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、实验内容1 PC机内中断实验。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 机内中断嵌套实验。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

2、骤1. 实验 1-1 ： PC机内中断应用实验（1）按接线图连好接线，调用程序源代码，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机内中断级联的方式， 参看前面的原理说明） 代码如下：DATA SEGMENTMESS DB 'IRQ10 ',0DH,0AH, '$'DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE, DS:DATASTART: MOV AX, CSMOV DS, AXMOV DX

3、,OFFSET INT10MOV AX,2572H设置 IRQ10 对应的中断向量INT 21HIN AL,21H; 读取中断屏蔽寄存器AND AL,0F3H ;开放 IRQ3 中断和从片OUT 21H,ALIN AL,0A1H; 从片的中断屏蔽寄存器AND AL,0FBH ;开放 IRQ10 中断OUT 0A1H,ALMOV CX,10STIWAIT: JMP WAITINT10: MOV AX, DATA;中断服务程序MOV DS, AXMOV DX, OFFSET MESSMOV AH, 09;在屏幕上显示每次中断的提示信息INT 21HMOV AL, 20H ;发出 EOI 结束中断到

4、 PC内主片的地址 20HOUT 20H, ALLOOP NEXTIN AL, 21H;读中断屏蔽寄存器，获取中断屏蔽字OR AL, 08H ;关闭 IRQ3 中断OUT 21H, AL ;将中断屏蔽字送到中断屏蔽寄存器STI ;置中断标志位MOV AH, 4CH;返回 DOSINT 21HNEXT: IRET ; 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机内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，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

5、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 SEG

6、MENTDATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE ,DS:DATASTART: .386CLIMOV AX,CSMOV DS,AXMOV DX,OFFSET INT10 ;采用间接修改法，设置中断向量MOV AX,2572H ;设置 IRQ10 对应的中断向量INT 21HMOV DX,OFFSET INT3 ;采用间接修改法，设置中断向量MOV AX,250BH ;设置 IRQ3 对应的中断向量INT 21HIN AL,21H ;读中断屏蔽寄存器， 21H 是该寄存器的端口号AND AL,0F3H ;开放中断，允许从片和 IRQ3OUT 21H,ALIN AL,

7、0A1H ;读中断屏蔽寄存器， 0A1H 是该寄存器的端口AND AL,0FBH ;开放中断 IRQ10OUT 0A1H,ALMOV CX,10 ;记中断循环次数为 10 次STIWAIT: 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 内主片的地址 20HMOV AH,02H ;输出 DL，3INT 21HCA

8、LL DELAY1; 等待LOOP NEXT10_1MOV DX,0DHMOV AH,02H ;输出 DL， 'INT 21HMOV DX,0AH; 发出 EOI 结束中断到 PC 内从片占用的是 0A0H端口MOV AH,02H ;输出 DL，发生中断后输出 10INT 21HMOV AL,20H; 将中断屏蔽字送到中断屏蔽寄存器OUT 0A0H,AL; 从片OUT 20H,AL; 主片POPFD关中断，出栈，返回POPADSTIIRETINT3: CLI ;中断服务程序PUSHADPUSHFDMOV CX,10; 记中断循环次数为 10 次NEXT3_1:MOV DX,33HMOV

9、 AH,02H ;输出 DLINT 21HMOV DX,20H;发出 EOI 结束中断到 PC 内主片的地址 20HMOV AH,02H ;输出 DL， 3INT 21HCALL DELAY1; 等待LOOP NEXT3_1MOV DX,0DHMOV AH,02H ;输出 DL， 'INT 21HMOV DX,0AH;发出 EOI 结束中断到 PC内从片占用的是 0A0H端口MOV AH,02H ;发生中断输出 DL， 10INT 21HMOV AL,20HOUT 20H,AL ; 将中断屏蔽字送到中断屏蔽寄存器OUT 0A0H,ALPOPFD ; 出栈，关中断，返回POPADSTII

10、RETDELAY1 PROC ; 控制等待部分PUSHADPUSHFDMOV CX,0FHDELAY_LOOP1:MOV BX,0FFFFHDELAY_LOOP2:DEC BXNOPJNZ DELAY_LOOP2LOOP DELAY_LOOP1POPFDPOPADRETDELAY1 ENDPCODE ENDSEND START3. 实验 1-3 ：扩展多中断应用实验8259 工作原理填写并验证，然调用程序源码文件，在程序源代码中划横线的位置，请按照所学后将所填内容写在实验报告中，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

11、线处需填写的源代码I8259_1EQU2B0H; 8259的 ICW1 端口地址I8259_2EQU2B1H; 8259的 ICW2 端口地址I8259_3EQU2B1H; 8259的 ICW3 端口地址，ICW3，ICW4，OCW1都写入奇地址中I8259_4EQU2B1H; 8259的 ICW4 端口地址O8259_1EQU2B1H; 8259的 OCW1端口地址O8259_2EQU2B0H; 8259的 OCW2端口地址，OCW，2 OCW3写入偶地址O8259_3EQU2B0H; 8259的 OCW3端口地址DATA SEGMENTMES1 DB 'YOU CAN PLAY A

12、 KEY ON THE KEYBOARD!',0DH, 0AH, 24HMES2 DD MES1MESS1 DB 'HELLO! THIS IS INTERRUPT * 0 *!',0DH,0AH,'$'MESS2 DB 'HELLO! THIS IS INTERRUPT * 1 *!',0DH,0AH,'$'MESS3 DB 'HELLO! THIS IS INTERRUPT * 2 *!',0DH,0AH,'$'MESS4 DB 'HELLO! THIS IS INTERRUPT

