微机课程实习.docx
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微机课程实习
福建农林大学计算机与信息学院
信息工程类
课程实习报告
课程名称：
微机原理与接口技术
课程设计题目：
模拟霓虹灯
姓名：
系：
专业：
年级：
学号：
指导教师：
詹仕华
职称：
副教授
2013年1月6日
福建农林大学计算机与信息学院信息工程类
课程实习报告结果评定
序号
评定内容
等级
评定成绩
1
实习报告格式规范情况（20分）
优
良
中
差
2
完成实习内容情况：
独立进行实习工作；能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题；能正确、科学地分析和处理实验数据；图表完备，语句简洁，内容完整（40分）
优
良
中
差
3
问题讨论与分析情况：
有独立见解，内容深入，归纳合理，结论严谨（20分）
优
良
中
差
4
达到实习目的情况（10分）
优
良
中
差
5
实习报告总体评价（10分）
优
良
中
差
合计
指导教师签字：
评定日期：
目录
1.课程设计目的……………………………………………………………………1
2.课程设计要求……………………………………………………………………1
3.课程设计地点……………………………………………………………………1
4.主要仪器设备……………………………………………………………………1
5.课程设计报告内容………………………………………………………………1
5.1AEDK8688ET实验机……………………………………………………………1
5.2微机系统配置…………………………………………………………………4
5.3AEDK8688ET实验机软件………………………………………………………4
5.4利用AEDK8688ET实验机设计一个微机接口实例…………………………5
6.问题讨论与分析………………………………………………………………10
7.总结……………………………………………………………………………10
参考文献…………………………………………………………………………11
微机原理与接口技术课程设计
1.课程设计目的
本课程设计是在比较系统地学习了汇编语言程序设计方法和微机原理与接口知识后，为了更好地掌握微型计算机的工作原理和接口电路设计方法，初步掌握微机应用系统的软、硬件开发方法和技术，为今后开发实际系统打下基础而进行的比较系统的课程设计。
通过课程设计进一步了解微型计算机的工作原理，熟悉微机基本输入、输出接口的组成及地址分析方法，掌握各种接口芯片和掌握接口电路的设计原则。
2.课程设计要求
2.1按照课程设计要求完成设计任务。
2.2认真编写程序，并进行程序调试，在实验机上运行，完成接口程序的设计；
2.3完成课程设计报告。
3.课程设计地点
计算机与信息学院硬件实验室（田家柄楼407），时间：
2012年12月30日～2013年1月6日
4.主要仪器设备（实验用的软硬件环境）
4.1普通微机一台；
4.2AEDK8688ET实验机一台套（含软件系统）；
4.3万用表一台；
5.课程设计报告内容
5.1AEDK8688ET实验机
5.1.1性能特点
AEDK8688ET实验机有如下性能特点：
三种配置工作方式：
（1）独立运行的单板机配置方式
（2）ISA总线配置方式
（3）串行监控配置方式。
具有夭折处理功能
②提供维修总线接口，具有自诊断和故障定位功能。
③提供故障隔离缓冲驱动卡
④提供简单易学的窗口化菜单式源语句调试软件和实验软件集成环境。
⑤易于扩充实验模块
⑥采用波峰焊接、热风整平技术
⑦软硬件实验丰富
串行监控配置方式的安装与运行
系统安装示意图（图5.11所示）
5.1.2AEDK8688ET实验机模块
AEDK8688ET实验机由许多独立的硬件实验模块组成，用户可用它们组成各种各样的硬件实验，所包括的模块有：
（1）频率源电路
（2）存储器模块（3）可编程并行口8255模块（4）双色LED灯模块（5）单色LED灯模块（6）参考电压（7）电位器（8）分频器模块（9）单脉冲电路（10）8279键盘及LED数码显示模块（11）步进电机驱动电路（12）A/D转换器模块（13）D/A转换器模块（14）8251可编程串行通讯模块（15）可编程定时/计数器模块（16）I/O译码电路（17）8259中断控制器实验模块（18）开关量输入实验模块（19）CPU和监控模块，20）（连接机电实验控制平台）专用插座。
5.1.3所用到的实验机模块原理
（1）可编程并行口8255模块（如图1所示）
8255地址是PA口CS+0H,PB口CS+1H,PC口CS+2H，命令控制口CS+3H，其中，CS为8255片选信号首地址，若CS=200H，则PA口地址是200H，PB口地址为201H，PC口地址为202H，控制口地址为203H，依此类推。
