微机原理与接口技术实验

微机原理与接口技术实验指导书1实验要求1、带预习报告上机根据实验要求，作好充分预习，设计实验硬件原理及接线图（必须标出相关的管脚号，以备硬件连线及测试），画出程序流程图，写出源程序清单，规划好调试步骤，上机时带预习报告。注意：无预习报告者不得做实验。2、认真实验，经教师检查后，方可离开注意掌握软、硬件调试方法，提高分析问题、解决问题的能力。对所编写的程序必须十分清楚，作到知其然，亦知其所以然，硬件电路原理清楚，熟练应用常规的仪器（如万用表、示波器等）检查测试硬件电路。指导教师还会根据实验要求，提出问题。3、按时提交实验报告实验结束后，在预习报告的基础上，完成实验报告，并于下次实验时交给指导教师。实验报告格式实验****************一、实验目的二、实验内容三、硬件原理及接线图四、程序流程图五、程序清单六、实验步骤七、实验结果及现象分析八、收获及建议测13实验安排：地点：综合实验楼0701实验周次星期小节一6五1,2二8五1,2三10五1,2四12五1,2五14五1,2微机原理与接口技术实验指导书2实验一汇编语言程序的调试一、实验目的1、掌握8086汇编程序的编辑、编译、连接及运行过程。2、掌握使用HQFC软件调试程序的方法。二、实验内容：编制程序并调试1、上机调试P45项目1程序。要求：1）写出调试步骤2）记下代码段数据。3）记下数据段数据4）用单步调试法调试，记下每句程序目的操作数执行结果。观察每句程序执行过程中CS、IP、FLAGS寄存器的变化。2、上机调试P54项目2程序，用单步调试法指出每句程序的调试结果。要求：1）记下代码段数据。2）记下数据段数据3）记下程序执行前附加段数据、程序执行后附加段数据。3）用单步调试法调试，记下lop句之前每句程序目的操作数执行结果。观察其它句程序的执行结果，观察每句程序执行过程中CS、IP、FLAGS寄存器的变化。三、调试步骤1、编辑源程序，形成****.ASM文件（可用HQFC软件或XP系统下的记事本编辑源程序）(注：在E：盘上建立一个你自己的文件夹，保存你自己的文件)2、编译，形成****.OBJ文件（可用HQFC软件的编译功能）3、链接，形成****.EXE文件（可用HQFC软件的构建功能）4、运行（或调试）（可用HQFC软件的重构运行功能或开始调试）四、调试步骤参考1、编译（编译）在当前运行环境下，选择菜单栏中的“ASM文件编译”菜单，选择编译选项则程序对当前ASM源文件进行编译，编译调试窗口中输出汇编的结果，若程序汇编有错，则详细报告错误信息。双击输出错误，集成开发环境会自动将错误所在行代码显示。2、构建（汇编+链接）在当前运行环境下，选择菜单栏中的“ASM文件编译”菜单，选择汇编+链接选项则程序对当前ASM源文件进行汇编与链接，编译调试窗口中输出汇编与链接的结果，若程序汇编或链接有错，则详细报告错误信息。双击输出错误，集成开发环境会自动将错误所在行代码显示。3、重构运行（汇编+链接+执行）在当前运行环境下，选择菜单栏中的“ASM文件编译”菜单，选择汇编+链接+执行选项则程序对当前ASM源文件执行，程序自动运行。微机原理与接口技术实验指导书34、用户程序的调试和运行（.ASM程序的调试）寄存器窗口在当前运行环境下，寄存器窗口中显示主要的寄存器名称及其在当前程序中的对应值，若值为红色，即表示当前寄存器的值。调试时，单步执行，寄存器会随每次单步运行改变其输出值，同样以红色显示。开始调试编译和链接成功之后，在“ASM文件调试”菜单中，选择“开始调试”，然也可以在工具栏中选择“开始调试”。即可开始进行程序的调试。设置/清除断点在ASM的调试状态下，对程序代码所在某一行前最左边的灰色列条单击鼠标，即对此行前设置了断点，如果清除断点，只需再在此行前的灰色列条上的断点单击鼠标，此断点标记将被清除。箭头所指的行为当前单步执行到的所在行。设置/清除断点如图所示：连续运行在ASM的调试状态下，选择“ASM文件调试”菜单栏中的“连续运行”菜单或F5，则程序连续运行，直至碰到断点或程序运行结束。