qian微机原理与接口技术实验报告.docx

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qian微机原理与接口技术实验报告

中南大学

微机原理与借口技术实验报告

课程名称

微机原理与几口技术

指导教师

梁建武

学院

信息科学与工程学院

专业班级

通信1201

姓名

钱程

学号

0909120712

日期

2014/6/22

目录

第一部分硬件实验

1.1实验一·····································3

1.2实验二·····································5

1.3实验三·····································6

1.4实验四·····································7

1.5实验五·····································8

1.6实验六·····································9

1.7实验七····································11

1.8实验八····································12

1.9实验九····································12

1.10实验十····································13

1.11实验十一··································14

1.12实验十二··································15

第二部分软件实验

1.1实验一·····································17

1.2实验二·····································19

第一部分硬件实验

实验一使用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、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。

图中ADC0809的CLK信号CL接T1（1MHZ），基准电压Vref（+）接Vcc（已连好）。

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CS＿0809和WR、RD经逻辑组合后，去控制ADC0809的ALE、START、ENABLE信号。

ADC0809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8259Ａ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ADD－A、ADD－B、ADD－C接系统数据线的低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，ADPORT

INAL，DX

2.实验线路的连接

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）IN0插孔连WD1的输出Vout插孔。

2）CS＿0809连译码输出Y6插孔。

3）CLK＿0809连上面主板的脉冲输出T2（500KHZ）。

4）将8279接口模块上的插座DU（JB51）（a-h）用8芯线连接至数码管模块插座DU（a-h），8279接口模块上插座BIT（JB53）连接至数码管模块插座BIT。

5）8279接口模块上的插孔8279ClK连至上面主板的CLCK（对58B机型该线不连）。

6）8279接口模块上的插孔8279CS连至上面主板的CS5（对58B机型该线不连）。

3.实验软件编程提示

本实验软件要求：

初始显示“0809－00”，然后根据A/D采样值，不断更新显示。

三、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.安装软件。

四、实验结果

■打开实验源文件：

在文件（FILE）栏目下选择打开（OPEN），在本软件所在的安装

目录中8HASM子目录下选择源程序，如选H0809.ASM，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、连接并装载到实验板的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，在数码管上应显示“0809－XX”。

■调节电位器WD1，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+5V－FFH，2.5V－80H，0V－00H。

结果显示如图1-1

图1-1

实验二使用DAC0832的D/A转换实验

（一）

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、实验内容

1．实验原理

实验原理如图所示，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，CS＿0832作为0832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。

2.实验线路的连接

1）将0832片选信号CS＿0832插孔和译码输出Y7插孔相连。

2）对模块化机型，该模块中的+12V连到上面信号源板的电源部分的+12V上，-12V连到上面信号源板的电源部分的-12V上。

对一体化机型，这两根线内部已连好。

实验软件编程提示

3.实验软件编程提示

实验要求在DOUT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DOUT端输出。

三、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。

四、实验结果

用示波器测量DOUT插孔，应有方波输出，方波的周期约为1ms。

实验结果显示如图2-1

图2-1

实验三使用DAC0832的D/A转换实验

（二）

一、实验目的

进一步掌握数/模转换的基本原理。

二、实验目的

1.实验原理同实验二

2.实验线路的连线

1）将DAC0832片选信号CS＿0832CS插孔和译码输出Y7插孔相连。

2）对模块化机型，该模块中的+12V连到上面信号源板的电源部分的+12V上，-12V连到上面信号源板的电源部分的-12V上。

对一体化机型，这两根线内部已连好。

3.实验软件编程提示

本实验在DAOUT端输出锯齿波。

根据Vout=－〔VRFE×（输入数字量的十进制数）〕/256即可知道，只要将数字量0～256（00H~FFH）从0开始逐渐加1递增直至256为止，不断循环，在DOUT端就会输出连续不断的锯齿波。

三、实验步骤

1.根据原理图正确连接好实验线路；

2.运行实验程序。

四、实验结果

用示波器测量DOUT插孔，应有锯齿波输出。

实验结果显示如图3-1

图3-1

实验四8255A可编程并行口实验

（一）

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、实验内容

1.实验原理

如实验原理图所示，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L0～L7对应显示K1～K8的状态。

2.实验线路的连接

1）8255A芯片PC0～PC7插孔依次接K1～K8。

2）8255A芯片PB0～PB7插孔依次接L0～L7。

3）8255A的片选插孔8255CS接译码输出Y7插孔。

三、实验步骤

1.按原理图连好线路；

2.运行实验程序,拨动K1～8，L0～L7会跟着亮灭。

四、实验结果

运行实验程序,拨动K1～8，L0～L7会跟着亮灭。

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、实验内容

1.实验原理

本实验原理图所下图示，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5－1所示。

8253A的片选地址为48H~4FH。

因此，本实验板中的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2，工作在方式3（方波发生器方式），输入时钟CLK2为1MHZ，输出OUT2要求为1KHZ的方波，并要求用接在GATE2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。

