THWJ-1微机接口实验指导书

1第一章仪器性能特点1．1仪器运行环境本仪器在直流5V、±12V电源驱动下单机运行。1．2仪器性能特点1．采用主频4.77MHz的8088为CPU，并以最小工作方式构建系统。2．系统基本内存为一片62256，地址范围00000~07FFFH，其中00000~00FFFH2K字节为监控占用，监控程序和软硬件实验程序存放于一片27512，地址范围F8000~FFFFFH。3．自带键盘、显示器、单机运行。4．仪器配有常用I/O接口芯片，如A/D转换芯片0809、D/A转换芯片0832、定时/计数器芯片8253、中断控制芯片8259、串行口芯片8250、8251、并行可编程I/O芯片8255、并行I/O芯片如D触发器和驱动器以及直接存贮芯片8237等。5．仪器配有键盘、数码显示、发光二极管显示、拨动开关等I/O设备。6．仪器配有脉冲发生器、计数器、单脉冲发生器等常用电路。7．可以以单步、断点、全速运行来调试各实验程序。8．±12V电源仅在做D/A实验，直流电机实验时需接入，做其它实验时只需单个+5V电源，千万注意别把TTL电平的信号线误触±12V电源!9．仪器采用MWT-50B开关电源，提供足够的工作电流。1．3系统资源分配8088有1M存贮空间，系统只提供00000~0FFFFH(64K)用于存放调试实验程序。具体分配如下：00000~00013H监控中断矢量区，作为单步、断点(INT3)，非屏蔽中断(NMI)矢量区；00014H~000FFH用户中断矢量区；00100H~00FFFH监控数据存贮区；01000H~0FFFFH用户数据区，程序区(仪器可扩展32KRAM)；2F8000H~FFFFFH监控程序及实验程序区。1．4系统配置本仪器是完备的经济型8088实验装置，无需外接PC机，通过自身键盘输入各种命令，完成所有软硬件实验。每个实验程序固化在系统监控程序中，程序清单详见实验指导书附录三。3第二章仪器使用1．打开电源或按复位键系统闪烁显示“P.”。2．通用电路及相应插孔介绍。(1)LED显示仪器左上实验区有4种颜色的16只发光二极管，其驱动电路及相应插孔如图2-1，插孔用空心圆点表示。如图插孔有低电平接入，则发光二极管亮。(2)逻辑电平开关电路仪器左下实验区有8只拨动开关，K1~K8为8只开关的逻辑电平输出端，开关上拨，输出高电平“1”，开关下拨，输出低电平“0”。电路见图2-2。(3)单脉冲电路仪器实验区单脉冲电路如图2-3。电路由74LS00、74LS04两片集成电路，一个按键AN组成。标有“”和“”的两个插孔为正负脉冲输出端，AN是单脉冲生成键，每按一次产生一个单脉冲。4(4)计数器电路计数器电路由一片74LS393组成，如图2-4。计数器在加电情况下由Reset信号清零，T0~T7为分频输出插孔。当输入脉冲频率为8MHz时，T0~T7的输出频率依次为8MHz、4MHz、2MHz、1MHz、500KHz、250KHz、125KHz、62500Hz。3．微机常用接口电路这部分电路包括A/D、D/A转换电路，I/O电路，定时器电路，键盘显示电路，DMA电路，驱动电路等，每一部分将在实验指导一章加以说明。5第三章监控程序使用简介3．1引言监控程序控制仪器以键盘操作方式运行调试实验程序。仪器一经上电后，数码显示器显示监控提示符“P.”。3．2键盘与显示(1)仪器LED数码显示器有6位，左4位显示地址，右2位显示该地址内容。(2)仪器键盘有28键，左边16个是数字键，右边12个是功能键。在键盘监控状态，用户可以通过命令键组合完成下列操作。●读存贮器内容●写存贮器内容●数据块移动●读写I/O端口●通过单步、断点、连续运行等方式来调试RAM中的程序。3．3键盘功能键操作说明键名功能操作MRW存贮器读写先键入4位地址，再按MRW键，则读取该地址的内容。