北京交通大学 ―― 微机实验

1、微机接口实验实验报告姓名： 学号： 班级： 目录实验一 交通灯控制实验 -1实验二 可编程定时器/计数器（8253）-5实验三 中断 -9实验四 模/数转换器 -15 实验五 PC机串行通讯实验 -18实验六 竞赛抢答器 -24实验一 交通灯控制实验一、 实验目的通过并行接口8255实现十字路口交通灯的模拟控制,进一步掌握对并行口的使用。二、实验内容如图1，L7、L6、L5作为南北路口的交通灯与PC7、PC6、PC5相连，L2、L1、L0作为东西路口的交通灯与PC2、PC1、PC0相连。编程使六个灯按交通灯变化规律燃灭。图1十字路口交通灯的变化规律要求：（1） 南北路口的绿灯、东西路口的红灯同

2、时亮3秒左右。（2） 南北路口的黄灯闪烁若干次，同时东西路口的红灯继续亮。（3） 南北路口的红灯、东西路口的绿灯同时亮3秒左右。（4） 南北路口的红灯继续亮、同时东西路口的黄灯亮闪烁若干次。（5） 转（1）重复。8255动态分配地址: 控制寄存器： 28BH 0EC0BHA口地址： 288H 0EC08HC口地址： 28AH 0EC0AH三、参考流程图2四、源程序及注释源程序：CODE SEGMENTASSUME CS:CODE START: MOV DX,0EC0BH MOV AL,B ;C口方式0输出，A口输入 OUT DX,ALFIRST: MOV DX,0EC0AH MOV AL,B

3、OUT DX,AL ;南北绿，东西红写入C口 MOV CX,0 ;送入初值65536 MOV AX,4000H ;软件长延时，由经验值确定DELAY1: DEC AX JNZ DELAY1 LOOP DELAY1 MOV BL,4 ;控制黄灯亮的次数SECOND:MOV DX,0EC0AH MOV AL,B OUT DX,AL ;南北黄，东西红 MOV CX,3000H MOV AX,0100H LI1: DEC AX JNZ LI1 LOOP LI1 MOV DX,0EC0AH ;软件短延时 MOV AL,B ;南北黄灭 OUT DX,AL MOV CX,3000H MOV AX,0100H

4、WEN1: DEC AX JNZ WEN1 ;软件短延时 LOOP WEN1 DEC BL JNZ SECOND ;黄灯闪烁4次THIRD: MOV DX,0EC0AH ;写入C口 MOV AL,B OUT DX,AL ;南北红，东西绿 MOV CX,0 MOV AX,4000HDELAY2: DEC AX ;软件长延时 JNZ DELAY2 LOOP DELAY2 MOV BL,4 ;控制黄灯亮的次数FORTH: MOV DX,0EC0AH ;写入C口 MOV AL,B OUT DX,AL ;南北红，东西黄 MOV CX,3000H MOV AX,0100HLI2: DEC AX JNZ L

5、I2 ;软件短延时 LOOP LI2 MOV DX,0EC0AH MOV AL,B OUT DX,AL ;东西黄灭 MOV CX,3000H MOV AX,0100HWEN2: DEC AX JNZ WEN2 LOOP WEN2 DEC BL JNZ FORTH ;黄灯闪烁4次 MOV DL,0FFH MOV AH,06H INT 21H ;执行键盘输入操作 JZ FIRST MOV AH,4CH INT 21H ;返回操作系统CODE ENDSEND START五、总结 在本次实验中，我主要学会了如何控制延时时间，加长延时时间可以是二极管的闪烁是肉眼可见的。还有就是尽管程序中有键盘输入后可以

