微机原理与接口技术实验指导书

1、微机原理实验指导软件部分实验一 字符串复制Datasegmentstr_adbHengyang Normal Universitystr_bdb40 dup(?)Dataends请编程将字符串str_a中的字符串复制到str_b中。实验二 字符串扫描试编程：比较两个字符串string1和string2所含的字符是否相同。若相同则显示Match!，否则，显示No match!。实验三 算术加减运算（1）编写程序，实现长度为2字的两个多精度数相减。（2）编写程序，实现一个长度为3字的多精度数和一个长度为2字的多精度数相加减。实验四 算术乘除运算（1）被除数是一个3字长的有符号数，除数是一个1字长的

2、有符号数，求两个数相除的商和余数。（2）求两个2字长的无符号数相乘的结果，并将结果保存在存储空间中。实验五 简易数据库的建立设计一个学生成绩管理系统，要求完成学生成绩录入。学生成绩包括学号(XH)、姓名(XM)、数学(SX)、语文(YW)、外语(WY)字段。实验六 简易数据库的搜索及显示在实验五的基础上，从键盘输入学生学号，在屏幕上显示指定学号的学生的成绩信息。硬件部分本指导书上所有软硬件都已经过调试运行，需特别说明的四点是：1、实验程序用两种方式存放：其一放在随机光盘中，经安装后源程序( . ASM) 在8HASM子目录中，可执行文件 ( . EXE) 在 8HEXE子目录中，每个实验程序的

3、执行文件的装入地址详见附录一；其二是存放在DVCC8086JHN系统监控中，部分实验演示程序在EPROM 中的存放地址详见附录二。当你选择DVCC8086JHN独立使用时，你可以通过DVCC8086JHN自带的键盘显示器，输入各种命令，运行实验程序，显示实验结果，完成各个实验，这种方式为没有PC 机的用户带来方便。下面各个实验的实验步骤是按联机方式进行的，运行的实验程序经软件安装后源程序( . ASM) 在8HASM子目录中，可执行文件 ( . EXE) 在 8HEXE子目录中。当你选择DVCC8086JHN和上位机联机使用时， 所有的操作均在上位机的键盘上进行。 此时你既可以运行系统监控中的

4、实验程序， 亦可以运行DVCC868HEXE目录中的实验程序。2、 系统监控中的实验程序，不能以断点方式运行。3 、 实验原理图上的粗实线，表示用户在实验时要用导线连接起来的。4 、 所有实验都是相互独立的，次序上也没有固定的先后关系， 在使用本系统进行教学时，教师可以根据本校(院)的教学要求，选择相应的实验。5、 第一个实验中联机状态和独立状态下的实验步骤有详细的说明，以后实验的实验步骤比较简单，参照第一个实验即可。实验一 使用DAC0832的D/A转换实验一、实验目的熟悉DAC0832数模转换器的特性和接口方法，掌握D/A 输出程序的设计和调试方法。二、预备知识1、 DAC0832结构DA

5、C0832是用先进的CMOS/SiCr工艺制成的双列直插式单片8位D/A转换器。它可以直接和8088CPU相接口。它采用二次缓冲方式(有两个写信号/WR1、/WR2)，这样可以在输出的同时，采集下一个数字量，以提高转换速度。 而更重要的是能够在多个转换器同时工作时，有可能同时输出模拟量。它的主要技术参数如下：分辨率为8 位，电流建立时间为1us，单一电源5V15V直流供电，可双缓冲、单缓冲或直接数据输入。DAC0832内部结构见图53 。图53 DAC0832内部功能* /LE=“1”，Q输出跟随D输入，/LE=“0”，D端输入数据被锁存2、 DAC0832引脚功能*DI0DI7：数据输入线，

6、TTL电平，有效时间应大于90ns(否则锁存的数据会出错)；*ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效；*/CS：选片信号输入线，低电平有效；*/WR1：输入锁存器写选通输入线，负脉冲有效(脉宽应大于500ns)。当/CS为“0”、ILE为“1”、/WR1为“0”时，DI0DI7状态被锁存到输入锁存器。*/XFER：数据传输控制信号输入线，低电平有效；*/WR2：DAC寄存器写选通输入线，负脉冲(宽于500ns)有效.当/XFER为“0”且/WR2有效时，输入锁存器的状态被传送到DAC寄存器中；*Iout1：电流输出线，当输入为全1时Iout1最大；*Iout2：电流输出线，其值和Iou