该模块在实验中主要处理数据并行输入/输出，如开关量的输入；单色LED/双色LED的输出，键盘实验等。
（2）8255的内部结构（如图2所示）
在8255内部，有三个数据端口寄存器A、B、C，每个端口均为8位，并可以设置成输入和/或输出方式，但各个端口仍有差异：
端口A（PA0—PA7）：
8位数据输出锁存/缓冲器，8位数据输入锁存器。
②端口B（PB0—PB7）：
8位数据I/O锁存/缓冲器，8位数据输入缓冲器。
③端口C（PC0—PC7）：
8位输出锁存/缓冲器，8位数据输入缓冲器（输入时没有锁存）。
应该注意，端口C又可以分成两部分：
高4位和低4位，它们可单独作为输出控制和状态输入。
端口A、B、C又可组成两组端口：
A组和B组，在每组中，端口A和端口B用作数据输出，端口C中的一部分用作控制和状态联络线。
图1
图2
（3）双色LED灯模块（如图3所示）
图3
双色灯输入由8255来驱动。
5.2微机系统配置
具备一台IBMPCXT/AT或兼容机（PC80286及以上机型）；
至少需10MB硬件容量；
PC机至少有一个串行通讯口；
PC机至少有一个XT总线槽或AT总线槽。
5.3AEDK8688ET实验机软件
5.3.1LCA88ET软件简介和安装
（1）LCA88ET软件是AEDK8688系列实验机或仿真机的调试软件。
软件支持AEDKT598实验机、AEDK-LABPCI实验机、AEDK8688仿真机。
LCA88ET软件是基于windows95/98操作平台的多窗口编辑、调试软件。
该软件支持汇编语言的编译/连接、调试。
软件支持单文件方式和工程化管理两种模式。
用户可在线对源文件直接编译、连接、加载和调试。
（2）本软件要求运行在IBMPC机或兼容机上，PC机上应安装有windowsx或更新的版本。
使用本软件时应与AEDK8688系列实验机或仿真机配套使用。
5.3.2LCA88ET软件使用
（1）启动LCA88ET：
用户双击桌面上的LCA88ET软件的图标，即可进入本软件。
（第一次启动LCA88ET，用户需设置实验机/仿真机型号、状态和通讯口）。
退出时，会自动保存用户最后一次的设置。
（2）程序编写：
选择“文件—新文件”菜单项，将新建一个空的编辑窗口，用户在编辑窗口中输入程序，输入完毕，选择“文件---另存为”菜单项，把该文件保存为Dem88.asm。
（3）程序编译：
编译是检查源文件的语法错误，如果源文件没有语法错误，编译器将生成源文件的目标代码。
用户选择“编译---编译并连接”菜单项，将编译并连接当前活动窗口的源文件，编译结果的信息显示在输出窗口中。
编译是检查源文件的语法错误，如果源文件没有语法错误，编译器将生成源文件的目标代码。
（4）程序调试：
用户选择“调试—加载调试”菜单项，加载当前活动窗口的源文件所产生的目标文件到实验机/仿真机；加载完毕，用户选择“调试—全速运行’菜单项，窗口左上角的图标开始不停的变动。
5.3.3LCA88ET软件调试
（1）跟踪调试：
调试应用程序所提供的重要性能也许就是跟踪应用程序。
跟踪应用程序使用户能够在运行应用程序时，看到IP指针在应用源代码程序中的确切位置，LCA88ET提供以下方法对程序的执行进行跟踪：
跟踪型单步热键F7
通过型单步热键F8
（2）断点调试：
调试中第二个重要工具是在源代码中预定处设置断点，大多数调试程序通过使用断点终止程序执行。
LCA88ET提供以下方法来设置断点达到中止程序执行目的：
执行到光标所在行F4按暂停按钮
（3）查看变量：
用户可以直接移动鼠标到相应的寄存器上，点击鼠标左键，将出现一个提示窗口，显示这个寄存器的当前值。
5.4利用AEDK8688ET实验机设计一个微机接口实例
5.4.1设计思路及原理
设计思路
应用实验机上实现双色灯的功能，编写程序片段可以达到使在原的实验机模块上实现新功能。
双色LED是由一个红色LED管芯和一个绿色LED管封装在一起，公用负端。
当红色正端加高电平，绿色正端加低电平时，红灯亮；红灯正端加低电平，绿色正端加高电平时，绿灯亮；两端都加低电平时，黄灯亮。
①通过模拟交通灯实验原理和思想，在实验机双色LED灯模块编写新程序，实现自己设置的功能。
把8255芯片上的PC4—PC7接DG1—DG4，PC0—PC3接DR1—DR3。
②根据设计思路编写程序，实现灯先全绿，延时后熄灭，同时四盏红灯依次亮即东西中的一盏亮，灭的同时另一盏灯亮。
当全熄灭后又延时。
③红灯与黄灯同②上的实现功能一致，然后灯全熄灭延时。
④返回①循环运行，直到有键按下时，程序停止扫描。
设计原理图
：
设计流程图
5.4.2根据以上要求编写的程序如下：
DATASEGMENT
D1EQU20H
D2EQU110H
PBDB?