6、退出程序的语句，但是必须在程序恰好执行到这个语句时才能有效。总体上这个程序还是比较简单的，只要按照流程就可以写出程序。实验二 可编程定时器/计数器（8253）一、实验目的掌握8253的基本工作原理和编程方法。二、实验内容1 按图3虚线连接电路，将计数器0设置为方式0，计数器初值为N（N0FH），用手动逐个输入单脉冲，编程使计数值在屏幕上显示，并同时用逻辑笔观察OUT0电平变化（当输入N+1个脉冲后OUT0变高电平）。图32 按图4连接电图，将计数器0、计数器1分别设置为方式3，计数初值设为1000，用逻辑笔观察OUT1输出电平的变化（频率1HZ）。 图4二、 参考流程图 图5 图6四、源程序及

7、注释源程序1：CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE START:MOV DX,0EC03H MOV AL,10H ;设置控制字（计数器0，方式0，写两个字节，二进制计数） OUT DX,AL ;对控制寄存器写入控制字 MOV DX,0EC00H MOV AL,0FH ;将0FH存入AL寄存器 OUT DX,AL ;将此时AL的值送入DX端口LP1: IN AL,DX ;从DX端口读入8位，放在AL寄存器中 CALL DISP ;调用DISP PUSH DX ;将DX内容保存到堆栈段 MOV AH,06H ;将06H存入AH，为了下句调用21中断 MOV DL,0FFH ;将0

8、FFH存入DL INT 21H ;调用21中断 POP DX ;将DX的内容推出栈段 JZ LP1 ;如果DX的内容是0，就跳转到LP1 MOV AH,4CH INT 21H ;调用中断DISP PROC NEAR ;定义一个名为DISP的子程序 PUSH DX ;把DX的内容保存到堆栈段中 AND AL,0FH ;将AL寄存器的内容与0FH进行“与”运算，再把结果存入AL中 MOV DL,AL ;将AL的值送入DL寄存器 CMP DL,9 ;比较DL中的值与9的大小 JLE NUM ;如果DL的值小于或等于9时，则跳转到NUM ADD DL,7 ;将DL的值与7进行相加后，再送入DL中NUM

9、: ADD DL,30H ;将DL的值与30H进行相加后，得到ASCII值 MOV AH,02H ;在屏幕上显示DL INT 21H ;调用DOS21中断 MOV DL,0DH ;回车 INT 21H ;调用中断指令 MOV DL,0AH ;换行 INT 21H ;调用DOS21中断 POP DX ;将DX的内容推出栈段 RET ;子程序在功能完成后返回调用程序继续执行 DISP ENDP CODE ENDS END START 源程序2：CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE START:MOV DX,0EC03H MOV AL,36H ;设置控制字（计数器0，方式3，写两个

10、字节，二进制计数） OUT DX,AL MOV AX,1000 ;向计数器0送初值1000 MOV DX,0EC00H ;把计数器0地址放在DX寄存器中 OUT DX,AL ;将AL的低字节送入DX端口 MOV AL,AH OUT DX,AL ;将AX的高字节送入DX端口 MOV DX,0EC03H ;把端口地址放在DX寄存器中 MOV AL,76H ;设置控制字（计数器1，方式3，写两个字节，二进制计数） OUT DX,AL ;将AL的值送入DX端口 MOV AX,1000 ;向计数器1送初值1000 MOV DX,0EC01H ;把端口地址放在DX寄存器中 OUT DX,AL ;将AL的低

11、字节送入DX端口 MOV AL,AH OUT DX,AL ;将AX的高字节送入DX端口 MOV AH,4CH INT 21H ;调用DOS21中断CODE ENDS END START 五、总结 通过本次实验，我更加深入的了解到8253的工作方式。在实验中我用了计数器0，但是也可以改用计数器1，只需要改写控制字。在显示数字时，对于09，要加上30H，而对于大于9的数字，要加上37H。实验三 中断一、实验目的掌握PC机中断处理系统的基本原理。 学会编写中断服务程序。三、 实验内容PC机用户可使用的硬件中断只有可屏蔽中断，由8259中断控制器管理。中断控制器用于接收外部的中断请求信号，经过优先级判