7、t1值之和为一常数；*Rfb：反馈信号输入线，改变Rfb端外接电容器值可调整转换满量程精度；*Vcc：电源电压线，Vcc范围为+5V+15V；*VREF：基准电压输入线，VREF范围为10V+10V；*AGND：模拟地；*DGND：数字地。2、DAC0832工作方式根据对DAC0832的输入锁存器和DAC寄存器的不同的控制方法，DAC0832 有如下三种工作方式：(1) 单缓冲方式此方式适用于只有一路模拟量输出或几路模拟量非同步输出的情形。方法是控制输入锁存器和DAC寄存器同时接数，或者只用输入锁存器而把DAC寄存器接成直通方式。(2) 双缓冲方式此方式适用于多个DAC0832同时输出的情形方

8、法是先分别使这些DAC0832的输入锁存器接数，再控制这些DAC0832同时传递数据到DAC寄存器以实现多个D/A转换同步输出。(3) 直通方式此方式宜于连续反馈控制线路中。方法是使所有控制信号(/CS、/WR1、/WR2、ILE、XFER)均有效。4、电流输出转换成电压输出DAC0832的输出是电流，有两个电流输出端(Iout1和Iout2)，它们的和为一常数。 使用运算放大器，可以将DAC0832的电流输出线性地转换成电压输出。根据运放和DAC0832的连接方法，运放的电压输出可以分为单极型和双极型两种。图54是一种单极型电压输出电路。图54中，DAC0832的Iout2被接地，Iout1

9、接运放LM324的反相输入端，LM324的正相输入端接地。运放的输出电压Vout之值等于Iout1与Rfb之积，Vout 的极性与DAC0832的基准电压VREF极性相反。Vout =VREF×（输入数字量的十进制数）/256， 如果在单极型输出的线路中再加一个放大器，便构成双极型输出线路。图54 0832单极型电压输出电路三、实验内容1、实验原理实验原理如图 55所示，由于DAC0832有数据锁存器、选片、读、写控制信号线，故可与 8088CPU 总线直接接口。图中是只有一路模拟量输出， 且为单极型电压输出。DAC0832工作于单缓冲方式，它的ILE接+5V，CS0832作为083

10、2芯片的片选CS。这样， 对DAC0832执行一次写操作就把一个数据直接写入DAC寄存器、模拟量输出随之而变化。图552 、 实验线路的连接将0832片选信号CS0832插孔和译码输出Y7插孔相连。3 、实验软件编程提示本实验要求在OUT1端输出方波信号，方波信号的周期由延时时间常数确定。 根据Vout =VREF×（输入数字量的十进制数）/256，当数字量的十进制数为256（FFH）时，由于VREF =5V，Vout = +5V。当数字量的十进制数为0(00H) 时， 由于VREF = 5V，Vout = 0V。因此，只要你将上述数字量写入DAC0832端口地址时，模拟电压就从OU

11、T1 端输出 。四、实验软件框图：五、实验软件参考程序见随机光盘，文件名为H08321.ASM六、实验步骤1、根据原理图正确连接好实验线路2、正确理解实验原理3、运行实验程序在DVCC8086JHN显示器上显示 “0832 1”。用示波器测量DAC0832 下方OUT1插孔，应有方波输出，方波的周期约为1ms。 实验二 使用ADC0809的A/D转换实验一、实验目的加深理解逐次逼近法模数转换器的特征和工作原理，掌握ADC0809的接口方法以及A/D输入程序的设计和调试方法。二、预备知识逐次逼近法A/D也称逐次比较法A/D。它由结果寄存器、D/A、比较器和置位控制逻辑等部件组成，如图51所示。图

