印机上打印硬拷贝） 。五、调试五、调试通常，希望一个较复杂、较长、用汇编语言编写的源程序一点错误也没有，一次通过的可能性是很小的。这样就需要调用 MS-DOS 支持下的动态排错程序 DEBU