12、别等处理后向CPU发出可屏蔽中断请求。IBMPC、PC/XT机内有一片8259中断控制器对外可以提供8个中断源： 中断源 中断类型号 中断功能 IRQ0 08H 时钟 IRQ1 09H 键盘 IRQ2 0AH 保留 IRQ3 OBH 串行口2 IRQ4 0CH 串行口1 IRQ5 0DH 硬盘 IRQ6 0EH 软盘 IRQ7 0FH 并行打印机 8个中断源的中断请求信号线IRQ0IRQ7在主机的62线ISA总线插座中可以引出，系统已设定中断请求信号为“边沿触发”，普通结束方式。对于PC/AT及286以上微机内又扩展了一片8259中断控制，IRQ2用于两片8259之间级连，对外可以提供16个中

13、断源： 中断源 中断类型号 中断功能 IRQ8 070H 实时时钟 IRQ9 071H 用户中断 IRQ10 072H 保留 IRQ11 073H 保留 IRQ12 074H 保留 IRQ13 075H 协处理器 IRQ14 076H 硬盘 IRQ15 077H 保留 PCI总线中的中断线只有四根，INTA#、INTB#、INTC#、INTD#，它们需要通过P&P的设置来和某一根中断相连接才能进行中断申请。图7实验电路如图7，直接用手动产单脉冲作为中断请求信号（只需连接一根导线）。要求每按一次开关产生一次中断，在屏幕上显示一次“TPC pci card Interrupt”，中断10次后程序退

14、出。三、参考流程图 图8 图9四、源程序及注释源程序 ：data segment int_vect EQU 073H ;中断0-7的向量为:08h-0fh,中断8-15的向量为:70h-77h irq_mask_2_7 equ b ;中断掩码,中断0-7时从低至高相应位为零,中断8-15时第2位为零 irq_mask_9_15 equ b ;中断0-7时全一,中断8-15时从低至高相应位为零 ioport_cent equ 0E800h ;tpc 卡中9054芯片的io地址 csreg dw ? ipreg dw ? ;旧中断向量保存空间 irq_times dw 00h ;中断计数 msg1

15、 db 0dh,0ah,TPC pci card Interrupt,0dh,0ah,$ msg2 db 0dh,0ah,Press any key to exit!,0dh,0ah,$ msg3 db 0dh,0ah,Press DMC to interrupt 10 times and exit!,0dh,0ah,$data endsstack segment stackdb 100 dup (?)stack endscode segmentassume cs:code,ds:data,ss:stack,es:datastart:;Enable Local Interrupt Input.

16、386climov ax,datamov ds,axmov es,axmov ax,stackmov ss,axmov dx,ioport_cent+68h ;设置 tpc 卡中9054芯片io口,使能中断in ax,dxor ax,0900hout dx,axmov al,int_vect ;保存原中断向量mov ah,35hint 21hmov ax,esmov csreg,axmov ipreg,bxmov ax,seg int_proc ;设置新中断向量mov ds,axmov dx,offset int_procmov al,int_vectmov ah,25hint 21hin a

17、l, 21h ;设置中断掩码and al, irq_mask_2_7out 21h, alin al, 0a1hand al, irq_mask_9_15out 0a1h, almov ax,datamov ds,axmov dx,offset msg2mov ah,09hint 21hmov dx,offset msg3mov ah,09hint 21hmov irq_times,0ahstiloop1:cmp irq_times,0 ;等待中断并判断中断10次后退出jz exitmov ah,1int 16hjnz exit ;按任意键退出jmp loop1exit: climov bl,

18、 irq_mask_2_7 ;恢复中断掩码not blin al, 21hor al, blout 21h, almov bl, irq_mask_9_15not blin al, 0a1hor al, blout 0a1h, almov dx,ipreg ;恢复原中断向量mov ax,csregmov ds,axmov ah,25hmov al,int_vectint 21hmov dx,ioport_cent+68h ;设置 tpc 卡中9054芯片io口,关闭中断in ax,dxand ax,0f7ffhout dx,axmov ax,4c00hint 21hint_proc proc