12、51三、实验内容1 、实验原理 本实验采用 ADC0809 做 A/D 转换实验。ADC0809 是一种8路模拟输入、8位数字输出的逐次逼近法A/D器件，转换时间约100us，转换精度为±1/512，适用于多路数据采集系统。ADC0809片内有三态输出的数据锁存器，故可以与8088微机总线直接接口。图52图中ADC0809的CLK信号接CLK=2.385MHZ，基准电压Vref(+)接Vcc。一般在实际应用系统中应该接精确+5V，以提高转换精度，ADC0809片选信号0809CS和/IOW、/IOR经逻辑组合后，去控制ADC0809的ALE、START、ENABLE信号。ADC080

13、9的转换结束信号EOC未接， 如果以中断方式实现数据采集，需将EOC信号线接至中断控制器8259的中断源输入通道。本实验以延时方式等待A/D转换结束，ADC0809的通道号选择线ADDA、ADDB、ADDC 接系统地址线的低3位，因此ADC0809的8个通道值地址分别为00H、01H、02H、03H、04H、05H 、 06H、07H。启动本A/D转换只需如下三条命令：MOVDX，ADPORT；ADPORT为ADC0809端口地址。MOVAL，DATA；DATA为通道值。OUTDX，AL；通道值送端口。读取A/D转换结果用下面二条指令：MOVDX，ADPORTINAL，DX2 、实验线路的连接

14、在上面原理图中，粗黑线是学生需要连接的线， 粗黑线两端是需连接的信号名称。（1）IN1插孔连WA51的输出 V1 插孔。（2）CS 0809连译码输出 Y6 插孔。（3）CLK0809连脉冲输出1MHZ。 3 、实验软件编程提示本实验软件要求：初始显示“080900”，然后根据A/D采样值，不断更新显示。四、实验软件框图：五、实验软件参考程序见随机光盘，文件名为H0809.ASM六、实验步骤1、正确连接好实验线路2、理解实验原理3、仔细阅读，弄懂实验程序4、运行实验程序实验软件参考程序存放在两个地方： 一是放在随机软盘中，二是部份放在系统监控中。 每个实验程序所对应的起始地址见附一、二。(a)

15、 运行系统监控中的实验程序 在系统接上电源，显示“DVCC86H”后，按任意键，显示器显示“”。 按GO键，显示“1000XX” 输入F000：B000 再按EXEC键，在DVCC8086JHN上应显示“0809XX”。 调节电位器WA51，以改变模拟电压值，显示器上会不断显示新的A/D转换结果。用ADC0809做A/D转换，其模拟量与数字量对应关系的典型值为+5VFFH，2.5V80H，0V00H。(b) 运行随机软件中的实验程序按DVCC86软件使用说明书中的安装启动方法先安装该联机软件。 启动DVCC86调试软件：在WINDOWS平台下，启动DVCC86调试软件，屏幕显示联机界面。 联机

16、：单击界面上的“联机”按钮，此时，应有反汇编窗口、寄存器等窗口出现，同时，实验仪的数码管上显示版本号5·0 ，表示联机正常。 选择实验项目：在实验指南栏/实验项目下点击 A/D转换0809应用。 装入实验源文件：在实验指南栏下点击实验源文件，屏幕上出现源文件窗口。 编译、连接并装载目标文件：点击调试图标，对当前源文件窗口内的源文件进行编译、连接并装载到实验仪的RAM中。目标文件装载起始地址默认为源文件中ORG定义的程序段起始地址。在反汇编窗口内显示刚才装入的程序，并有一红色小箭头指示在起始程序行上。 运行程序：点击运行图标，在DVCC8086JHN上应显示“0809XX”。 调节电位

17、器WA51，以改变模拟电压值，显示器上会不断显示新的A/D转换结果。用ADC0809做A/D转换，其模拟量与数字量对应关系的典型值为+5VFFH，2.5V80H，0V00H。 实验三 8255A可编程并行口实验一、实验目的1、掌握并行接口芯片8255A和微机接口的连接方法。2、掌握并行接口芯片8255A的工作方式及其编程方法。二、预备知识1、8255A结构8255A是可编程并行接口芯片，双列直插式封装，用+5V单电源供电，如图5 6 是8255A的逻辑框图，内部有3个8位I/O端口：A口、B口、C口；也可以分为各有12 位的两组：A和B组，A组包含A口8位和C口的高四位，B组包含B口8位和C口

