北京邮电大学微机原理与接口技术硬件实验报告.docx
- 文档编号:1666402
- 上传时间:2023-05-01
- 格式:DOCX
- 页数:29
- 大小:717.49KB
北京邮电大学微机原理与接口技术硬件实验报告.docx
《北京邮电大学微机原理与接口技术硬件实验报告.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《北京邮电大学微机原理与接口技术硬件实验报告.docx(29页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
北京邮电大学微机原理与接口技术硬件实验报告
信息与通信工程学院
微机原理与接口技术硬件实验报告
班级:
姓名:
学号:
序号:
日期:
2015-10-30——2015-12-26
实验一I/O地址译码
一、实验目的
掌握I/O地址译码电路的工作原理。
二、实验原理及内容
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角发器接+5V
Q/D触发器接L7(LED灯)或逻辑笔
三、硬件接线图与软件程序流程图
硬件连接图如下:
程序流程图如下:
四、源程序
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE;定义代码段
START:
MOVDX,2A0H;选通Y4
OUTDX,AL
CALLDELAY;延时
MOVDX,2A8H;选通Y5
OUTDX,AL
CALLDELAY;延时
MOVAH,1H
INT16H;01号功能调用,从键盘接收按键
JZSTART;无键按下,返回START
MOVAH,4CH;有键按下,返回DOS系统
INT21H
DELAYPROCNEAR;延时子程序,循环系数为100
MOVBX,100
LOOP1:
MOVCX,0
LOOP2:
LOOPLOOP2
DECBX
JNZLOOP1
RET
DELAYENDP
CODEENDS
ENDSTART
五、实验结果
按下键盘时L7闪烁发光,交替亮灭。
六、实验总结
实验一开始时不理解怎样选通Y4和Y5的地址,对整个接口电路分析后才明白了译码电路真正的原理。
七、实验收获与心得体会
本次实验主要了解了端口的输出,D触发器作为一个外部端口实现了向D触发器内写值并正确输出,控制灯泡亮灭,实现了译码功能。
对I/O接口有了更深的理解,对以后的实验很有帮助。
这次实验是第一次用汇编语言来让硬件实现功能,和之前学过的C++有很大的区别,也让我进一步看到了他们的不同之处。
实验二简单并行接口
一、实验目的
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
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、硬件接线图与软件程序流程图
硬件连接图如下:
图4-2-1图4-2-2
程序流程图如下:
四、源程序
CODESEGMENT;定义代码段
ASSUMECS:
CODE
START:
MOVAH,1
INT21H;从键盘检测输入
CMPAL,00011011B
JZEXIT
MOVDX,2A8H;送出ASCII码
OUTDX,AL
MOVDX,2A0H;读入ASCII码
INAL,DX
MOVDL,AL
MOVAH,02H;屏幕显示ASCII码
INT21H
JMPSTART;循环检测
EXIT:
MOVAX,4C00H;返回DOS
INT21H
CODEENDS
ENDSTART
五、实验结果
从键盘输入字符或数字,若不是Esc键,则二极管显示其ASCII码情况,若按下ESC,则返回dos,且各LED灯灭。
六、实验总结
实验一开始不太明白如何把输入的字符通过二极管显示出来,后来参考了实验一的译码输出,理解了实验原理。
七、实验收获与心得体会
这次实验是对I/O接口译码电路的运用,进一步熟悉了译码电路、键盘输入检测等功能的运用,让我很好的明白了CPU的地址总线与外部接口是如何工作,也进一步了解了硬件实验,希望在以后的实验中有更多的收获。
实验四七段数码管
一、实验目的
掌握数码管显示数字的原理
二、实验原理及内容
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
三、硬件接线图与软件程序流程图
硬件连接图如下:
程序流程图如下:
四、源程序
DATASEGMENT;定义代码段
DATAENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA
START:
MOVDX,28BH;控制口地址
MOVAL,80H;控制字10000000设定工作方式0,所有口都置为输出
OUTDX,AL
LOP1:
MOVDX,288H;A口地址
MOVAL,3fH;段选写0
OUTDX,AL
MOVDX,28AH;位选第4个LED,C口地址
MOVAL,08H
OUTDX,AL
MOVDX,28AH;熄灭数码管
MOVAL,0
OUTDX,AL
MOVDX,288H;段选写3
MOVAL,4fH
OUTDX,AL
MOVDX,28AH;位选第3个LED
MOVAL,04H
OUTDX,AL
MOVDX,28AH;熄灭数码管
MOVAL,0
OUTDX,AL
MOVDX,288H;段选写0
MOVAL,3fH
OUTDX,AL
MOVDX,28AH;位选第2个LED
MOVAL,02H
OUTDX,AL
MOVDX,28AH;熄灭数码管
MOVAL,0
OUTDX,AL
MOVDX,288H;段选写0
MOVAL,3fH
OUTDX,AL
MOVDX,28AH;位选第1个LED
MOVAL,01H
OUTDX,AL
MOVDX,28AH;熄灭数码管
MOVAL,0
OUTDX,AL
MOVAH,01H
INT16H
JNZEXIT;有键输入则退出
JMPLOP1
EXIT:
MOVAX,4C00H;返回DOS
INT21H
CODEENDS
ENDSTART
五、实验结果
结果显示了学号的后四位0300,如下如所示:
当有键盘输入时,返回DOS系统。
六、实验总结
本次实验用了8255并行接口芯片,采用方式0,所有口都用输出模式,A口为段选,控制输出的数据,C口为位选,控制不同的位不断扫描、交替亮灭。
七、实验收获与心得体会
这次实验在前两次实验的基础上,用到了并行接口芯片和数码管,在数码管上显示数据,在8255工作在方式0时,用两个输出端口,控制数码管工作,数码管在之前数电实验的基础上比较好理解,这次实验较之前的实验更有难度,不过学到了很多知识,由于理论还没有讲到8255,实验有一定难度,不过对理论课也有一定的帮助。
实验八可编程定时器/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
3.实验内容
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。
利用小键盘实现弹琴功能,并显示弹奏的乐谱。
三、硬件接线图与软件程序流程图
接线图如下:
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
程序流程图如下:
四、源程序
DATASEGMENT
FENPINDW0001H,3906,3472,3125,2932,2604,2344,2083,1953;分频比
DIGITALDB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH;数码管
MUSICDB5,3,5,3,5,3,1,1,2,4,3,2,5,5,5,5,5,3,5,3,5,3,1,1,2,4,3,2,1,1,1,1,2,2,4,4,3,1,5,5;存放播放的乐曲音符
NUMDB00H,070H,0B0H,0D0H,0E0H;检测键盘输入
DATAENDS
STACKSEGMENTSTACK'STACK'
DB100DUP(?
)
STACKENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA,SS:
STACK
;延时子程序
DELAYPROCNEAR
PUSHCX
MOVCX,100H
WAIT0:
LOOPWAIT0
POPCX
RET
DELAYENDP
;延时子程序2
DELAY1PROCNEAR
PUSHCX
MOVCX,0FFFFH
WAIT1:
LOOPWAIT1
POPCX
RET
DELAY1ENDP
;获取键盘输入值的子程序
KEYPROCNEAR
PUSHAX;保护现场
PUSHCX
PUSHDX
MOVCX,01H
CHECK:
MOVDX,28AH;C口地址给DX
MOVBX,OFFSETNUM
ADDBX,CX
MOVAL,[BX]
OUTDX,AL
;防抖
INAL,DX;判断是否有键盘按下
MOVAH,AL
CALLDELAY
INAL,DX
CMPAL,AH
JNZCHECK;不相等说明为抖动,重新检测