19、farpush axpush dxpush dsdec irq_timesmov ax,data ;Interrupt to domov ds,axmov dx,offset msg1mov ah,09hint 21hmov al,20h ;Send EOIout 0a0h,alout 20h,alpop dspop dxpop axstiiretint_proc endpcode endsend start五、总结 本次实验的程序比较复杂，所以我用的是老师所准备的程序。但是仍花了很多的时间在程序上。在程序中，有很多的中断掩码、中断向量的设置和保存，感觉有些糊涂。但是在看了几遍之后也是可以理解

20、的。这次实验让我了解到很多程序都是比较复杂的。我还有很多要去学习。实验四 模/数转换器一、 实验目的了解模/数转换的基本原理，掌握ADC0809的使用方法。 二、 实验内容实验电路原理图如图10。通过实验台左下角电位器RW1输出05直流电压送入ADC0809通道0(IN0)，编程采集IN0输入的电压，在屏幕上显示出转换后的数据（用16进制数）。 图10三、参考流程图 图11 图12四、源程序及注释源程序：code segment assume cs:code start:mov dx,0ec18h ;启动A/D转换器 out dx,al nopnopnopnopin al,dx ;从A/D转换

21、器输入数据 mov bl,al ;将AL保存到BL mov cl,4 shr al,cl ;将AL右移四位 call disp ;调显示子程序显示其高四位 mov al,bl and al,0fh call disp ;调显示子程序显示其低四位 mov ah,02hmov dl,20hint 21hmov dl,20hint 21hpush dx mov ah,06h ;判断是否有键按下 mov dl,0ffh int 21h pop dx je start ;若没有转START mov ah,4ch ;退出 int 21h disp proc near ;显示子程序 mov dl,al cm

22、p dl,9 ;比较DL是否9 jle ddd ;若不大于则为0-9,加30h为其ASCII码 add dl,7;否则为A-F,再加7 ddd: add dl,30h ;显示 mov ah,02 int 21h ret disp endp code ends end start五、总结 本次实验也不是很难，碰到的问题主要是屏幕的显示。当我改动mov ah,02hmov dl,20hint 21hmov dl,20hint 21h这一部分的程序时，屏幕显示十分混乱，但仍是正确的。经过研究，是因为空格的个数改变了导致显示有重叠。实验五 PC机串行通讯实验 一、实验目的1、 进一步了解串行通信的基本

23、原理。2、 掌握串行接口芯片8250的工作原理和编程方法。3、 熟悉PC机串行口的基本连接方法二、实验内容1、PC机RS-232串口自发自收。按照PC机串口自发自收的连接方法连线。编写PC机自发自收串行通信程序，要求：从键盘输入一个字符，将字符通过串口发送出去，再由此串口将字符接收回来并在屏幕上显示，实现自发自收。2、两台PC机间RS-232串口通信。按照PC机RS-232串口直接互连的方法连接两台PC机。 编写PC机直接互连串行通信程序；要求：由甲机键盘键入字符经串口发送给乙机，再由乙机通过串口接收字符并显示在屏幕上。当键入感叹号“！”，结束收发过程。3、连线图： 图13 图14三、源程序及

24、注释1、PC机RS-232串口自发自收源程序：DATA SEGMENT CHLDB 0AH,0DH,$;换行字符串DATA ENDSSTACK1 SEGMENT STACK DW 100 DUP(0)STACK1 ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK1START:MOV AX,DATA MOV DS,AXMOV DX,3FBH;MOV AL,80H;DLAB=1 OUT DX,AL MOV AX,0CH;N=12 BAUD=9600bpsMOV DX,3F8H;低位 OUT DX,ALMOV AL,AHINC DX OUT DX,AL

25、MOV AL,03H;八位数据，1停止，无校验MOV DX,3FBH;线路控制REG OUT DX,ALMOV AL,0;屏蔽全部中断MOV DX,3F9H OUT DX,ALWAIT1: MOV DX,3FDH;读线路状态寄存器IN AL,DXTEST AL,1EH;判断是否有错JNZ ERRORTEST AL,01H;判断是否收到JNZ RECEIVETEST AL,20H;判断发送端是否空JZ WAIT1MOV DL,0FFH;六号功能调用读入待发送数据MOV AH,06HINT 21HJZ WAIT1MOV DX,3F8H;写发送REGOUT DX,AL PUSH AX MOV DL,