DATAENDS
STACKSEGMENTSTACK
STADW50DUP（?
）
TOPEQULENGTHSTA
STACKENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA
START:
PUSHCS
POPDS
MOVDX,203H;设置为全输出
MOVAL,80H
OUTDX,AL
MOVDX,202H
MOVAL,00
OUTDX,AL;清LED
MOVDX,202H;全绿灯
MOVAL,0f0H
OUTDX,AL
MOVBX,D2
CALLDLY
MOVAL,0FFH
OUTDX,AL
MOVBX,D2
CALLDLY
MOVCX,03H
BG:
MOVAL,0FEH;绿灯依次亮
OUTDX,AL
MOVBX,D1
CALLDLY
MOVAL,0FDH
OUTDX,AL
MOVBX,D1
CALLDLY
MOVAL,0FBH
OUTDX,AL
MOVBX,D1
CALLDLY
MOVAL,0F7H
OUTDX,AL
MOVBX,D1
CALLDLY
MOVAL,0FFH
OUTDX,AL
MOVBX,D2
CALLDLY
MOVAL,0EFH;红灯依次亮
OUTDX,AL
MOVBX,D1
CALLDLY
MOVAL,0DFH
OUTDX,AL
MOVBX,D1
CALLDLY
MOVAL,0BFH
OUTDX,AL
MOVBX,D1
CALLDLY
MOVAL,7FH
OUTDX,AL
MOVBX,D1
CALLDLY
MOVAL,0FFH
OUTDX,AL
MOVBX,D2
CALLDLY
MOVAL,0EEH;黄灯依次亮
OUTDX,AL
MOVBX,D1
CALLDLY
MOVAL,0DDH
OUTDX,AL
MOVBX,D1
CALLDLY
MOVAL,0BBH
OUTDX,AL
MOVBX,D1
CALLDLY
MOVAL,77H
OUTDX,AL
MOVBX,D1
CALLDLY
MOVAL,0FFH
OUTDX,AL
MOVBX,D2
CALLDLY
JMPBG
DLYPROCNEAR
PUSHCX
DDD:
MOVCX,0FFFH
CCC:
LOOPCCC
DECBX
CMPBX,0
JNEDDD
POPCX
RET
DLYENDP
CODEENDS
ENDSTART
5.4.3在电源开关断开的前提下，在AEDK8688ET实验机上接线。
DG1~DG4,DR1~DR接至8255的PC0~PC7,8255的CS片选接至138译码处的200~207插孔。
如图4.
图4
5.4.4编译并全速运行程序可以观察到灯的闪亮情况如下：
（1）灯先全绿，延时后熄灭，同时四盏红灯依次亮即东西中的一盏亮，灭的同时另一盏灯亮。
当全熄灭后又延时。
（2）红灯与黄灯同
（1）上的实现功能一致，然后灯全熄灭延时。
（3）返回
（1）循环运行，直到有键按下时，程序停止扫描。
6.问题讨论与分析
8255共有三种工作方式，方式0，方式1，方式2，在本开关控制双色灯的实验中，8255工作在方式0——基本的输入输出方式，要是让8255工作在方式1——选通的输入输出方式，PA口输入，或者PB口输入，PC口设置为输出，是否也可以达到同样的实验要求结果？
这可能需要进一步的验证。
同时，本设计实验用两个开关控制一盏灯的状态，从而知道开关状态，该实验还可以进一步扩展，运用到实际生活中。
在我们生活中的红绿黄交通灯也是运用同样的原理，可以假设一个十字路口为东西南北走向，初始状态为东西红灯，南北红灯，然后转状态1南北绿灯通车，东西红灯，过一段时间转至状态2，南北绿灯闪亮几次转亮黄灯，延时几秒东西仍然红灯，再转状态3，东西绿灯通车，南北红灯，过一段时间再转状态4，东西绿灯闪烁几次转亮黄灯等等，基本原理一样，只要稍改下程序即可。
7.总结
通过本次实验我掌握了微机系统的开发步骤，熟悉并了解了可编程并行接口芯片8255A和AEDK8688ET实验机的使用方法，还掌握了汇编程序的设计，尽管在实验过程中遇到比较多的问题，没能够一个个都解决，但是最终实验还是成功的。
参考文献
[1]詹仕华、元海，微机原理与接口技术课程实验指导书
[2]詹仕华、元海，微机原理与接口技术课程设计指导书
[3]李保红等，微型计算机组织与接口技术，清华大学出版社，2005年
[4]马维华，微型原理与接口技术，科学出版社，2005年
[5]洪永强编著，微型原理与接口技术，科学出版社，2009年8月第2版
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