微机原理与接口技术实验报告

1、微机原理与接口技术实验报告学院：计算机与通信工程学院专业：计算机科学与技术班级:学号:姓名:实验一 8259中断控制器应用实验一、实验目的1掌握pc机中断处理系统的基本原理。2.掌握可编程中断控制器 8259的应用编程方法。二、实验容1. PC机中断实验。使用单次脉冲模拟中断产生。验证中断处理程序，在显示器屏幕上显 示一行预设定的字符串。2. PC机中断嵌套实验。使用单次脉冲模拟两个中断源的中断产生，填写中断处理程序， 体会中断嵌套的过程。3扩展多中断源查询方式应用实验。利用实验平台上8259控制器作为中断扩展源，编写程序对8259控制器的中断请求进行处理。三、实验步骤1实验1-1 : PC机

2、中断应用实验(1)按接线图连好接线，调用程序源代码8259-1.asm，观察实验现象，屏幕显示结果截图如下：(2)自设计实验。改变接线方式，将单次脉冲连到USB核心板上的IRQ10插孔上，参考本实验代码，编程实现IRQ10中断。(注意：考虑PC机中断级联的方式，参看前面的原理说明) 代码如下：DATA SEGMENTMESS DB 'IRQ10 ',ODH,OAH, '$' DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE, DS:DATASTART: MOV AX, CSMOV DS, AXMOV DX,OFFSET INT10MOV A

3、X,2572HINT 21HIN AL,21HAND AL,0F3HOUT 21H,ALIN AL,0A1HAND AL,0FBHOUT 0A1H,ALMOV CX,10STIWAIT:JMP WAITINT10:MOV AX, DATAMOV DS, AXMOV DX, OFFSET MESSMOV AH, 09INT 21HMOV AL, 20HOUT 20H, ALLOOP NEXTIN AL, 21HOR AL, 08HOUT 21H, ALSTIMOV AH, 4CHINT 21HNEXT:IRET;设置IRQ10对应的中断向量；读取中断屏蔽寄存器;开放IRQ3中断和从片；从片的中断

4、屏蔽寄存器开放IRQ10中断；中断服务程序;在屏幕上显示每次中断的提示信息;发出EOI结束中断到PC主片的地址20H；读中断屏蔽寄存器，获取中断屏蔽字;关闭IRQ3中断;将中断屏蔽字送到中断屏蔽寄存器;置中断标志位返回DOS中断返回CODE ENDSEND START调用程序代码，观察实验现象，屏幕显示截图如下:2实验1-2 : PC机中断嵌套实验实验要求：（1）按接线图连好接线，调用程序源代码8259-2.asm，做如下操作，观察屏幕显示结果并分析产生该现象的原因：A 按下连接IRQ的单次脉冲按键，屏幕上会显示 10个3，在屏幕上10次显示未结束之前，按下连接IRQ10的单次脉冲按键，观察现

5、象；按下IRQ时屏幕上会显示10个3，此时按下IRQ10 ,会直接在屏幕上显示 10个10,然后结束 后再显示剩余的3B.按下连接IRQ10的单次脉冲按键，屏幕上会显示 10个10,在屏幕上10 次显示未结束之前，按下连接 IRQ3的单次脉冲按键，观察现象。在屏幕上显示10个10的过程中按下IRQ无反应，等到10个10全部显示完毕后才再显示10个3出现这种现象的原因是 IRQ10的中断优先级高于IRQ3屏幕截图：(2 )程序所有代码及注释：DATA SEGMENTDATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE ,DS:DATA START:.386CLIMOV AX,C

6、S；采用间接修改法，设置中断向量 设置IRQ10对应的中断向量；采用间接修改法，设置中断向量设置IRQ3对应的中断向量MOV DS,AXMOV DX,OFFSET INT10MOV AX,2572HINT 21HMOV DX,OFFSET INT3MOV AX,250BHINT 21HIN AL,21HAND AL,0F3HOUT 21H,AL；读中断屏蔽寄存器，21H是该寄存器的端口号 ;开放中断，允许从片和 IRQ3IN AL,0A1HAND AL,OFBHOUT 0A1H,ALMOV CX,10STI；读中断屏蔽寄存器,;开放中断IRQ100A1H是该寄存器的端口;记中断循环次数为 10

