【正文】 前 言微機(jī)原理與接口技術(shù)是學(xué)科基礎(chǔ)課程，是一門必修課程。本課程的作用是使學(xué)生掌握微型計(jì)算機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)、工作原理、指令系統(tǒng)及其接口技術(shù)基礎(chǔ)。要求學(xué)生通過課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，掌握微型計(jì)算機(jī)的基本概念、工作原理、匯編語言程序設(shè)計(jì)的基本方法、微機(jī)與輸入輸出設(shè)備的典型接口電路和接口技術(shù)，并具有微機(jī)系統(tǒng)的初步分析能力。微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程是整個(gè)課程教學(xué)的重要組成部分，既是對(duì)理論知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用，也是對(duì)理論課程的補(bǔ)充、延伸和深化。本實(shí)驗(yàn)課程主要目的是通過與課堂教學(xué)的密切配合，鞏固和擴(kuò)充課堂講授理論知識(shí)，加深對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解；訓(xùn)練科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技能和工程實(shí)踐的基本方法，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)，培養(yǎng)應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)獨(dú)立分析、解決實(shí)際問題的能力和實(shí)際動(dòng)手能力。本實(shí)驗(yàn)課程共包含十一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，涵蓋了微機(jī)原理、微機(jī)接口部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。微機(jī)原理部分實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)一到實(shí)驗(yàn)五，著重于幫助學(xué)生訓(xùn)練掌握計(jì)算機(jī)及其基本組成部分的工作原理和工作機(jī)制，訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用80X86指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)和編寫匯編語言程序的能力。內(nèi)容主要包括80X86指令系統(tǒng)應(yīng)用與匯編語言程序設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)器與I/O擴(kuò)展和中斷機(jī)理認(rèn)知等實(shí)驗(yàn)。其中實(shí)驗(yàn)一為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)四為綜合性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)三和實(shí)驗(yàn)五為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。微機(jī)接口部分實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)六到實(shí)驗(yàn)十一，其中實(shí)驗(yàn)六到實(shí)驗(yàn)八為必修實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)九到實(shí)驗(yàn)十一為選修實(shí)驗(yàn)，著重于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用典型可編程接口芯片和數(shù)字電子技術(shù)進(jìn)行I/O接口設(shè)計(jì)的能力，內(nèi)容主要包括可編程接口芯片擴(kuò)展和多接口芯片綜合設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)九和實(shí)驗(yàn)十為綜合性實(shí)驗(yàn)，其它都是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書除部分必要的以原理和性能驗(yàn)證性為主的實(shí)驗(yàn)之外，大部分為綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，許多實(shí)驗(yàn)都有難、易不同的要求，為學(xué)生留有獨(dú)立思考和發(fā)揮的空間。