【正文】 一、實驗?zāi)康?............................................................................ 46 二、實驗所用設(shè)備 ..................................................................... 46 三、實驗內(nèi)容 ............................................................................ 46 四、實驗原理 ............................................................................ 46 五、實驗說明及步驟 ................................................................. 51 六、思考題 ............................................................................... 55 七、實驗報告內(nèi)容及要求 .......................................................... 55 實驗十四 8254 定時 /計數(shù)器應(yīng)用實驗 ................................................. 56 一、實驗?zāi)康?............................................................................ 56 二、實驗所用設(shè)備 ..................................................................... 56 三、實驗內(nèi)容 ............................................................................ 56 四、實驗原理 ............................................................................ 56 五、實驗說明及步驟 ................................................................. 58 六、思考題 ............................................................................... 61 七、實驗報告內(nèi)容及要求 .......................................................... 61 實驗十五 鍵盤掃描及顯示設(shè)計實驗 * .................................................. 62 一、實驗?zāi)康?............................................................................ 62 二、實驗所用設(shè)備 ..................................................................... 62 三、實驗內(nèi)容 ............................................................................ 62 四、實驗說明及步驟 ................................................................. 62 五、思考題 ............................................................................... 63 六、實驗報告內(nèi)容及要求 .......................................................... 63 附錄一：實驗報告格式 ............................................................................ 66 實驗一 顯示程序?qū)嶒? 一、實驗?zāi)康? 1. 掌握在 PC 機上以十六進制形式顯示數(shù)據(jù)的方法； 2. 掌握部分 DOS 功能調(diào)用使用方法； 3. 熟悉 Tddebug 調(diào)試環(huán)境和 Turbo Debugger 的使用 。 本課程實驗采用的主要設(shè)備 是 西安唐都科教儀器公司研 制 的TDPID 實驗箱，所有實驗內(nèi)容均針對此實驗箱 的使用 設(shè)計。 