;判断按下的列
ANDAL,0FH
CMPAL,0FH
JZNEXT
CMPAL,0EH
JZNEXT1
CMPAL,0DH
JZNEXT2
CMPAL,0BH
JZNEXT3
MOVBX,01H
JMPGOT
NEXT:
INCCX;修改变量扫描下一行
CMPCX,05H
JNZJUMP1
MOVCX,01H
JUMP1:
JMPCHECK
NEXT1:
MOVBX,04H
JMPGOT
NEXT2:
MOVBX,03H
JMPGOT
NEXT3:
MOVBX,02H
;计算按下键盘的数值
GOT:
SUBCX,01H
MOVAL,CL
MOVDL,04H
MULDL
ADDBL,AL
SUBBL,01H;此时BX中所存即为对应的偏移量
POPDX;恢复现场
POPCX
POPAX
RET
KEYENDP
;主程序
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
;8253初始化
MOVDX,283H
MOVAL,36H控制字为00110110,选计数器0,先读低字节再读高字节,选用工作方式3
OUTDX,AL
;8255初始化
MOVDX,28BH
MOVAL,81H;C口输入(10000001)
OUTDX,AL
MOVDX,289H;B口位选数码管
MOVAL,01H
OUTDX,AL
;扫描键盘
LOOP1:
CALLKEY
CMPBX,0;按0播放音乐
JZPLAY0
CMPBX,9;按9退出
JZEXIT
;按1~8发出对应音
MOVCX,BX
MOVBX,OFFSETDIGITAL;数码管显示音符
ADDBX,CX
MOVAL,[BX]
MOVDX,288H;A口输出
OUTDX,AL
;播放该音符
MOVBX,OFFSETFENPIN
MOVAX,CX
ADDAX,AX
ADDBX,AX
;计数,先低八位后高八位
MOVAX,[BX]
MOVDX,280H
OUTDX,AL
MOVAL,AH
OUTDX,AL
CALLDELAY1
CALLDELAY1
MOVDX,28AH;C口输入
INAL,DX
;检测键盘是否弹起
MOVAH,AL
LOOP2:
CALLDELAY
INAL,DX
CMPAL,AH
JZLOOP2
;初始化8253,停止播放音乐
MOVAX,0H
MOVDX,283H
MOVAL,36H
OUTDX,AL
JMPLOOP1
;播放音乐
PLAY0:
MOVCX,01H
PLAY:
PUSHCX
;读取音符,存于CX中
MOVBX,OFFSETMUSIC
ADDBX,CX
MOVAL,[BX]
MOVCL,AL
MOVCH,0H
;数码管显示
MOVBX,OFFSETDIGITAL
ADDBX,CX
MOVAL,[BX]
MOVDX,288H
OUTDX,AL
;播放该乐符
MOVBX,OFFSETFENPIN
MOVAX,CX
ADDAX,AX
ADDBX,AX
;计数,先低八位后高八位
MOVAX,[BX]
MOVDX,280H
OUTDX,AL
MOVAL,AH
OUTDX,AL
POPCX
;延时,持续播放
MOVAX,90H
LOOP3:
CALLDELAY1
DECAX
JNZLOOP3
;乐曲未结束时,CX加1
INCCX
CMPCX,28H;共40个音符
JNZJUM
JMPLOOP1
JUM:
JMPPLAY
EXIT:
MOVAL,0
MOVDX,288H
OUTDX,AL
MOVAX,4C00H
INT21H
CODEENDS
ENDSTART
五、实验结果
按下键盘0,播放歌曲“粉刷匠”,数码管显示相应的音符;按下小键盘的1——8,喇叭播放所对应的音符,数码管显示按下的音符;按下键盘的9时,数码管熄灭,返回DOS系统。
六、实验总结与思考题
实验主要用了8253计数器,其工作在方式3下,作为方波发生器,产生不同音符的不同频率的方波。
根据音符频率和1M的时钟确定输入频率,检测键盘的输入,判断输入的字符,8253产生相应的频率,喇叭播放音符,数码管输出按下的音符。
实验的难点在于怎样判断键盘的输入。
思考题:
写出8253计数初值,输入频率和输出频率的关系:
答:
输出频率=输入频率/8253计数初值
七、实验收获与心得体会
这次实验较之前的实验难度较大,用到了8255、8253、数码管,是个相对来说系统点的实验,这也使得代码在实现起来比较多而复杂。
一开始实验时不理解8255计数器的工作原理,对音符如何通过喇叭显示出来也不明白,在弄清楚了他们的原理和相互之间的联系之后,才慢慢理解。