7、次WAIT: JMP WAITINT10: CLI中断服务程序PUSHADPUSHFDMOV CX,10;记中断循环次数为 10次NEXT10_1:MOV DX,31HMOV AH,02H;输出DLINT 21HMOV DX,30HMOV AH,02H;输出DLINT 21HMOV DX,20H;发出EOI结束中断到PC主片的地址20HMOV AH,02H;输出DL, 3INT 21HCALL DELAY1等待LOOP NEXT10_1MOV DX,0DHMOV AH,02HINT 21HMOV DX,0AHMOV AH,02HINT 21H;输出DL，'发出EOI结束中断到PC从片占

8、用的是OAOH端口;输出DL,发生中断后输出10MOV AL,20HOUT 0A0H,ALOUT 20H,ALPOPFDPOPADSTIIRETINT3: CLI;将中断屏敝字送到中断屏敝寄存器 从片主片关中断，出栈，返回;中断服务程序PUSHADPUSHFDMOV CX,10NEXT3_1:MOV DX,33HMOV AH,02HINT 21HMOV DX,20HMOV AH,02HINT 21HCALL DELAY1LOOP NEXT3_1MOV DX,0DHMOV AH,02HINT 21HMOV DX,0AHMOV AH,02HINT 21HMOV AL,20HOUT 20H,ALOU

9、T 0A0H,ALPOPFDPOPADSTIIRETDELAY1 PROCPUSHADPUSHFDMOV CX,0FHDELAY_LOOP1:MOV BX,0FFFFHDELAY_LOOP2:DEC BXNOPJNZ DELAY_LOOP2LOOP DELAY_LOOP1POPFDPOPAD；记中断循环次数为 10次输出DL;发出EOI结束中断到PC主片的地址输出DL, 3等待输出DL,'发出EOI结束中断到PC从片占用的是;发生中断输出DL，10;将中断屏蔽字送到中断屏蔽寄存器;出栈，关中断，返回;控制等待部分20H0A0H 端口RETDELAY1 ENDPCODE ENDS8259

10、工作原理填END START3实验1-3 :扩展多中断应用实验调用程序源码文件 8259-3.asm，在程序源代码中划横线的位置，请按照所学 写并验证，然后将所填容写在实验报告中，并分析所填数据的形成原理。屏幕截图：程序代码及与案例说明:*;8259中断查询方式应用实验；请根据所学原理推断横线处需填写的源代码*18259_1EQU2B0H;8259的ICW1端口地址18259_2EQU2B1H;8259的ICW2端口地址I8259_3中EQU2B1H;8259的ICW3端口地址，ICW3，ICW4，OCW1都写入奇地址中18259_4EQU2B1H;8259的ICW4端口地址O8259_1EQ

11、U2B1H;8259的OCW1端口地址O8259_2EQU2B0H;8259的OCW2端口地址，OCW2，OCW3写入偶地址O8259_3EQU2B0H;8259的OCW3端口地址DATA SEGMENTMES1 DB 'YOU CAN PLAY A KEY ON THE KEYBOARD!',ODH, 0AH, 24HMES2 DD MES1MESS1 DB 'HELLO! THIS IS INTERRUPT*0*!',0DH,0AH,'$'MESS2 DB 'HELLO! THIS IS INTERRUPTMESS3 DB '

12、HELLO! THIS IS INTERRUPTMESS4 DB 'HELLO! THIS IS INTERRUPTMESS5 DB 'HELLO! THIS IS INTERRUPTMESS6 DB 'HELLO! THIS IS INTERRUPTMESS7 DB 'HELLO! THIS IS INTERRUPTMESS8 DB 'HELLO! THIS IS INTERRUPT* 1*!',0DH,0AH,'$'* 2*!',0DH,0AH,'$'* 3*!',0DH,0AH,'$&

13、#39;* 4*!',0DH,0AH,'$'* 5*!',0DH,0AH,'$'* 6*!',0DH,0AH,'$'* 7*!',0DH,0AH,'$'DATA ENDSSTACKS SEGMENTDB100 DUPSTACKS ENDSSTACK1 SEGMENT STACKDW 256 DUPSTACK1 ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE, DS:DATA, SS:STACKS, ES:DATA.386START: MOV AX,DATAMOV DS, AXMOV E