单步在ASM的调试状态下，选择“ASM文件调试”菜单栏中的“单步执行”菜单或F11，则程序往后运行一条语句。退出调试在ASM的调试状态下，选择“ASM文件调试”菜单栏中的“结束调试”菜单或F8，程序则退出ASM的调试状态。执行所在行反汇编号窗口断点微机原理与接口技术实验指导书4附录1：DOS系统下调试步骤一、所需仪器：PC机一台。二、80X86汇编语言程序设计上机操作指南计算机上运行汇编程序的步骤是：二、所需软件：编辑程序WINDOWXP系统下记事本或DOS系统下EDIT文件汇编程序MASM连接程序LINK调试程序DEBUG三、调试过程中所形成软件文件名.asm；汇编语言源程序文件文件名.obj；汇编语言源程序经过汇编后形成的文件文件名.exe；文件名.obj文件经过连接后形成的文件四、综合调试软件HQFCHQFC软件是综合EDIT、MASM、LINK、DEBUG4个软件为一体的软件，五、调试步骤1、编辑源程序，形成****.ASM文件（可用HQFC软件或XP系统下的记事本编辑源程序）(注：在E：盘上建立一个你自己的文件夹，保存你自己的文件)2、编译，形成****.OBJ文件（可用HQFC软件的编译功能）3、链接，形成****.EXE文件（可用HQFC软件的构建功能）4、运行（或调试）（可用HQFC软件的重构运行功能或开始调试）编辑程序EDIT汇编程序MASM连接程序LINK汇编语言源程序.asm目标文件.obj可执行文件.exe图1汇编语言程序的建立过程微机原理与接口技术实验指导书5实验二汇编程序设计和DOS功能调用一、实验目的1、掌握8086汇编程序的设计。2、掌握8086汇编程序的编辑、编译、连接及运行过程。3、掌握利用DOS系统功能调用显示字符的方法。二、实验内容：编制程序并调试1、现有多个有符号数23、-120、36、780、600、-2000，编制程序，找出最大值并放至指定的MAX存储单元中。并把数据23、-120、36、780、600、-2000显示出来。2、假设某字符串为WERFGHUJKI，以回车符（CRodh）结束，从头搜索字符串，统计字符串字符的个数，并在显示器上显示出串长(以16进制显示)(选作)。三、实验要求1）记下数据段数据3）用单步调试法调试，记下每句程序执行结果，记下比较指令第一次执行后FLAGS寄存器中6个状态寄存器的变化，记下程序执行后MAX单元的值，观察每句程序执行过程中CS、IP、FLAGS寄存器的变化。三、调试步骤1、编辑源程序，形成****.ASM文件（可用HQFC软件或XP系统下的记事本编辑源程序）(注：在E：盘上建立一个你自己的文件夹，保存你自己的文件)2、编译，形成****.OBJ文件（可用HQFC软件的编译功能）3、链接，形成****.EXE文件（可用HQFC软件的构建功能）4、运行（或调试）（可用HQFC软件的重构运行功能或开始调试微机原理与接口技术实验指导书6实验三数码管显示实验一、实验目的1.掌握I/O接口的使用。2.掌握利用8255完成一组七段LED数据管的显示原理及接口方法3.掌握在DOS系统下系统的调试方法二、实验内容1、在下图中右边第二个数码管中显示6这个数字，画出硬件接线图，编写控制程序。2、在下图中右边第二个数码管中显示数据段VALULE单元中的数，编写控制程序（VALULE单元中的数据可任意设定为0~F）。3、利用三种总线、8255、数码管显示单元（见下图）实现4位LED动态显示数据段DISVALUE单元开始存放的4个数。（4个数据可任意设定为0~F）。主机按任意键停止显示返回DOS。完成系统硬件设计及软件编程。4、利用三种总线、8255、键盘及数码管显示单元完成键盘扫描功能，并把按键数值存入数据段DISVALUE单元中。同时在最左边数码管中显示键值。完成系统硬件设计及软件编程。