26、AL MOV AH,02HINT 21HJMP WAIT1;返回 WAIT1CHAR: PUSH AXMOV DL,AL;显示接收MOV AH,02HINT 21HMOV DX,OFFSET CHL;输出字符串换行MOV AH,09HINT 21HPOP AXJMP WAIT1ERROR:MOV DX,3FDHIN AL,DXMOV DL,?;对于错误显示?MOV AH,02HINT 21HJMP WAIT1RECEIVE:MOV DX,3F8HIN AL,DX;读数据接收寄存器 CMP AL,!;判断是否结束JNE CHAR MOV AH,4CH INT 21HCODE ENDS END S

27、TART2、两台PC机间RS-232串口通信发送源程序：CODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: MOV AL,80H ;8250初始化,设DLAB=1 MOV DX,3FBH OUT DX,AL MOV AX,30H MOV DX,3F8H OUT DX,AL ;写入除数低字节 MOV AL,AH INC DX OUT DX,AL ;写入除数高字节 MOV AL,0AH ;7位数据,1位停止,奇校验 MOV DX,3FBH OUT DX,AL ;写入线路控制寄存器 MOV AL,03H MOV DX,3FCH OUT DX,AL ;写入Modem控制寄存器 MOV

28、AL,0 MOV DX,3F9H OUT DX,AL ;写中断允许寄存器，屏蔽所有中断 WAIT1: MOV DX,3FDH ;读线路状态寄存器 IN AL,DX TEST AL,1EH ;出错否 JNZ ERROR TEST AL,01H ;接收数据就绪否 JNZ SEND ;发送 TEST AL,20H ;发送寄存器空否,不空,返回等待 JZ WAIT1 SEND: MOV AH,1 INT 21H ;读键盘 CMP AL,21H ;是!? JZ EXIT ;是,返回操作系统 MOV DX,3F8H ;不是,则发送 OUT DX,AL JMP WAIT1 ;返回等待 ERROR: MOV

29、DX,3FDH ;出错则清除线路状态寄存器 IN AL,DX MOV DL,? ;显示? MOV AH,02H INT 21H JMP WAIT1 EXIT: MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START接收源程序：CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE START: MOV AL,80H ;8250初始化 MOV DX,3FBH OUT DX,AL MOV AX,30H ;写除数 MOV DX,3F8H OUT DX,AL ;写入除数低字节 MOV AL,AH INC DX MOV DX,3F9H OUT DX,AL ;写入除数高字节 MOV

30、AL,0AH MOV DX,3FBH OUT DX,AL ;写入线路控制寄存器 MOV AL,03H MOV DX,3FCH OUT DX,AL ;写入Modem控制寄存器 MOV AL,0 MOV DX,3F9H OUT DX,AL ;写中断允许寄存器，屏蔽所有中断 WAIT1: MOV DX,3FDH ;读线路状态寄存器 IN AL,DX TEST AL,1EH ;出错否 JNZ ERROR TEST AL,01H ;接收数据就绪否 JNZ RECEIVE ;转接收 TEST AL,20H ;发送寄存器空否,不空,返回等待 JZ WAIT1 JMP WAIT1 ;均返回等待 RECEIVE: MOV DX,3F8H ;读接收数据 IN AL,DX AND AL,B ;保留位数据 CMP AL,21H ;是!? JNZ CHAR MOV AH,4CH ;返回操作系统 INT 21H CHAR: PUSH AX MOV DL,AL MOV AH,2 ;显示接受字符 INT 21H POP AX JMP WAIT1 ;返回等待 ERROR: MOV DX,3FDH ;出错则清除线路状态寄存器 IN AL,DX MOV DL,? ;显示? MOV AH,02H INT 21H JMP WAIT