2.实验线路的连接

8253A芯片（就在主板上）的CLK2引出插孔连主板上的分频输出插孔T1（1MHZ）。

三、实验步骤

1.按实验原理图连接好实验线路；

2.运行试验程序。

四、实验结果

用示波器测量8253A的OUT2输出插孔，应有频率为1KHZ的方波输出，幅值0～4V。

实验结果显示如图5-1

图5-1

实验六使用8259A的单级中断控制实验

一、实验目的

1.掌握中断控制器8259A与微机接口的原理和方法；

2.掌握中断控制器8259A的应用编程。

二、实验内容

1.实验原理

本系统中已设计有一片8259A中断控制芯片，工作于主片方式，8个中断请求输入端IR0～IR7对应的中断型号为8～F，其和中断矢量关于如下表6－1所示。

根据实验原理图6-1，8259A和8088系统总线直接相连，8259A上连有一系统地址线A0，故8259A有2个端口地址，系统中为20H、21H。

20H用来写ICW1，21H用来写ICW2、ICW3、ICW4，初始化命令字写好后，再写操作命令字。

OCW2、OCW3用口地址20H，OCW1用口地址21H。

图6－1中，使用了3号中断源，IRQ3插孔和SP插孔相连，中断方式为边沿触发方式，每按一次AN按钮产生一次中断信号，向8259A发出中断请求信号。

如果中断源电平信号不符规定要求则自动转到7号中断，显示“Err”。

CPU响应中断后，在中断服务中，对中断次数进行计数并显示，计满5次结束，显示器显示“8259Good”。

图6-1

2.实验线路的连接

1）将单级中断模块中8259A的IRQ3插孔和脉冲发生器单元SP1插孔相连。

SP1插孔初始电平置为低电平。

2）将单级中断模块中8259A的片选插孔8259CS1连主板的CS6（对58B机型该线不连）。

3）将8279接口模块上的插座DU（JB51）（a-h）用8芯线连接至数码管模块插座DU（a-h），8279接口模块上插座BIT（JB53）连接至数码管模块插座BIT。

4）8279接口模块上的插孔8279ClK连至上面主板的CLOCK（对58B机型该线不连）。

5）8279接口模块上的插孔8279CS连至上面主板的CS5（对58B机型该线不连）。

三、实验步骤

1.按实验原理图连接好线路；

2.运行实验程序。

在数码管上显示“8259－1”。

3.按AN按键，每按一次产生一次中断，在显示器左边一位显示中断次数，满5次中断，显示器显示“8259good”。

四、实验结果

按AN按键，每按一次产生一次中断，在显示器左边一位显示中断次数，满5次中断，显示器显示“8259good”。

实验结果显示如图6-2

图6-2

实验七使用8251A的串行接口应用实验

（一）

一、实验目的

1.掌握用8251A接口芯片实现微机间的同步和异步通信；

2.掌握8251A芯片与微机的接口技术和编程方法。

二、实验内容

实验原理图如图所示，8251A的片选地址为050~05F，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8253A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。

三、实验步骤

运行实验程序，用示波器探头测8251的发送脚8TXD上的波形，以判断起始位、数据位以及停止位的位置。

四、实验结果

实验结果显示如图

实验八8279可编程键盘显示接口实验

一、实验目的

学习8279A与微机8088系统的接口方法，了解8279A用在译码扫描和编码扫描方式时的编程方法，以及8088CPU用查询方式和中断方式对8279A进行控制的编程方法。