18、的低4位；A 组控制和B组控制用于实现方式选择操作；读写控制逻辑用于控制芯片内寄存器的数据和控制字经数据总线缓冲器送入各组接口寄存器中。由于8255A 数据总线缓冲器是双向三态8位驱动器，因此可以直接和8088系统数据总线相连。2、 8255A端口地址见 表51图563、8255工作方式8255A芯片有三种工作方式： 方式0、方式1、方式2。 它通过对控制寄存器写入不同的控制字来决定其三种不同的工作方式。方式0 ： 基本输入/输出图57(a) 方式0引脚功能如图57（a）所示。 该方式下的A口8位和B口8位可以由输入的控制字决定为输入或输出， C 口分成高4 位(PC7PC4)和低4位(PC3

19、PC0)两组，也有控制字决定其输入或输出。 需注意的是：该方式下，只能将C口其中一组的四位全部置为输入或输出。方式1 ： 选通输入/输出图57(b)方式1输入 图57(c)方式1输出如图57（b）、(c)所示。该方式又叫单向输入输出方式，它分为A、B两组，A组由数据口A和控制口C 的高4位组成，B组由数据口B和控制口C的低4位组成。数据口的输入/输出都是锁存的，与方式0不同，由控制字来决定它作输入还是输出。C口的相应位用于寄存数据传送中所需的状态信号和控制信息。方式2 ： 双向输入输出 图57(D)方式2双向输入输出如图57（d）所示。 本方式只有A组可以使用，此时A口为输入输出双向口，C口中

20、的5位(PC3PC7)作为A口的控制位。 4、 8255A控制字(1) 方式选择控制字(2) PC口按位置/复位控制字三、实验内容 1、实验原理如实验原理图58所示，PC口8位接8个开关K1 K8，PB口8位接8个发光二极管，从PC口读入8位开关量送PB口显示。拨动K1 K8，PB口上接的8个发光二极管L1 L8对应显示K1 K8的状态。图582、实验线路连接（1） 8255A芯片PC0 PC7插孔依次接K1 K8。（2） 8255A芯片PB0PB7插孔依次接L1 L8。（3） 8255A的CS插孔CS8255接译码输出Y7插孔。四、实验软件框图五、实验软件清单 见随机光盘，文件名为H8255

21、1.ASM 六、实验步骤1、按图58连好线路。2、运行实验程序。在DVCC8086JHN显示“82551”，同时拨动K1K8，L1L8会跟着亮灭。实验四 8255A模拟交通灯一、实验目的进一步掌握8255A可编程并行口使用方法。二、实验内容 1、实验原理实验原理图如图59所示，PB4 PB7和PC0 PC7分别与发光二极管电路L1 L12 相连，本实验为模拟交通灯实验。交通灯的亮灭规律如下：设有一个十字路口，1、3为南北方向，2、4为东西方向，初始为四个路口的红灯全亮，之后，1、3路口的绿灯亮，2、4路口的红灯亮，1、3路口方向通车； 延时一段时间后，1、3路口的绿灯熄灭，而1、3路口的黄灯开

22、始闪烁，闪烁若干次以后，1、3 路口红灯亮， 而同时2、4路口的绿灯亮，2、4路口方向通车；延时一段时间后，2、4 路口的绿灯熄灭，而黄灯开始闪烁，闪烁若干次以后，再切换到1、3路口方向，之后重复上述过程。图598255A的PB4 PB7对应黄 灯，PC0 PC3对应红灯，PC4 PC7对应绿灯。8255A工作于模式0，并置为输出。由于各发光二极管为共阳极，使其点亮应使8255A相应端口清0。 2、实验线路连接(1) CS8255插孔连译码输出Y7插孔。(2) L1 PC4L4 PC5L7 PC6L10 PC7L2 PB4L5 PB5L8 PB6L11 PB7L3 PC0L6 PC1L9 PC