本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的目的、內(nèi)容、步驟、運(yùn)行、預(yù)習(xí)要求、思考題及實(shí)驗(yàn)報(bào)告都有明確說明。學(xué)生應(yīng)認(rèn)真按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的要求做好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書適合自動(dòng)化專業(yè)、電子信息工程專業(yè)、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)、電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)和測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的學(xué)生使用。目 錄實(shí)驗(yàn)一：數(shù)據(jù)傳送 5實(shí)驗(yàn)二：匯編語言程序設(shè)計(jì) 10實(shí)驗(yàn)三：程序的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12實(shí)驗(yàn)四：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展 14實(shí)驗(yàn)五：可編程并行接口擴(kuò)展 16實(shí)驗(yàn)六：可編程計(jì)數(shù)/定時(shí)器設(shè)計(jì) 19實(shí)驗(yàn)七：A/D、D/A轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì) 21實(shí)驗(yàn)八：可編程串行通信 23實(shí)驗(yàn)九：輸入/輸出接口及應(yīng)用 25實(shí)驗(yàn)十：外部中斷系統(tǒng) 27實(shí)驗(yàn)十一：10秒倒計(jì)時(shí) 29附錄1：TD調(diào)試軟件使用方法 31附錄2：PD32實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)基本介紹 37附錄3：匯編程序出錯(cuò)信息 44附錄4： 49附錄5：學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告基本內(nèi)容要求 57 56實(shí)驗(yàn)一：數(shù)據(jù)傳送實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：3實(shí)驗(yàn)類型：驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)要求：必修一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的基本方法和技能，掌握用匯編語言設(shè)計(jì)、編寫、調(diào)試和運(yùn)行程序的方法；（.ASM文件）；（.OBJ文件）；（.EXE文件）；；2．掌握各種尋址方法以及簡(jiǎn)單指令的執(zhí)行過程。二．實(shí)驗(yàn)器材PC機(jī)三．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．利用堆棧實(shí)現(xiàn)AX的內(nèi)容與BX的內(nèi)容進(jìn)行交換。堆棧指針SP=2000H，AX=3000H，BX=5000H；2．匯編、調(diào)試、觀察、記錄結(jié)果；⑴，；⑵用TASM對(duì)匯編語言源程序進(jìn)行匯編產(chǎn)生二進(jìn)制目標(biāo)文件（.OBJ文件），再用TLINK將二進(jìn)制目標(biāo)文件連接產(chǎn)生可執(zhí)行文件（.EXE文件）；⑶用調(diào)試軟件TD調(diào)試、運(yùn)行程序，觀察、記錄結(jié)果。四．實(shí)驗(yàn)步驟1．在Win XP桌面打開Uedit32送入以下匯編語言源程序，并以 ⑴匯編語言程序的上機(jī)過程，按以下步驟操作利用Uedit32的“文件”菜單建立一個(gè)新文件；給新文件起名*.ASM（）后存入E盤的PD32文件夾；輸入以下源程序源程序DATA SEGMENT PARA PUBLIC’DATA’ ；數(shù)據(jù)段定義DB 512 DUP(0) DATA ENDS STACK SEGMENT PARA STACK’STACK’ ；堆棧段定義DB 512 DUP(?)STACK ENDS CODE SEGMENT PARA PUBLIC’CODE’ ；代碼段定義 ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACKMAIN PROC FAR ；定義過程程序PUSH DSMOV AX,0PUSH AXMOV AX,DATAMOV DS,AXMOV ES,AX MOV SP,2000hMOV AX,3000hMOV BX,5000hPUSH AXPUSH BXPOP AXPOP BXRETMAIN ENDP ；結(jié)束主要部分程序CODE ENDS ；結(jié)束代碼段END MAIN ；結(jié)束匯編程序輸入完后，保存文件。