13、 * 3 *!',0DH,0AH,'$'MESS5 DB 'HELLO! THIS IS INTERRUPT* 4 *!',0DH,0AH,'$'MESS6 DB 'HELLO! THIS IS INTERRUPT* 5 *!',0DH,0AH,'$'MESS7 DB 'HELLO! THIS IS INTERRUPT* 6 *!',0DH,0AH,'$'MESS8 DB 'HELLO! THIS IS INTERRUPT* 7 *!',0DH,0AH,

14、9;$'DATA ENDSSTACKS SEGMENTDB 100 DUP(?)STACKS ENDSSTACK1 SEGMENT STACKDW 256 DUP(?)STACK1 ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE, DS:DATA, SS:STACKS, ES:DATA.386START: MOV AX,DATAMOV DS, AXMOV ES, 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

15、 DX,I8259_2初始化 8259 的 ICW2MOV AL,0B0HOUT DX,ALMOV AL,03HOUT DX,ALMOV DX, O8259_1 ;MOV AL, 000H ;OUT DX,ALQUERY: MOV AH,1;INT 16HJNZ QUIT ;MOV DX,O8259_3 ;MOV AL,6CH ;01101100OUT DX,ALIN AL,DX ;TEST AL,80H ;JZ QUERY ;AND AL,07H初始化 8259 的中断屏蔽操作命令字打开屏蔽位，将全部屏蔽位打开判断是否有按键按下有按键则退出向 8259 发送查询命令读出查询字判断中断是否已响

16、应，响应后对应位置 0没有响应则继续查询CMP 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 ;CMP AL,04HJE IR4ISR;CMP AL,05HJE IR5ISR;CMP AL,06HJE IR6ISR;CMP AL,07HJE IR7ISR;JMP QUERYIR0ISR: MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,OFFSET MES

17、S1MOV AH,09INT 21HJMP EOIIR1ISR: MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,OFFSET MESS2MOV AH,09INT 21HJMP EOIIR2ISR: MOV AX,DATAMOV DS,AX若为 IR3 请求，跳到 IR3 处理程序若为 IR4 请求，跳到 IR4 处理程序若为 IR5 请求，跳到 IR5 处理程序若为 IR6 请求，跳到 IR6 处理程序若为 IR7 请求，跳到 IR7 处理程序显示提示信息显示提示信息MOV DX,OFFSET MESS3显示提示信息MOV AH,09INT 21HJMP EOIIR3ISR: MOV

18、AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,OFFSET MESS4MOV AH,09INT 21HJMP EOIIR4ISR: MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,OFFSET MESS5MOV AH,09INT 21HJMP EOIIR5ISR: MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,OFFSET MESS6MOV AH,09INT 21HJMP EOIIR6ISR: MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,OFFSET MESS7MOV AH,09显示提示信息显示提示信息显示提示信息显示提示信息INT 21HJMP EOIIR7ISR:

19、MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,OFFSET MESS8 ; 显示提示信息MOV AH,09INT 21HEOI:MOV DX,O8259_2 ; 向 8259 发送中断结束命令MOV AL, 20H;00100000OUT DX, ALJMP QUERYQUIT: MOV AX,4C00H ; 结束程序退出INT 21HCODE ENDSEND START实验二 8254 定时/ 计数器应用实验一、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。二、实验内容1 计数应用实验。应用 8254 的计数功能，用开关模拟计数，使每当

20、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，将其分频为三、实验步骤1. 实验 2-1 ： 程序代码填补： IO8254_MODE EQU 283H IO8254_COUNT0 EQU 280HSTACK1 SEGMENT STACKDW 256 DUP(?)STACK1 ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART: MOV DX, IO8254_MODEMOV AL,16H ;OUT DX, ALMOV DX, IO8254_COUNT0MOV AL,04H

21、;OUT DX,ALMOV AX,4C00H ;INT 21H1Hz。以 LED灯作为输出显示。计数器应用实验;8254;8254控制寄存器端口地址 计数器 0 端口地址初始化 8254 工作方式计数器 0，方式 3，填入控制字装入计数初值初值为 4,04H返回到 DOS00010110CODE 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

22、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=106 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 DUP(?)STACK1 ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART: MOV DX, IO8254_MOD

23、E ; 初始化 8254 工作方式MOV AL,37H; 计数器 0，方式 3 00110111MOV 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

24、1000B=03E8HMOV AL,03HOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,ALMOV AX,4C00H ; 返回到 DOSINT 21HCODE ENDSEND START接线图如下：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、实验内容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

25、 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，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_MODE EQU 28BHIO8255AEQU288HIO8255B

26、EQU289HIO8255CEQU28AHCODE SEGMENTASSUME CS: CODESTART: MOV DX, IO8255_MODE;8255 初始化MOV AL, 90H;B 口输入， A 口输出OUT DX, ALINOUT: MOV DX, IO8255_B ; 读入数据IN AL,DXMOV DX,IO8255_A ; 输出数据OUT DX,ALMOV DL,0FFH ; 判断是否有按键MOV AH, 06HINT 21HJZ INOUT ; 若无, 则继续MOV AH,4CH ; 否则返回INT 21HCODE ENDSEND START接线图如下：2. 实验 3-2

27、 ：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。实现方案：方式一的控制信号即为PC2和 PC4，将 PC2和 PC4分别接到高低电平，控制 A 输入，观察 B 输出的改变。程序源代码：IO8255_MODE EQU 28BHIO8255AEQU288HIO8255BEQU289HIO8255CEQU28AHCODE SEGMENTASSUME CS: CODESTART: MOV DX, IO8255_MODE;8255 初始化MOV AL