北京邮电大学微机原理硬件实验报告.docx
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北京邮电大学微机原理硬件实验报告
实验报告一：
I/0地址译码和简单并行接口
——实验一&实验二
一、实验目的
掌握I/O地址译码电路的工作原理；掌握简单并行接口的工作原理及使用方法。
二、实验原理及内容
a）I/0地址译码
1、实验电路如图1-1所示，其中74LS74为D触发器，可直接使用实验台上数字电路实验区的D触发器,74LS138为地址译码器。
译码输出端Y0～Y7在实验台上“I/O地址“输出端引出，每个输出端包含8个地址，Y0：
280H～287H，Y1：
288H～28FH，……当CPU执行I/O指令且地址在280H～2BFH范围内，译码器选中，必有一根译码线输出负脉冲。
例如：
执行下面两条指令
MOVDX，2A0H
OUTDX，AL（或INAL，DX）
Y4输出一个负脉冲，执行下面两条指令
MOVDX，2A8H
OUTDX，AL（或INAL，DX）
Y5输出一个负脉冲。
利用这个负脉冲控制L7闪烁发光（亮、灭、亮、灭、……），时间间隔通过软件延时实现。
2、接线：
Y4/IO地址接CLK/D触发器
Y5/IO地址接CD/D触发器
D/D触发器接SD/D触发器接+5V
Q/D触发器接L7（LED灯）或逻辑笔
b）简单并行接口
1、按下面图4-2-1简单并行输出接口电路图连接线路（74LS273插通用插座，74LS32用实验台上的“或门”）。
74LS273为八D触发器，8个D输入端分别接数据总线D0～D7，8个Q输出端接LED显示电路L0～L7。
2、编程从键盘输入一个字符或数字，将其ASCⅡ码通过这个输出接口输出，根据8个发光二极管发光情况验证正确性。
3、按下面图4-2-2简单并行输入接口电路图连接电路（74LS244插通用插座，74LS32用实验台上的“或门”）。
74LS244为八缓冲器，8个数据输入端分别接逻辑电平开关输出K0～K7，8个数据输出端分别接数据总线D0～D7。
4、用逻辑电平开关预置某个字母的ASCⅡ码，编程输入这个ASCⅡ码，并将其对应字母在屏幕上显示出来。
5、接线：
1）输出
按图4-2-1接线（图中虚线为实验所需接线，74LS32为实验台逻辑或门）
2）输入
按图4-2-2接线（图中虚线为实验所需接线，74LS32为实验台逻辑或门）
三、硬件连线图
1、I/O地址译码
2.简单并行接口
四、软件程序流程图
1、I\O地址译码
2、简单并行接口
五、源程序
1、I\O地址译码
STACKSEGMENTSTACK'STACK'
DB100DUP（?
）
STACKENDS
DATASEGMENT
DATAENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,SS:
STACK,DS:
DATA
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
LOP:
MOVDX,2A0H
OUTDX,AL;点亮灯
CALLDELAY;延时
MOVDX,2A8H
OUTDX,AL;熄灭灯
CALLDELAY
JMPLOP
CODEENDS
ENDSTART
DELAYPROCNEAR;延时子程序
PUSHCX
PUSHBX
MOVBX,250;250×65535
LP2:
MOVCX,0FFFFH
LP1:
LOOPLP1
DECBX
JNZLP2
POPBX
POPCX
RET
DELAYENDP
2、简单并行接口电路
STACKSEGMENTSTACK'STACK'
DB100DUP（?