（选作）微机原理与接口技术实验指导书7三、实验步骤1、接线：PB7~PB0/8255接dp~a/LED数码管PA3~PA0/8255接SEL3~SEL0/LED数码管A1~A0/8255接A1~A0/系统总线D7~D0/8255接D7~D0/系统总线CS/8255接Y0/IO地址(280H~287H)2、根据实验内容要求画出硬件接线原理图，编写相应实验程序。3、编译、连接实验程序，对错误进行调试。4、运行程序，观察并记录实验结果。四、调试步骤1、编辑源程序，形成****.ASM文件（可用HQFC软件或XP系统下的记事本编辑源程序）(注：在E：盘上建立一个你自己的文件夹，保存你自己的文件)2、编译，形成****.OBJ文件（可用HQFC软件的编译功能）3、链接，形成****.EXE文件（可用HQFC软件的构建功能）4、运行（或调试）（可用HQFC软件的重构运行功能或开始调试）五、编程提示实验台设有8个共阴极数码管及驱动电路，电路图如图（图中省去了6个数码管)。段码输入端：a、b、c、d、e、f、g、dp，位码输入端：SEL0~SEL7。段码采用同相驱动，输入端加高电平,选中的数码管亮，位码加反相驱动器，位码输入端高电平选中。七段数码管的字型代码表如下表：显示字形dpgefdcba段码IORD0-D7D0-D7CSRDWRA1A0IOWY0A1A0PB08255PA0PA1PA2PA3PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7ABEDFCGHSEL0SEL1SEL2SEL3系统总线数码管微机原理与接口技术实验指导书80001111113fh10000011006h2010１10115bh3010011114fh40110011066h5011011016dh6011111017dh70000011107h8011111117fh9011011116fhabcdefg微机原理与接口技术实验指导书9实验四中断与定时器/计数器应用实验第一部分中断一、实验目的1、掌握PC机中断处理系统的基本原理。2、学会编写中断服务程序。二、实验原理与内容1、实验原理PC机用户可使用的硬件中断只有可屏蔽中断，由8259中断控制器管理。中断控制器用于接收外部的中断请求信号，经过优先级判别等处理后向CPU发出可屏蔽中断请求。IBMPC、PC/XT机内有一片8259中断控制器对外可以提供8个中断源：中断源中断类型号中断功能IRQ008H时钟IRQ109H键盘IRQ20AH保留IRQ3OBH串行口2IRQ40CH串行口1IRQ50DH硬盘IRQ60EH软盘IRQ70FH并行打印机8个中断源的中断请求信号线IRQ0～IRQ7在主机的62线ISA总线插座中可以引出，系统已设定中断请求信号为“边沿触发”，普通结束方式。对于PC/AT及286以上微机内又扩展了一片8259中断控制，IRQ2用于两片8259之间级连，对外可以提供16个中断源：中断源中断类型号中断功能IRQ8070H实时时钟IRQ9071H用户中断IRQ10072H保留IRQ11O73H保留IRQ12074H保留IRQ13075H协处理器IRQ14076H硬盘IRQ15077H保留USB实验板上，固定的接到了3号中断IRQ3上，即进行中断实验时，所用中断类型号为0BH。两片8259A的端口地址为：主片8259使用020H和021H两个端口；从片使用0A0H和0A1H两个端口。系统初始化两片8259的中断请求信号均采用上升沿触发，采用全嵌套方式，优先级的排列次序为0级最高，依次为1级、8级~15级，然后是3级~7级。2、实验内容实验电路如图，直接用手动产单脉冲作为中断请求信号(只需连接一根导线)。要求每按一次开关产生一次中断，在屏幕上显示一次“TPCAInterrupt!”，中断10次后程序退出。IRQ系统总线单次脉冲单元IRQ3主片8259微机原理与接口技术实验指导书10三、实验要求1、根据实验内容要求编写相应实验程序2、编译、连接实验程序，对错误进行调试3、运行程序，观察实验结果是否正确。四、编程提示主8259端口