此时输入数字键，则是修改该地址的内容。REG寄存器读写先输入寄存器代号，再按REG键，则读出该代号所表示的寄存器内容。此时输入数字键，则是修改该寄存器的内容IORI/O口读先输入I/O口地址，再按IOR键，则读出该口的状态，每按一下IOR，口的状态就读出一次。IOWI/O口写先输入I/O口地址，再按IOW键，显示00，再输入要写的数据，每写入一次数据，I/O口的状态也跟着改变。MOVE数据块移动先输入4位源首址，再按F1，再输入4位源末址后按F2，再输入4位目的首地址后按MOVE键即完成块移动。STEP单步操作按STEP键一次执行一条指令，可在显示“P.”状态下，或显示指令首地址状态下，或存贮器读写状态下按此键。EXEC连续运行先输入4位段地址后按F1键，再输入4位偏移地址再按此键，连续运行程序。EXEC断点运行先输入4位断点地址后按F2键，再输入4位起始地址后按此键，从起始地址连续运行到断点。6其它功能键：F1/last此键除了块移动末地址设置和设置段地址外，在寄存器/存贮器读写时还可显示上一个寄存器/存贮器单元的内容。F2/next此键除了设置断点外，在寄存器/存贮器读写时还可显示下一个寄存器/存贮器单元的内容。MON返回监控指示“P.”状态。STOP程序夭折键，中止程序的运行，显示程序中止地址及内容。Reset仪器系统复位键，显示“P.”。3．4键操作过程监控指示符“P.”状态下，寄存器的初始值如下：SP=0683H，CS=0000H，DS=0000H，SS=0000H，ES=0000H，IP=1000H，FL=0000H。“P.”状态下，监控命令才会有效，此时段地址缺省值为0000H。(1)存贮器单元内容的显示及修改操作：××××MRW●“P.”状态下，输入4位存贮单元地址，按MRW键，则显示2位该单元内容；●按数键可修改内容；●按NEXT键，地址加1，地址单元内容刷新；●按LAST键，地址减1，地址单元内容刷新；●按MON键，返回“P.”状态。(2)寄存器内容的显示及修改操作：×REG●“P.”状态下，先输入寄存器代号，再按REG键，显示寄存器名及其内容；●按数键可修改寄存器的内容；●按NEXT键，依次显示下一个寄存器名及其内容；●按LAST键，依次显示上一个寄存器名及其内容；●按MON键，返回“P.”状态。7代号0123456789ABCD寄存器名AXBXCXDXSPBPSIDICSDSSSESIPFL数据寄存器名AbcdSPBPSIDICSDSSSESIPFL(3)I/O口读操作：××××IOR●“P.”状态下，输入4位口地址，再按IOR键，则显示其状态数据；●按IOR键再次读入该口地址的状态数据；●按NEXT键，口地址加1，状态数据刷新；●按LAST键，口地址减1，状态数据刷新；●按MON键，返回“P.”状态。(4)I/O写操作：××××IOW●“P.”状态下，先输入4位口地址，再按IOW键，则显示其内容为00，此时输入数据，I/O状态会随写入的内容而变化；●按NEXT键，口地址加1；●按LAST键，口地址减1；●按MON键，返回“P.”状态。(5)数据块移动操作：××××F1××××F2××××MOVE●“P.”状态下，先输入4位源首址，再按F1键，再输入4位源末址，按F2键，再输入4位目标块首地址，按MOVE键，则开始数据传送，传送结束返回监控“P.”状态。(6)单步运行操作：有三种状态都可以执行单步操作(段地址固定为0000H)。●“P.”状态下，按STEP键，从起始地址IP=1000H开始，单步执行一条指令；●存储器读写状态，按STEP键，从当前存贮器地址开始单步执行一条指8令；●在输入4位起始地址的状态下，按STEP键则从起始地址开始单步执行一条的指令，然后显示下一条指令的地址及其内容。(7)断点运行操作：××××F2××××EXEC●“P.”