）
STACKENDS
DATASEGMENT
DATAENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,SS:
STACK,DS:
DATA
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
LOP:
MOVAH,01H
INT21H
CMPAL,1BH;检查是否按下退出esc键
JZENDING
MOVDX,2A8H;将ascii码输出
OUTDX,AL
JMPLOP
ENDING:
MOVAL,0
OUTDX,AL
MOVAX,4C00H
INT21H
CODEENDS
ENDSTART
六、实验总结
在这三次实验中出现的问题以及相应的解决方法如下：
实验一：
因为对D触发器的特性有些遗忘，在编写程序时犯了不少错误，最终通过请教助教解决了一些疑问，从而顺利写出了代码。
实验二：
实验二的程序逻辑比较简单，但连线比较多，在实验过程中，也多次连错了线，通过检查纠正了连线错误，也很快完成了实验。
七、实验收获与心得体会
这次实验是第一次用汇编语言控制接口，因为理论课尚未讲到相关内容，做实验时，上手地比较慢。
通过实验一实验二，熟练了对IN、OUT指令的使用，对接口有了初步认识。
同时通过研究译码电路，对“地址”也有了进一步的认识。
实验报告二：
可编程并行接口8255的应用
——实验三&实验四&实验五
一、实验目的
1、通过实验，掌握8255工作于方式0以及设置A口为输出口，C口为输入口的方法。
、
2、掌握数码管显示数字的原理。
3、掌握8255控制键盘及显示电路的基本功能及编程方法；掌握一般键盘和显示电路的工作原理。
二、实验原理及内容
a）实验三
１、实验电路如图4-3-1，8255C口接逻辑电平开关K0～K7，A口接LED显示电路L0～L7。
２、编程从8255C口输入数据，再从A口输出。
3、接线：
PC7~PC0/8255接K7~K0/逻辑电平开关
PA7~PA0/8255接L7~L0/LED显示
CS/8255接Y1/IO地址
b）实验四
１、静态显示:
按4-4-1连接好电路，将8255的A口PA0～PA7分别与七段数码管的段码驱动输入端a～dp相连，位码驱动输入端S0、S1、S2、S3接PC0、PC1、PC2、PC3，编程在数码管显示自己的学号的后四位。
（或编程在数码管上循环显示“00-99”，位码驱动输入端S0、S1接PC0、PC1；S2、S3接地。
）
2、接线：
PA7~PA0/8255接dp~a/LED数码管
PC3~PC0/8255接S3~S0/LED数码管
CS/8255接Y1/IO地址
C）实验五
1、编程：
使得在小键盘上每按一个健，4位数码管上显示出相应字符，它们的对应关系如下：
2、接线：
PC7~PC0/8255接行3~列0/4X4键盘
PA7~PA0/8255接dp~a/LED数码管
CS/8255接Y1/IO地址
PB3~PCB/8255接S3~S0/LED数码管
（或哪位数码管要显示则位选S接+5V即高电平，不想显示的数码管S接GND即低电平）
三、硬件连线图
a）实验三
b）实验四
c）实验五
四、软件流程图
a）实验三
b）实验四
c）实验五
五、源程序
a）实验三
STACKSEGMENTSTACK'STACK'
DB100DUP（?
）
STACKENDS
DATASEGMENT
DATAENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,SS:
STACK,DS:
DATA
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
MOVAL,10001001B;A口输出C口输入，工作方式为00
MOVDX,28BH;控制端口地址
OUTDX,AL;8255初始化，写入工作方式控制字
LOP:
MOVDX,28AH;将开关状态读入
INAL,DX
MOVDX,288H;讲状态输出到A口
OUTDX,AL
MOVAH,0BH;检测键盘状态
INT21H
CMPAL,0FFH;如果键盘上有输入则停止程序
JZENDING
JMPLOP
ENDING:
MOVAL,0
MOVDX,288H
OUTDX,AL
MOVAX,4C00H
INT21H
CODEENDS
ENDSTART
b）实验四
STACKSEGMENTSTACK'STACK'
DB100DUP（?
）
STACKENDS
DATASEGMENT
DATAENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,SS:
STACK,DS:
DATA
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
MOVAL,10000000B
MOVDX,28BH
OUTDX,AL;8255初始化
LOP:
MOVAL,3FH;将0的段码输出给A口
MOVDX,288H
OUTDX,AL
MOVAL,08H;输出位码给C口
MOVDX,28AH
OUTDX,AL
CALLDELAY;延时程序
MOVAL,06H;将1的段码输出的A口
MOVDX,288H
OUTDX,AL
MOVAL,04H;输出选通位码
MOVDX,28AH
OUTDX,AL
CALLDELAY
MOVAL,7FH;将8的段码输出的A口
MOVDX,288H
OUTDX,AL
MOVAL,02H;输出选通位码
MOVDX,28AH
OUTDX,AL
CALLDELAY
MOVAL,06H;将8的段码输出的A口
MOVDX,288H
OUTDX,AL
MOVAL,01H;输出选通位码
MOVDX,28AH
OUTDX,AL
callDELAY
MOVAH,0BH;检查键盘是否有输入
INT21H
CMPAL,0ffh
JZENDING;有则退出
JMPLOP
ENDING:
MOVAL,00H
MOVDX,28AH
OUTDX,AL
MOVAX,4C00H
INT21H
DELAYPROCNEAR
PUSHCX
PUSHBX
MOVBX,005H;250×65535
LP2:
MOVCX,0fFFFH
LP1:
LOOPLP1
DECBX
JNZLP2
POPBX
POPCX
RET
DELAYENDP
CODEENDS
ENDSTART
c）实验五
STACKSEGMENTSTACK'STACK'
DB100DUP（?