14、S, AXMOV AX, STACKSMOV SS, AXMOV DX, I8259_1MOV AL, 13HOUT DX,AL;初始化8259的ICW1；边沿触发、单片8259、需要ICW4，查表得到控制字MOV DX,I8259_2MOV AL,0B0HOUT DX,ALMOV AL,03HOUT DX,ALMOV DX, O8259_1MOV AL, 000HOUT DX,AL;初始化8259的ICW2;初始化8259的中断屏蔽操作命令字;打开屏蔽位，将全部屏蔽位打开QUERY: MOV AH,1；判断是否有按键按下INT 16HJNZ QUITMOV DX,O8259_3MOV AL,

15、6CHOUT DX,ALIN AL,DXTEST AL,80HJZ QUERY；有按键则退出;向8259发送查询命令;01101100;读出查询字;判断中断是否已响应，响应后对应位置0;没有响应则继续查询AND AL,07HCMP AL,00HJE IR0ISR若为IR0请求，跳到IR0处理程序CMP AL,01HJE IR1ISR若为IR1请求，跳到IR1处理程序CMP AL,02HJE IR2ISR若为IR2请求，跳到IR2处理程序CMP AL,03HJE IR3ISR若为IR3请求，跳到IR3处理程序CMP AL,04HJE IR4ISR若为IR4请求，跳到IR4处理程序CMP AL,0

16、5HJE IR5ISR若为IR5请求，跳到IR5处理程序CMP AL,06HJE IR6ISR若为IR6请求，跳到IR6处理程序CMP AL,07HJE IR7ISR若为IR7请求，跳到IR7处理程序JMP QUERYIR0ISR: MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,OFFSET MESS1;显示提示信息MOV AH,09INT 21HJMP EOIIR1ISR: MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,OFFSET MESS2;显示提示信息MOV AH,09INT 21HJMP EOIIR2ISR: MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,OF

17、FSET MESS3MOV AH,09INT 21HJMP EOI;显示提示信息IR3ISR:MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,OFFSET MESS4MOV AH,09INT 21HJMP EOI;显示提示信息IR4ISR:MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,OFFSET MESS5MOV AH,09INT 21HJMP EOI;显示提示信息IR5ISR:MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,OFFSET MESS6MOV AH,09INT 21HJMP EOI；显示提示信息IR6ISR:MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV D

18、X,OFFSET MESS7MOV AH,09INT 21HJMP EOI;显示提示信息IR7ISR:MOV AX,DATAMOV DS,AXEOI:MOV DX,OFFSET MESS8MOV AH,09INT 21H;显示提示信息MOV DX,O8259_2;向8259发送中断结束命令MOV AL, 20HOUT DX, ALJMP QUERY;00100000QUIT:MOV AX,4C00HINT 21H;结束程序退出CODE ENDSEND START实验二8254定时/计数器应用实验、实验目的1. 掌握8254的工作方式及应用编程。2. 掌握8254典型应用电路的接法。 、实验容1

19、 计数应用实验。应用 8254的计数功能，用开关模拟计数，使每当按照计数初值的次数按动单次脉冲后，观察 LED的变化。2.自设计实验。参考实验一的程序，编写程序，以1MHz为时钟源，应用8254的定时功能，将其分频为1Hz。以LED灯作为输出显示。三、实验步骤1.实验2-1 :计数器应用实验 程序代码填补：IO8254_MODE EQU 283H IO8254_COUNTO EQU 280H;8254控制寄存器端口地址;8254计数器0端口地址STACK1 SEGMENT STACKDW 256 DUPSTACK1 ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART: MO

20、V DX, IO8254_MODEMOV AL,16HOUT DX, ALMOV DX, IO8254_COUNT0MOV AL,04HOUT DX,AL;初始化8254工作方式;计数器0,方式3，填入控制字：00010110;装入计数初值；初值为4,04HMOV AX,4C00H；返回到 DOSINT 21HCODE ENDSEND START此时按两次后灯亮，再按两次后灯灭。如果令计数器0工作在方式0,其实验现象为：按五次后灯变亮，之后不在熄灭。2.实验2-2 :自设计实验实验要求：参考实验一的程序和接线，自行设计接线图以及程序代码，实现，以1MHz为时钟源，应用8254的定时功能，将其分