23、2L12 PC3三、实验软件框图四、实验软件清单见随机光盘，文件名为H82552.ASM 五、实验步骤1、按图59连好实验线路2、运行实验程序在DVCC8086JHN上显示“82552”。同时L1L12 发光二极管模拟交通灯显示。实验五 8253A定时/计数器实验一、实验目的学习8253A可编程定时/计数器与8088CPU的接口方法；了解8253A的工作方式； 掌握8253A在各种方式下的编程方法。二、预备知识1、8253A内部结构8253A定时/计数器具有定时、计数双功能。它具有三个相同且相互独立的16 位减法计数器，分别称为计数器0、计数器1、计数器2。每个计数器计数频率为02MHZ， 其

24、内部结构如图510所示。由于其内部数据总线缓冲器为双向三态，故可直接接在系统数据总线上，通过CPU写入计数初值，也可由CPU读出计数当前值；其工作方式通过控制字确定；图中的读写控制逻辑，当选中该芯片时， 根据读写命令及送来的地址信息控制整个芯片工作；图中的控制字寄存器用于接收数据总线缓冲器的信息：当写入控制字时，控制计数器的工作方式，当写入数据时则装入计数初值，控制寄存器为8位， 只写不能读。图510 8253A 内部结构图 图511 计数器内部结构图2、计数器内部结构如图511所示，每个计数器由一个16位可预置的减1计数器组成，计数初值可保存在16位的锁存器中，该锁存器只写不能读。在计数器工

25、作时，初值不受影响，以便进行重复计数。图中每个计数器有一个时钟输入端CLK作为计数脉冲源， 计数方式可以是二进制，计数范围110000H，也可以是十进制，计数范围165536。门控端GATE用于控制计数开始和停止。输出OUT端当计数器计数值减到零时，该端输出标志信号 。3、8253A端口地址选择见 表524、8253A功能8253 A既可作定时器又可作计数器：(1) 计数： 计数器装入初值后，当GATE为高电平时，可用外部事件作为CLK 脉冲对计数值进行减1 计数，每来一个脉冲减1，当计数值减至0时，由OUT 端输出一个标志信号。(2) 定时： 计数器装入初值后，当GATE为高电平时，由CLK

26、 脉冲触发开始自动计数，当计数到零时，发计数结束定时信号。除上述典型应用外，8253A还可作频率发生器、分频器、实时钟、单脉冲发生器等。5、8253A控制字说明 ：(1) 8253 A每个通道对输入CLK按二进制或十进制从预置值开始减1计数，减到0时从OUT输出一个信号。(2) 8253 A编程时先写控制字，再写时间常数。6、8253A工作方式(1) 方式0：计数结束产生中断方式当写入控制字后，OUT变为低电平，当写入初值后立即开始计数，当计数结束时，变成高电平。(2) 方式1：可编程单次脉冲方式当初值装入后且GATE由低变高时，OUT变为低电平，计数结束变为高电平。(3) 方式2：频率发生器

27、方式当初值装入时，OUT变为高；计数结束，OUT变为低。该方式下如果计数未结束，但GATE为低时，立即停止计数，强逼OUT变高，当GATE再变高时，便启动一次新的计数周期。(4) 方式3：方波发生器当装入初值后，在GATE上升沿启动计数，OUT 输出高电平； 当计数完成一半时，OUT输出低电平。(5) 方式4：软件触发选通当写入控制字后，OUT输出为高；装入初值且GATE为高时开始计数，当计数结束，OUT端输出一个宽度等于一个时钟周期的负脉冲。(6) 方式5：硬件触发选通在GATE上升沿启动计数器，OUT一直保持高电平；计数结束，OUT端输出一个宽度等于一个时钟周期的负脉冲。三、 实验内容本实

28、验原理图如图512所示，8253A的A0、A1接系统地址总线A0、A1，故8253A 有四个端口地址，如端口地址表52所示。8253A的片选地址为48H 4FH。 因此， 本实验仪中的8253A四个端口地址为48H、49H、4AH、4BH，分别对应通道0、通道1、通道2和控制字。采用8253A通道0，工作在方式3(方波发生器方式)，输入时钟CLK0 为1MHZ， 输出OUTO 要求为1KHZ的方波，并要求用接在GATE0引脚上的导线是接地(“0”电平)或甩空(“1”电平)来观察GATE对计数器的控制作用，用示波器观察输出波形。图512四、 实验线路连接1、 8253A芯片的T2CLK引出插孔连