）
STACKENDS
DATASEGMENT
KEYVALUEDB71H,7CH,07H,4FH;键盘值对应的段码表,LINE0
DB79H,77H,7DH,5BH;LINE1
DB5EH,6FH,6DH,06H;LINE2
DB39H,7FH,66H,3FH;LINE3
ROWDB0EFH,0DFH,0BFH,7FH
DATAENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,SS:
STACK,DS:
DATA
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
MOVAL,10000001B;C口高4位接键盘行输出，低4位列输入，A口输出
MOVDX,28BH
OUTDX,AL
LEABX,KEYVALUE
MOVSI,0
SCANROW:
MOVAL,ROW[SI];扫描行
MOVDX,28AH
OUTDX,AL;输出行
CALLDELAY;延迟消抖
INAL,DX;读取列
ANDAL,0FH
CMPAL,0FH
JZNEXT;此行无键按下
CMPAL,0EH
JZLINE0;按下第0列的键
CMPAL,0DH
JZLINE1;按下第1列的键
CMPAL,0BH
JZLINE2;按下第2列的键
JMPLINE3
NEXT:
INCSI
CMPSI,4
JBNEXT1
MOVSI,0
NEXT1:
JMPSCANROW
LINE0:
MOVCL,[BX+SI+0];查表或许按下的键相应的输出段码
JMPOUTPUT
LINE1:
MOVCL,[BX+SI+4]
JMPOUTPUT
LINE2:
MOVCL,[BX+SI+8]
JMPOUTPUT
LINE3:
MOVCL,[BX+SI+12]
OUTPUT:
CMPCL,3FH;检查是否是0，是0就退出
JZENDING
MOVAL,CL
MOVDX,288H;传送段码给A口
OUTDX,AL
MOVAL,01H;传送位码给B口
MOVDX,289H
OUTDX,AL
MOVSI,0
JMPSCANROW;继续扫描
ENDING:
MOVAL,00
MOVDX,289H
OUTDX,AL
MOVAX,4C00H
INT21H
DELAYPROCNEAR
PUSHCX
PUSHBX
MOVBX,1;250×65535
LP2:
MOVCX,0FFFH
LP1:
LOOPLP1
DECBX
JNZLP2
POPBX
POPCX
RET
DELAYENDP
CODEENDS
ENDSTART
六、实验总结
在这三次实验中出现的问题以及相应的解决方法如下：
实验三：
一开始没法用开关控制LED的亮灭，程序一运行就直接退出了，检查代码发现自己的退出条件写错了，修改后就能正常工作了。
实验四：
四个数码管显示不正常，四个数字都没法稳定的显示，经过调整延时的大小，能够使后两个数码管正常显示，但前两个数码管不受控制，最后发现是前两个数码管坏了。
实验五：
按下的键与数码管中显示的图形不一样，经过检查代码和实验箱，发现代码中按键对应的段码表行列顺序与实验箱不一致，经过调整，解决了不一致的问题。
七、实验收获与心得体会
这三次实验都是围绕着8255并行接口做一些小的应用，其中实验三与实验四逻辑比较简单，实验五稍微难一点，因为理论课还未讲到接口部分，硬件实验需要自己自学接口电路，但从中收获了不少知识，大致明白了如何使用一个接口芯片，学会了自己看手册，根据说明来编程使用接口电路，对地址有了更深刻的理解。
代码都是实验前自己课下独立编写的，因此上实验室操作时比较顺利，但也遇到了一些小错误，但也都独立解决了，在这样的一个过程中，增强了自己的学习能力和独立解决问题的能力。
实验报告三：
可编程定时器/计数器（8253/8254）
一、实验目的
学习掌握8253用作定时器的编程原理；
二、实验原理及内容
（1）8253应用小结
8253和8254都是可编程计数器，它们的引脚兼容，功能与使用方法相同。
8254是8253的改进型。
1．8253初始化
使用8253前，要进行初始化编程。
初始化编程的步骤是：
①向控制寄存器端口写入控制字对使用的计数器规定其使用方式等。
②向使用的计数器端口写入计数初值。
2．8253控制字
D7D6＝00：
使用0号计数器，D7D6＝01：
使用1号计数器
D7D6＝10：
使用2号计数器，D7D6＝11：
无效
D5D4＝00：
锁存当前计数值
D5D4＝01：
只写低8位（高8位为0），读出时只读低8位
D5D4＝10：
只写高8位（低8位为0），读出时只读高8位
D5D4＝11：
先读/写低8位，后读/写高8位计数值
D3D2D1＝000：
选择方式0，D3D2D1＝001：
选择方式1
D3D2D1＝X10：
选择方式2，D3D2D1＝X11：
选择方式3
D3D2D1＝100：
选择方式4，D3D2D1＝101：
选择方式5
D0＝0：
计数初值为二进制，D0＝1：
计数初值为BCD码数
（2）实验电路
1、按图4-8-1虚线连接电路
2、接线：
CS/8253接Y0/IO地址
GATE0/8253接+5V
CLK0/8253接1M时钟
OUT0/8253接喇叭或蜂鸣器
（3）实验内容
1．完成一个音乐发生器，通过喇叭或蜂鸣器放出音乐，并在数码管上显示乐谱。
2．扩展部分：
利用小键盘实现弹琴功能，并显示弹奏的乐谱。
注意：
8253输入频率应小于2MHz。
三、硬件连线图
四、软件流程图
1、主程序流程
2、放音子程序流程
3、弹琴子程序流程
4、
五、源程序
STACKSEGMENTSTACK'STACK'
DB100DUP（?