21、频为 1Hz。以LED灯作为输出显示。使用计数器0和计数器1两个计数器，设置其均工作于方式3，计数初值为1000,通过两个计数器级联，1000*1000=109 达到分频的目的。程序代码如下：IO8254_MODEEQU283H;8254控制寄存器端口地址IO8254_COUNT0EQU280H;8254计数器0端口地址IO8254_COUNT1EQU281H;8254计数器1端口地址STACK1 SEGMENT STACKDW 256 DUPSTACK1 ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART: MOV DX, IO8254_MODE；初始化 8254 工作方

22、式MOV AL,37H；计数器 0，方式 300110111MOV DX,IO8254_COUNT0;装入计数初值MOV AX,03E8H ;1000D=0000 0011 1110 1000B=03E8HMOV AL,03HOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,ALMOV DX, IO8254_MODE初始化 8254 工作方式MOV AL,76H;计数器 1,方式 3 01110110OUT DX, ALMOV DX,IO8254_COUNT1;装入计数初值MOV AX,03E8H;1000D=0000 0011 1110 1000B=03E8HMOV AL,03HOUT DX

23、,ALMOV AL,AHOUT DX,AL;返回到DOSMOV AX,4C00HINT 21HCODE ENDSEND START接线图如下：GATE1 GATECCLKO单次昧沖DO_IORiowAOAl 系统总线单元UT0DO8254荷单元呦WROUT1A0I/O地址单元2BOHN287H实验三8255并口控制器应用实验一、实验目的1. 掌握8255的工作方式及应用编程。2. 掌握8255典型应用电路的接法。二、实验容1. 基本输入输出实验。编写程序，自行设定A、B、C三个口中某一个口为输入，某一个为输出，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. 自设计实

24、验。自行设计能实现A 口工作在方式一输入，B 口工作在方式一输出的电路并完成程序的编制和在实验箱上的验证，要求，利用控制信号控制数据的输入。三、实验步骤1实验3-1 :可编程并行接口8255方式0应用实验编写程序，自行设定 A、B、C三个口中某一个口为输入，某一个为输出，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。根据原理补全代码中缺失的部分， 根据自己的设计，补全接线图，并将代码和对应的接线图写在实验报告中。说明：运行源程序 8255.asm，按接线图接线，实现并行数据传输功能。 设定B 口为输入，接到开关上，A 口为输出接到LED灯上。程序源代码：IO8255_

25、MODEIO8255_AIO8255 BEQU 28BHEQU 288HEQU 289H108255 CEQU 28AHCODE SEGMENTASSUME CS: CODESTART: MOV DX, IO8255_MODE;8255 初始化MOV AL, 90HOUT DX, ALINOUT: MOV DX, IO8255_BIN AL,DXMOV DX,IO8255_AOUT DX,ALMOV DL,OFFHMOV AH, 06HINT 21HJZ INOUTMOV AH,4CHINT 21H;B 口输入，A 口输出 10010000；读入数据；输出数据；判断是否有按键；若无,则继续；否

26、则返回CODE ENDSEND START接线图如下：系统总线单元rstDTDOI0R丽A0Al1/0地址单兀288H'28FHL7LEDtad *ft不输出）逻辑电 平开黄 備入）2实验3-2 :自设计试验自行设计完成本实验，要求，8255A 口工作在方式一输入，B 口工作在方式一输出，利用方式一的控制信号，使数据从输入到输出人为可控。在实验报告中画出接线图，并说明设计的原理,给出对应的程序代码。PC2和PC4,将PC2和PC4分别接到高低电平，控制 A输程序源代码：IO8255_MODEEQU28BHIO8255_AEQU288HIO8255_BEQU289HIO8255 CEQU28AH实现方案：方式一的控制信号即为 入，观察B输出的改变。CODE SEGMENTASSUME CS: CODESTART: MOV DX, IO8255_MODE;8255初始化MOV AL, 0B4H;A 口方式一输入，B 口方式一输出，10110100OUT DX, ALINOUT: MOV DX, IO8255_A；读入数据IN AL,DXMO