29、分频输出插孔1MHZ。五、 实验软件框图 六、 实验程序清单见随机光盘，文件名为H8253.ASM 七、 实验步骤1、按图512连好实验线路2、 运行实验程序实验仪显示“82531”用示波器测量8253A的T2OUT输出插孔，应有频率为1KHZ的方波输出，幅值04V。实验六 8251A的串行单机通信一、实验目的掌握用8251A接口芯片实现微机间的同步和异步通信。掌握8251A芯片与微机的接口技术和编程方法。二、预备知识 8251A是一种可编程的同步/异步串行通信接口芯片， 具有独立的接收器和发送器，能实现单工、 半双工、双工通信。1、8251A内部结构8251A内部结构框图如图515所示。图5

30、15图中I/O缓冲器是双向三态，通过引脚D0D7和系统数据总线直接接口， 用于和CPU传递命令、数据、状态信息。读写控制逻辑用来接收CPU的控制信号、 控制数据传送方向。CPU对8251A的读写操作控制表如表54所示。图中收发器功能是从引脚RXD(收)和TXD(发)收发串行数据。接收时按指定的方式装配成并行数据，发送时从CPU接收的并行数据，自动地加上适当的成帧信号转换成串行数据。8251A内部的调制解调器控制器，提供和外接的调制解调器的握手信号。2、 8251A的方式控制字和命令控制字方式控制字确定8251A的通信方式(同步/异步)、校验方式(奇校/偶校/不校)、字符长度及波特率等，格式如下

31、图516所示。命令控制字使8251A处于规定的状态以准备收发数据，格式如下图517。方式控制字和命令控制字无独立的端口地址，8251A 根据写入的次序来区分。CPU对8251A初始化时先写方式控制字，后写命令控制字。图516图5173、状态寄存器状态寄存器用于寄存8251A的状态信息，供CPU查询。各位定义如下：TXRDY位：当数据缓冲器空时置位，而TXRDY引脚只有当条件( 数据缓冲器空· /CTS·TXE)成立时才置位。溢出错误：CPU没读走前一个字符，下一个字符又接收到，称为溢出错误。帧错误：在字符结尾没检测到停止位，称为帧错误。三、实验内容实验原理图如图518所示，

32、8251A的片选地址为05005F，8251A的C/D接A0， 因此，8251A的数据口地址为050H，命令/状态口地址是051H，8251A的CLK 接系统时钟的2分频输出PCLK（2.385MHZ），图中接收时钟RXC和发送时钟TXC连在一 起接到8253A的OUT1，8253A的OUT1输出频率不小于79.5KHZ。本实验采用8251A异步方式发送，波特率为9600，因此8251A发送器时钟输入端TXC输入一个153.6KHZ的时钟(9600×16)。这个时钟就有8253A的 OUT1产生。8253A的CLK1接1.8432MHZ，它的12分频正好是153.6KHZ。故8253

33、A计数器1设置为工作方式3 方波频率发生，其计数初值为000CH。本实验发送字符的总长度为10位(1个起始位(0)，8个数据位(D0在前)，1个停止位(1)，发送数据为55H，反复发送，以便用示波器观察发送端TXD的波形。用查询8251A状态字的第0位(TXRDY)来判断1 个数据是否发送完毕， 当TXRDY=1时，发送数据缓冲器空。图518四、实验程序框图五、实验程序清单见随机光盘，文件名为H82511.ASM 六、实验步骤1、运行实验程序在DVCC8086JHN上显示“82511”用示波器探头测TXD波形，以判断起始位、数据位以及停止位的位置。注：本实验只在单机状态下做。实验七 8251A的串行双机通信一、实验目的1、掌握双机通信的原理和编程方法2、进一步学习8251A的使用方法二、实验内容如图519所示，TXC和RXC分别为8251A的发送时钟和接收时钟。它由片外8253A 的TCOUT1提供。8251A的片选地址为05005FH(系统中已连好)。本实验要求以查询方式进行收发。要完成本实验，需2台DVCC8086JHN实验系统。其中一台为串行发送