）
STACKENDS
DATASEGMENT
INPUTINFODB0AH,0DH,'Pleasechoosemode:
1isplayingmusic;2isspieling',0AH,0DH
DB'$'
ERROR_INFODB0AH,0DH,'illegalinput,pleaseinputagain!
',0AH,0DH,'$'
TONEDW3906,3472,3125,2932,2604,2347,2083;音调1-7计数初始值
TIMEDW1000H,1000H,1000H,2000H,2000H,4000H,4000H;持续时间
DUANMADB06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H;与乐谱所对应的数码管段码
KEYVALUEDB71H,7CH,07H,4FH;键盘值对应的段码表,LINE0
DB79H,77H,7DH,5BH;LINE1
DB5EH,6FH,6DH,06H;LINE2
DB39H,7FH,66H,3FH;LINE3
TUNEKDW0,0,2083,3125
DW0,0,2347,3472
DW0,0,2604,3906
DW0,0,2932,0
ROWDB0EFH,0DFH,0BFH,7FH
DATAENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,SS:
STACK,DS:
DATA
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
MOVAL,10000001B;8255初始化；C口高4位接键盘行输出，低4位列输入，A口输出
MOVDX,28BH
OUTDX,AL
MOVAL,00110110B;8253初始化,工作方式3，使用计时器0
MOVDX,283H
OUTDX,AL
BEGIN:
MOVAH,09H;输入提醒，选择放音或弹琴模式或者退出程序
LEADX,INPUTINFO
INT21H
MOVAH,01H
INT21H
CMPAL,'1'
JZPLAY_MUSIC
CMPAL,'2'
JZSPIELING
CMPAL,1BH
JZENDING
JMPINPUT_ERROR;输入检错
INPUT_ERROR:
MOVAH,09H
LEADX,ERROR_INFO
INT21H
JMPBEGIN
PLAY_MUSIC:
CALLPLAYMUSIC
JMPBEGIN
SPIELING:
CALLSPIELINGP
JMPBEGIN
ENDING:
MOVAX,4C00H
INT21H
PLAYMUSICPROC
PUSHSI;保护现场数据
PUSHDI
PUSHAX
PUSHBX
PUSHCX
PUSHDX
LEASI,TONE;音调表
LEADI,TIME;每一个音调持续时间表
LEABX,DUANMA;段码表
MOVCX,7;循环控制变量赋值
LOP1:
MOVAX,[SI];计数器赋值
MOVDX,280H;计时器0的地址
OUTDX,AL;先写入低八位，再写入高八位
MOVAL,AH
OUTDX,AL
INCSI
INCSI
MOVAL,[BX];在数码管上显示乐谱
MOVDX,288H;8255A口地址
OUTDX,AL
INCBX
MOVAL,01H;传送位码给B口
MOVDX,289H
OUTDX,AL
MOVAX,[DI];延迟，AX为入口参数
CALLDELAY
INCDI
INCDI
MOVAH,0BH;检测键盘是否有输入，有则跳出
INT21H
CMPAL,0FFH
JZPOUT
LOOPLOP1
LEASI,TONE
LEADI,TIME
LEABX,DUANMA
MOVCX,7;重新循环
JMPLOP1
POUT:
POPDX
POPCX
POPBX
POPAX
POPDI
POPSI
RET
PLAYMUSICENDP
SPIELINGPPROC
PUSHAX
PUSHBX
PUSHCX
PUSHDX
PUSHBP
PUSHSI
PUSHDI
LEABX,KEYVALUE
LEABP,TUNEK
MOVSI,2;只扫描2，3行（01234567）
SCANROW:
MOVAL,ROW[SI];扫描行
MOVDX,28AH
OUTDX,AL;输出行
PUSHAX
MOVAX,1
CALLDELAY;延迟消抖
POPAX
INAL,DX;读取列
ANDAL,0FH
CMPAL,0FH
JZNEXT;此行无键按下
CMPAL,0EH
JZLINE0
CMPAL,0DH
JZLINE1
CMPAL,0BH
JZLINE2
JMPLINE3
NEXT:
MOVAL,36H;键盘弹起，对8253重新初始化，是蜂鸣器停止发音
MOVDX,283H
OUTDX,AL
INCSI
CMPSI,4
JBNEXT1
MOVSI,2
NEXT1:
JMPSCANROW
LINE0:
MOVCL,[BX+SI+0];查表
MOVDI,SI
SHLDI,1
MOVA
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