实验的内容要求编一小段音乐,虽然实验很难,但是也增加了我们对实验的兴趣。
实验十六串行通讯8251
一、实验目的
1、了解串行通讯的基本原理。
2、掌握串行接口芯片8251的工作原理和编程方法。
二、实验原理及内容
1、按下图连接好电路,(8251插通用插座)其中8254计数器用于产生8251的发送和接收时钟,TXD和RXD连在一起。
2、编程:
从键盘输入一个字符,将其ASCII码加1后发送出去,再接收回来在屏幕上显示,(或将内存制定区域内存放的一批数据通过8251A的TXD发送出去,然后从RXD接收回来,并在屏幕上或数码管上显示出来。
)实现自发自收。
3、接线:
CLK0/8254接1M时钟
GATE0/8254接+5V
0UT0/8254接TX/RXCLK/8251
CS/8254接Y0/IO地址
CS/8251接Y7/IO地址
RXD/8251接TXD/8251
三、硬件接线图与软件程序流程图
硬件接线图如下:
程序流程图如下:
四、源程序
DATASEGMENT;定义数据段
STRINGDB'SEND','$';定义字符串
STRING1DB'RECEIVE','$'
STRING2DB0DH,0AH,'$'
DATAENDS
STACKSEGMENTSTACK'SATCK';定义堆栈段
DB100DUP(?
)
STACKENDS
CODESEGMENT;定义代码段
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA,SS:
STACK
;延时子程序
DELAYPROCNEAR
PUSHCX
MOVCX,100H
WAIT0:
LOOPWAIT0
POPCX
RET
DELAYENDP
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
;8254初始化
MOVDX,283H
MOVAL,16H;(00010110)计数器0,只读低字节,方式3,二进制
OUTDX,AL
CALLDELAY
MOVDX,280H;计数器0,初值为52
MOVAL,34H;初值52
OUTDX,AL
CALLDELAY
;8251初始化
MOVDX,2B9H;控制端口地址
MOVAL,40H;(01000000)内部复位命令
OUTDX,AL
NOP
CALLDELAY
MOVAL,5E;(01011110)方式控制字:
波特率因子为16,一位停止位,一位奇校验的异步方式
OUTDX,AL
MOVAL,37H;(00110111)命令控制字
OUTDX,AL
CALLDELAY
;发送数据
GOON:
MOVDX,2B9H;读状态字
INAL,DX
TESTAL,01H;检测是否可以发送字符
JZGOON
;显示提示语句
MOVAH,09H
MOVDX,OFFSETSTRING
INT21H
MOVAH,01H
INT21H
;检测是否为ESC键
CMPAL,1BH
JZEXIT
INCAL;加1
MOVDX,2B8H;访问数据寄存器
OUTDX,AL
;接收数据
RECEIVE:
MOVDX,2B9H;读状态字
INAL,DX
TESTAL,02H;检测是否收到新数据
JZRECEIVE
;显示提示语句
MOVAH,09H
MOVDX,OFFSETSTRING2
INT21H
MOVAH,09H
MOVDX,OFFSETSTRING1
INT21H
MOVDX,2B8H
INAL,DX
MOVDL,AL
MOVAH,02H;显示接收的数据
INT21H
MOVAH,09H
MOVDX,OFFSETSTRING2
INT21H
JMPGOON;不断的发送读写
EXIT:
MOVAX,4C00H;返回DOS
INT21H
CODEENDS
ENDSTART
五、实验结果
实验结果如上图所示,输出字符为输入字符的下一个,可以连续的发送接收,按下Esc健时,返回DOS。
六、实验总结与思考题
实验用到了串行通信接口芯片8251A,采用异步方式,确定了方式控制字。
8254计数器的计数初值=时钟频率/(波特率×波特率因子),这里的时钟频率接1MHz,波特率若选1200,波特率因子若选16,则计数器初值为52。
实验的难点在于发送和接收,当TxRDY为高电平时发送缓存区空,此时可以写入数据,8251A与01进行与运算,若结果为1表示可以发送数据;当R
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 北京邮电 大学 微机 原理 接口 技术 硬件 实验 报告