⑵源文件建立后,需用TASM匯編程序?qū)υ次募?.ASM進(jìn)行匯編，匯編無錯(cuò)誤后產(chǎn)生二進(jìn)制目標(biāo)文件(OBJ文件)。打開“高級(jí)”菜單，選擇“DOS”命令項(xiàng)。在“命令”欄利用“瀏覽”選擇E盤PD32文件夾中的匯編程序TASM。然后在TASM后面加“空格”和“%N”。在“工作目錄”欄利用“瀏覽”選擇E盤PD32路徑。確定后進(jìn)行匯編。匯編后出現(xiàn)命令輸出頁面，此時(shí)有可能出現(xiàn)錯(cuò)誤提示和警告提示。警告提示不影響匯編。如匯編時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，則顯示錯(cuò)誤性質(zhì)、錯(cuò)誤個(gè)數(shù)及錯(cuò)誤行號(hào)（匯編錯(cuò)誤信息表示程序中存在的語法錯(cuò)誤，錯(cuò)誤信息含義見附表），根據(jù)這些信息重新回到文件頁面修改源程序并保存，再次匯編直到匯編無錯(cuò)誤通過為止。⑶用TLINK程序產(chǎn)生EXE文件TASM匯編程序產(chǎn)生二進(jìn)制目標(biāo)文件(.OBJ)，必須用連接程序（）。首先在“文件”菜單打開已經(jīng)生成的*.OBJ文件。該文件應(yīng)在E盤的PD32文件夾中且文件名與建立*.ASM文件時(shí)所起的文件名相同（）。打開“高級(jí)”菜單，選擇“DOS”命令項(xiàng)。在“命令”欄利用“瀏覽”選擇E盤PD32文件夾中的連接程序TLINK。然后在TLINK后面加“空格”和“%N”。在“工作目錄”欄利用“瀏覽”選擇E盤PD32路徑。確定后進(jìn)行連接。連接成功后即生成EXE可執(zhí)行文件，文件名與建立*.ASM文件時(shí)所起的文件名相同（）。⑷。，用單步（F7），觀察、記錄結(jié)果。進(jìn)入TD調(diào)試軟件后，屏幕上會(huì)出現(xiàn)五個(gè)窗口，分別為CPU窗口（調(diào)試主窗口）、寄存器窗口、標(biāo)志窗口、堆棧窗口、內(nèi)存數(shù)據(jù)窗口，利用Tab鍵進(jìn)行各窗口之間的切換。在窗口的上方有一行菜單條，按F10選擇菜單，進(jìn)行各種操作；窗口的最后一行是熱鍵提示，如宏單步運(yùn)行F連續(xù)運(yùn)行F9（必須先設(shè)置斷點(diǎn)再運(yùn)行）、運(yùn)行到光標(biāo)指示位置 F設(shè)置斷點(diǎn)F復(fù)位Ctrl+F2等等（TD調(diào)試軟件的具體操作見附錄）。2．用以上同樣的方法，完成下列程序的調(diào)試：編輯、匯編、連接、運(yùn)行程序，觀察、記錄結(jié)果。⑴輸入以下匯編程序（分號(hào) “；” 后面內(nèi)容不需輸入）用單步運(yùn)行執(zhí)行程序，按分號(hào)后的要求記錄結(jié)果。源程序DATA SEGMENT PARA PUBLIC ‘DATA’DATA ENDSSTACK SEGMENT PARA STACK ‘STACK’DB 512 DUP (?)STACK ENDSCODE SEGMENT PARA PUBLIC ‘CODE’ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACKSTART PROC FAR PUSH DS MOV AX,0 PUSH AX MOV AX,DATA MOV DS,AXMOV AX,2000H 。AH= MOV DS,AX 。AL= DS=MOV ES,AX MOV BX, 3020H 。BH= BL= MOV SI,BX 。SI= MOV DI, 0304H 。DI= MOV SI,DI 。SI= MOV SP,50FFH 。SP= MOV DX,SP 。DH= DL= MOV CL,25 。CL= MOV BL,CL 。CL= BL= MOV AH,0F0H 。AH= MOV CH,AH 。CH= MOV BYTE PTR[DI],64 。(DI)= MOV WORD PTR[SI],256 。(SI)= (SI+1)= MOV DL,[SI+1] 。DL= MOV DH,1+[SI] 。DH= MOV AL,1[SI] 。AL= MOV WORD PTR[BX][SI],34 。(BX+SI)= (BX+SI+1)= MOV [BX+SI+4],BL 。(BX+SI+4)= MOV BP,2[BX+DI] 。BP= MOV [BP],AL 。(BP)= MOV AX,[BP][DI] 。AX= MOV BL,AL 。BL= MOV ES,BX 。ES= PUSH BX 。SP= (SP,SP+1)= PUSH DI 。SP= (SP,SP+1)= POP CX 。