信息工程學(xué)院實驗指導(dǎo)書系列 微機原理 與接口技術(shù) 實驗指導(dǎo)書 微機原理及應(yīng)用教學(xué)小組 編 北京科技大學(xué)信息工程學(xué)院 自動化系 二 ○○ 六年九月 前 言 《微機原理與接口技術(shù) 》是計算機 專業(yè) 及相關(guān)專業(yè)學(xué)習(xí)微型計算機基本知識和應(yīng)用技能的重要 的專業(yè)基礎(chǔ) 課程。 在指導(dǎo)書中，每一個實驗均按照課程 教學(xué) 大綱的要求編寫，力求緊扣理論知識點、突出設(shè)計方法、明確設(shè)計思路，通過多種形式完成實驗任務(wù)，最終引導(dǎo)學(xué)生有目的、有方向地完成實驗任務(wù)，得出實驗結(jié)果。 二 、實驗所用設(shè)備 1. PC 微機一臺。 (1) 顯示單個字符輸出 入口： AH=02H 調(diào)用參數(shù)： DL=輸出字符 (2) 顯示字符串 入口： AH=09H 調(diào)用參數(shù)： DS:DX=串地址， ’$’為結(jié)束字符 (3) 鍵盤輸入并回顯 入口： AH=01H 返回參數(shù)： AL=輸出字符 (4) 返回 DOS系統(tǒng) 入 口： AH=4CH 調(diào)用參數(shù)： AL=返回碼 四、實驗步驟 1. 運行 Tddebug軟件，選擇 Edit菜單，根據(jù)實驗內(nèi)容的描述編寫實驗程序，本實驗顯示部分參考實驗流程如圖 11示 ； 2. 使用 Compile菜單中的 Compile和 Link對實驗程序進行匯編、連接 ； 3. 使用 Rmrun菜單中的 Run，運行程序，觀察運行結(jié)果 ； 4. 使用 Rmrun菜單中的 Debug，調(diào)試程序，觀察調(diào)試過程中，數(shù)據(jù)傳輸指令執(zhí)行后，各寄存器及數(shù)據(jù)區(qū)的內(nèi)容 ； 5. 更改數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)，考察程序的正確性。$39。顯示提示信息 MOV AH, 09H INT 21H MOV DI, OFFSET SD MOV AL, DS:[DI] AND AL, 0F0H 。取低 4位 CMP AL, 0AH JB C3 ADD AL, 07H C3: ADD AL, 30H MOV DL, AL 。 二、實驗所用設(shè)備 1. PC 微機一臺。定義附加數(shù)據(jù)段 MSD DB LEN DUP(?) EXDA ENDS MYSTACK SEGMENT STACK 。裝 載 附加數(shù)據(jù)段寄存器 MOV SI, OFFSET MSR 。將附加段寄存器的段值賦給數(shù)據(jù)段寄存器 MOV DX, OFFSET MSD MOV AH, 9 INT 21H MOV AX, 4C00H 。 二、實驗所用設(shè)備 PC 微機一臺。 圖 31 計算 機與外設(shè)間的數(shù)碼轉(zhuǎn)換關(guān)系 1．將 ASCII碼表示的十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù) 十進制數(shù)可以 表示為： Dn 10n+Dn1 10n1+? +D0 100 =Di 10i 其中 Di代表十進制數(shù) 3? 0。 表 31 數(shù) 碼轉(zhuǎn)換對應(yīng)關(guān)系 2．將十進制數(shù)的 ASCII碼轉(zhuǎn)換為 BCD碼 本實驗要求將鍵盤輸入的一個五位十進制數(shù) 54321的 ASCII碼存放 入 數(shù)據(jù)區(qū)中，轉(zhuǎn)換為 BCD 碼后，并將轉(zhuǎn)換結(jié)果按位分別顯示于屏幕上。 3．將十六進制數(shù)的 ASCII碼轉(zhuǎn)換為十進制數(shù) 十六位二進制數(shù)的值域為 065535，最大可轉(zhuǎn)換為 五位十進制數(shù)。 4． BCD碼轉(zhuǎn)換為二進制碼 本實驗要求將四個二位十進 制數(shù)的 BCD碼存放在某一內(nèi)存單元中，轉(zhuǎn)換出的二進制數(shù)碼存入其后的內(nèi)存單元中，轉(zhuǎn)換結(jié)束，送屏幕顯示。 第 16 頁 實驗四 運算類程序 實驗 一、實驗?zāi)康? 1. 掌握運算類指令編程及調(diào)試方法 ； 2. 掌握運算類指令對各狀態(tài)標志位的影響及測試方法 。 實驗利用累加器 AX，先求低十六位和，并存入低址存儲單元，后求高 16位和，再存入高址存儲單元。 3．乘法運算 第 17 頁 本實驗要求實現(xiàn)十進制數(shù)的乘法，被乘數(shù)和乘數(shù)均以 BCD碼形式存放于內(nèi)存中，被乘數(shù)為 54320H，乘數(shù)為 3H，運算結(jié)束后，將乘積在屏幕上顯示。 本實驗要求利用減奇法計算 0040H的開平方值，并將運算結(jié)果顯示在屏幕上。 二、實驗所用設(shè)備 1. PC 微機一臺。在循環(huán)操作中，依次從字節(jié)序列中逐個取出一個字節(jié)的內(nèi)容與BH， BL進行比較，若取出的字節(jié)內(nèi)容比 BH的內(nèi)容大或比 BL中的內(nèi)容小，則修改之。 