二、实验步骤

系统中8279A接口芯片及其相关电路完成键盘扫描和显示，本实验以查询方式获取键盘状态信息，读取键值。

键值转换成显示代码供显示。

1.将8279键盘接口显示部分的DU（a-h）用8芯线连接至数码管显示区的DU（a-h），BIT连接至数码管显示区的BIT。

KH连键盘区KH，KL连键盘区的KL；

2.运行实验程序。

三、实验结果

在数码管上显示“8279－1”，在小键盘上输入数字键。

实验九小直流电机调速实验

一、实验目的

1.掌握直流电机的驱动原理；

2.了解直流电机调速的方法。

二、实验内容

1.用DAC0832D/A转换电路的输出，经放大后驱动直流电机；

2.编制程序，改变DAC0832输出经放大后的方波信号的占空比来控制电机转速。

三、实验线路

四、连接方法

1.DAC0832的片选信号CS_0832连到译码输出Y6；

2.对58B机型，0832的输出DOUT端连到电机模块上的插孔DJ，对模块化机型0832的输出DOUT端连到电机模块上的MC插孔；

3.对模块化机型，M0和M1插孔分别连两个开关或+5V和GND,以控制电机的正反转。

五、实验步骤

1.确认连线正确性；

2.从起始地址开始连续运行程序，观察直流电机的转速。

六、实验结果

实验结果显示如图

实验十步进电机控制

一、实验目的

1.了解步进电机控制的基本原理；

2.掌握步进电机转动编程方法。

二、实验内容

1.用74LS273挂接在数据总线上，输出控制脉冲，由UN2003驱动步进电机转动；

2.硬件线路原理图如图所示。

三、连线方法

1.电机模块上BA、BB、BC、BD分别接到输入/输出模块上74LS273的输出OUT0～OUT3。

2.输入/输出模块上273CS2连到Y6。

3.输入/输出模块上CLR连到主板的/RST（58B机型该线不连）。

四、实验步骤

按实验原理图连好实验线路图,运行实验程序，观察步进电机转动情况。

实验结果显示如图

实验十一8259A串级终端控制实验

一、实验目的

掌握8259中断控制器级联方式的硬件设计和软件编程。

二、实验内容

用2片8259A组成串级中断实验系统，可将外中断源扩展8×2－1=15个，本实验从片1IR0上接正单脉冲SP。

从片的中断请求1INTR接在主片的IRQ3上，主片的中断请求INT1接在8088的INTR上，两片8259的级连线CAS0～CAS2对应相连。

15个中断源的优先权安排如下：

主片IR0>主片IR1>主片IR2>从片IR0～IR7>主片IR3～IR7。

实验原理图如图

三、实验步骤

1.将8259_CS2插孔和译码输出插孔Y0相连,1IRQ0插孔和单脉冲输出SP1相连,1INTR插孔和IRQ3相连。

将8259_CS1插孔和译码输出插孔CS6相连（对58B机型该线不连）；

2.将8279接口模块上的插座DU（a-h）用8芯线连接至数码管模块插座DU（a-h），8279接口模块上插座BIT连接至数码管模块插座BIT；

3.8279接口模块上的插孔8279ClK连至上面主板的CLOCK（对58B机型该线不连）；

4.8279接口模块上的插孔8279CS连至上面主板的CS5（对58B机型该线不连）；

5.运行实验程序:

显示器显示8259-2，按AN按钮一次，产生中断，显示器应显示“8259good”。

如果显示器显示ERR，则表示中断出错，原因是中断触发电平不到位。

四、实验结果

实验结果显示如图

实验十二用D/A，A/D实现闭环测试

一、实验目的

1.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；

2.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、实验内容

1.实验原理

本实验采用DAC0832和ADC0809做数模转换和模数转换闭环测试实验，即将数模转换器输出的模拟量作为模数转换器的模拟量输入，并比较D/A设定的数字量与A/D读出的数字量，从而得出实验结论。

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，/CS和/XFER相接后作为0832芯片的片选0832CS。

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。

进行D/A转换只需如下两条命令：

MOVAL，DATA0　；DATA0为设定的待要转换的数字量。

OUTDAPORT，AL；DAPORT为DAC0832的端口地址，数字量送端口。

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。

图中ADC0809的CLK信号接1MHZ，基准电压ref+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。

ADC0809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8259Ａ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ADD－A、ADD－B、ADD－C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转换只需如下两条命令：

MOVAL，DATA　；DATA为通道值。

OUTADPORT，AL；ADPORT为ADC0809端口地址，通道值送端口。

读取A/D转换结果用下面一条指令：

INAL，ADPORT

2.实验软件编程提示

0832芯片输出产生锯齿波，只须由AL中存放数据的增减来控制。

当AL中数据从0

逐渐增加到FF产生溢出，再从00增大到FF，不断循环，从而产生连续不断的锯齿波。

与此相对应ADC0809不断地将0832所输出的模拟量进行A/D转换，转换结果会不断地在显示器上显示，模拟量与数字量对应关系的典型值为+5V－FFH，2.5V－80H，0V－00H。

为了便于比较，本实验中显示器的最高位显示“d”，而后显示设定的D/A数字量的十进制值（三位），而后显示“—”，最后显示A/D转换结果的十进制值（三位）。

三、实验线路连接

1.A/D转换器ADC0809的片选信号CS_0809连接译码输出Y6。

CLK_0809连T1（1MHZ）；

2.A/D转换器0809的通道0输入信号IN0连接D/A转换器DAC0832的输出信DAOUT；

3.Y7连接D/A转换器DAC0832的片选信号CS_0832；

4.将8279接口模块上的插座DU（JB51）（a-h）用8芯线连接至数码管模块插座DU（a-h），8279接口模块上插座BIT（JB53）连接至数码管模块插座BIT；

5.8279接口模块上的插孔8279ClK连至上面主板的CLOCK（对58B机型该线不连）；

6.8279接口模块上的插孔8279CS连至上面主板的CS5（对58B机型该线不连）。

四、实验步骤

1.正确理解实验原理；

2.连接好实验线路；

3.运行实验程序，观察运行结果。

五、实验结果

实验结果显示如图

第二部分软件实验

实验一顺序程序设计与DEBUG使用

一、实验内容

1.利用串操作传送指今将0FFH送入数据段的0180H开始的128个字节存储单元中，编写一段程序；

2.DEBUG调试。

二、实验结果

1.源程序

MOVSI,0FFH

MOVDI,180H

MOVCX,128

CLD

LOOP:

MOVSB

DECCX

JNZLOOP

HLT

2.DEBUG实验内容及相关显示

1）movax,1234

a.反汇编命令U

b.单步运行命令T

c.内存显示命令D

d.寄存器命令R

e.修改内存命令

源代码：

MOVAX,1234

修改后代码：

MOVBX,4567

实验二汇编实验

一、实验内容

汇编语言设计（自选3-5个程序设计，学会调试，尤其要单步调试）

二、实验