SP= CX= POP DX 。SP= DX= XCHG AX,BP 。AX= BP= XCHG DH,BL 。DH= BL= LAHF 。FLAG= AH= SAHF 。FLAG= AH= PUSHF 。SP= (SP,SP+1)= POPF 。SP= FLAG= NOPSTART ENDPCODE ENDS END START⑵以文件名“E2”存盤；⑶單步運(yùn)行程序，每運(yùn)行一條指令即檢查相應(yīng)結(jié)果并予以記錄；⑷利用斷點(diǎn)運(yùn)行、跟蹤運(yùn)行和全速運(yùn)行等功能調(diào)試程序、運(yùn)行程序并檢查結(jié)果。3．加、減法運(yùn)算⑴編輯、匯編、連接以下匯編語言源程序；⑵用調(diào)試軟件TD調(diào)試：?jiǎn)尾胶瓦B續(xù)斷點(diǎn)運(yùn)行程序，觀察、記錄結(jié)果。源程序DATA SEGMENT PARA PUBLIC ‘DATA’DATA ENDSSTACK SEGMENT PARA STACK ‘STACK’DB 512 DUP (?)STACK ENDSCODE SEGMENT PARA PUBLIC ‘CODE’ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACKSTART PROC FARPUSH DSMOV AX,0PUSH AXMOV AX,DATAMOV DS,AXMOV ES,AX MOV AX,2040H 。AH= AL= CF=ADD AL,AH 。AH= AL= CF=MOV CX,257 。CX= CF=MOV SI,AX 。SI= SUB SI,CX 。SI= CX= CF=SUB CH,CL 。CH= CL= CF=ADC AX,CX 。AX= CX= CF=MOV WORD PTR[SI],513 。(SI,SI+1)= ADC [SI],AL 。(SI,SI+1)= CF=SBB AX,[SI] 。AX= CF=INC BYTE PTR[SI+1] 。(SI,SI+1)=DEC BYTE PTR[SI] 。(SI,SI+1)=DAA 。AH= AL= AF= CF=AAA 。AH= AL= AF= CF=RETSTART ENDPCODE ENDSEND START五．預(yù)習(xí)要求1．閱讀附錄中有關(guān)的一些常用命令和使用操作方法；2．仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)要求和實(shí)驗(yàn)步驟。分析實(shí)驗(yàn)給出的源程序例子，設(shè)想其運(yùn)行結(jié)果并予以記錄，以便在實(shí)驗(yàn)中加以對(duì)照；3．。六．思考題常用的數(shù)據(jù)傳送指令有幾種類型？試歸納并舉例說明。七．實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．程序說明說明程序的程序名、功能，并對(duì)所用到的寄存器進(jìn)行說明；2．調(diào)試說明⑴上機(jī)調(diào)試步驟、調(diào)試過程中所遇到的問題是如何解決的；⑵對(duì)調(diào)試過程中的問題進(jìn)行分析，對(duì)運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行分析；3．寫出程序清單并加以注釋；4．回答思考題。實(shí)驗(yàn)二：匯編語言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：3實(shí)驗(yàn)類型：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要求：必修一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．設(shè)計(jì)常見的算術(shù)運(yùn)算和代碼轉(zhuǎn)換程序，通過實(shí)際操作，調(diào)試并檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)程序的正確性；2．提高獨(dú)立編程的能力。二．實(shí)驗(yàn)器材PC機(jī)三．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．加、減法程序設(shè)計(jì)⑴要求試設(shè)計(jì)、編寫程序，計(jì)算(UP1)+(UP2)(UP3)，結(jié)果存放在DX中。如25+4819=？其中UPUPUP3的內(nèi)容均為二位十進(jìn)制數(shù)，并以非壓縮BCD碼格式存入存儲(chǔ)器：(UP1)= 0205H， (UP2)= 0408H， (UP3)= 0109HUP1 = 2050H， UP2 = 2150H， UP3 =2250H⑵步驟①編輯、匯編、連接匯編語言源程序；②用調(diào)試軟件TD調(diào)試：?jiǎn)尾胶瓦B續(xù)斷點(diǎn)運(yùn)行程序，觀察、記錄結(jié)果。⑶編