五、實驗報告內(nèi)容及要求 根據(jù) 實驗要求 編寫程序并調(diào)試，寫出程序調(diào)試過程及運行情況。要求實驗程序在數(shù)據(jù)區(qū)中存放一組數(shù)據(jù)，為統(tǒng)計負數(shù)的個數(shù)，逐個判斷區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)，然 后將所有數(shù)據(jù)中凡是符號位為 1的數(shù)據(jù)的個數(shù)累加起來，即得到區(qū)內(nèi)所包含負數(shù)的個數(shù)。 第 22 頁 實驗七 子程序設(shè)計 實驗 * 一、實驗?zāi)康? 1. 掌握子程序的定義調(diào)用方法 ； 2. 掌握系統(tǒng)功能調(diào)用程序的使用和編寫方法 。 1． 數(shù)據(jù)移動實驗 本實驗要求將指定數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)搬移到另一個數(shù)據(jù)區(qū)，并通過子程序調(diào)用的方法將搬移的數(shù)據(jù)顯示在屏幕上。所以搬移過程 可以通過以下兩個方式完成：當(dāng)源數(shù)據(jù)塊首地址 目標塊首址時，從數(shù)據(jù)塊的首地址開始傳送數(shù)據(jù)；當(dāng)源數(shù)據(jù)塊首地址 目標塊首址時，從數(shù)據(jù)塊的末地址開始傳送數(shù)據(jù)。象除法錯或者程序中為了作某些處理而設(shè)置的中斷指令等屬于內(nèi)部中斷。微機系統(tǒng)中可以使用 0255共 256個中斷。 五、實驗報告內(nèi)容及要求 根據(jù) 實驗要求 編寫程序并調(diào)試，寫出程序調(diào)試過程及運行情況。在編寫過程中，應(yīng)使用 32位寄存器，并且采用基址 +變址 +偏移的尋址方式。如將字符串“ Hello! China!” 進行轉(zhuǎn)換，應(yīng)轉(zhuǎn)換成： 48H、 65H、 6CH、 6CH、6FH、 21H、 20H、 43H、 68H、 69H、 6EH、 61H、 21H。 二、實驗所用設(shè)備 1. PC 微機一臺 ； 2. TDPIT+ 實驗系統(tǒng)一套。 74LS245是一種 8通道雙向的三態(tài)緩沖器，其管腳結(jié)構(gòu)如圖 91所示。 74LS374是一種 8通道上沿觸發(fā)鎖存器。當(dāng)上升沿到時，輸出數(shù)據(jù)線鎖存輸入數(shù)第 28 頁 據(jù)線上的數(shù)據(jù)。總線讀信號 IOR和片選信號 CS相 “ 或 ” 來控制輸入接口 74LS245的使能信號 G。實驗程序流程如圖 94所示。 圖 94 基本 I/O接口設(shè)計實驗參考程序流程圖 圖 95 基本 I/O接口設(shè)計實驗參考接線圖 第 30 頁 六、思考題 利用現(xiàn)有設(shè)備，設(shè)計一個地址譯碼電路 （可參考實驗十）。 三、實驗內(nèi)容 用 74LS138譯碼器設(shè)計地址譯碼電路，并用其輸出作為基本輸入輸出單元的片選信號，使用設(shè)計的端口地址編寫程序， 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入輸出。 圖 101 74LS138譯碼器管腳 32位擴展系統(tǒng)總線上有一個 信號，該信號為低電平時指示當(dāng)前操作為 I/O操作，為高電平指示當(dāng)前操作為存儲器操作，它第 32 頁 和譯碼器不同的連接可以用來區(qū)分是 I/O端口譯 碼還是存儲器端口譯碼。所以設(shè)計地址譯碼電路，主要是針對低 8位地址線譯碼，得到偏移在00H～ FFH之間的端口。 圖 102 地址譯碼設(shè)計實驗參考接線圖 五、實驗步驟 1. 確認從 PC 機引出的兩根扁平電纜已經(jīng)連接在實驗平臺上 ； 2. 參考圖 102 所示連接實驗線路 ； 3. 首先運行 CHECK 程序，查看 I/O 端口始地址 ； 4. 利用設(shè)計好的端口地址編寫程序，然后編譯鏈接 ； 5. 運行程序，撥動開關(guān)，觀看數(shù)據(jù)燈顯示是否正確。 三、實驗內(nèi)容 1. 利用 PC 機給實驗系統(tǒng)分配的中斷線，設(shè)計一個單中斷應(yīng)用。編寫程序?qū)?8259 控制器的 IR0 和 IR1 中斷請求進行處理。它的管理功能包括： 1）記錄各級中斷源請求， 2）判別優(yōu)先級，確定是否響應(yīng)和響應(yīng)哪一級中斷， 3）響應(yīng)中斷時，向 CPU傳送中斷類型號。 ICW1ICW4 各命令字格式如圖 112所示，OCW1OCW3各命令字格式如圖 113所示，其中 OCW1用于設(shè)置中斷屏蔽操作字， OCW2用于設(shè)置優(yōu)先級循環(huán)方式和中斷結(jié)束方式的操作命令字， OCW3用于設(shè)置和撤銷特殊屏蔽方式、設(shè)置中斷查詢