状态下，先输入4位断点地址，按F2键，再输入4位起始地址，按EXEC键，程序从起始地址开始运行，显示器显示“┏”执行符，程序停在断点处后显示断点地址和其内容，同时保护所有寄存器的值。当程序不能运行到断点(俗称“跑飞”)。可按STOP键，中止程序运行，从显示器确定程序运行到何处，同时必须用存贮器读写功能键MRW来恢复断点处的一字节内容。注意EPROM中的实验程序不能以断点方式运行。(8)连续运行操作：有三种状态，可以进入连续运行●“P.”状态下，按EXEC键，从地址CS=0000H，IP=1000H开始连续执行程序；●存储器读写状态下，按EXEC键，从当前存贮器地址开始，连续执行程序(开始时CS=0000H)；●先输入4位起始地址，按F1键，再输入4位偏移地址，最后按EXEC键，则从设定的段地址和偏移地址开始程序，当用户返回监控，可用MON键或Reset键。注意Reset键会初始化各寄存器。(9)程序运行实例如有小程序ORG1000HMOVAX，1000HMOVBX，2000HMOVCX，3000HMOVDX，4000H9经微机汇编生成的列表文件里的机器码如下：1000B810001003BB20001006B930001009BA4000“P.”状态下按键，输入程序机器码：1000MRWB8NEXT00NEXT10NEXTBBNEXT00NEXT20NEXTB9NEXT00NEXT30NEXTBANEXT00NEXT40MON“P.”状态下用户单步执行程序输入1000STEP后显示“1003bb”，STEP后显示“1006b9”，STEP后显示“1009bA”，STEP后显示“100C××”，按MON返回“P.”。“P.”状态下用户检查寄存器内容，输入0Reg显示“A1000”NEXT显示“b2000”，NEXT显示“C3000”，NEXT显示“D4000”。10第四章实验电路的硬件调试初学者做实验往往忽略了对硬件线路的调试(即在无程序运行的情况下调试硬件)，而硬件电路的正确无误，对实验而言是至关重要的。试想如果实验硬件不好，甚至损毁了那么无论你的程序写得如何精彩，结果终归失败。而在这种情况下，初学者却大多不会正确地调试硬件。另外一种情况是程序不对，虽然没有语法错误，但却有其它的毛病，这时初学者又往往不会去找毛病，却怀疑是否硬件有问题，至于如何去判断硬件电路的好坏又无从下手。为此本章通过大量实例，介绍8088计算机接口实验箱的有关硬件调试方法。一、测发光二极管电路1．紧锁线一端接地，另一端点击L1~L16插座，点击时发光二极管亮。2．紧锁线一端接Ki(Ki下拨)，另一端点击L1~L16插座，现象同上。二、数码显示器与键盘电路开机显示“P.”，按数字键，功能键，观察显示是否正确。三、测拨动开关电路用扁平电缆线连K1~K8与L1~L8，观察开关与发光二极管的关系。四、可调电压可调电压两组，一组是0~5V可调，另一组是-12V~+12V可调，可调电压输出端连直流电压表，观察调压结果。注意：-12V~+12V输出电压，不用时调至0V，以免与TTL信号线不慎相碰。五、12V风扇电路DJ1插座连+12V(开关旁)，风扇正常启动。六、单路输出电路Vin插座连地，开关在BELL处、蜂鸣器响；在LED处、发光二极管亮。七、脉冲发生器电路插座用紧锁线连直流电压表指示0V，按AN键，电压指示3.5V。插座用紧锁线连直流电压表指示3.5V，按AN键，电压指示0V。118M插座用紧锁线连直流电压表指示2V，按AN键，电压指示不变。八、继电器电路该电路的输入端JIN、JZ、JB、JK分别是输入的控制信号，中心抽头，常闭触点，常开触点。1．可将JIN接K1，JZ接地，JB接L12，JK接L16，即用开关K1控制发光二极管L12与L16。K1打下，JK合，JB开，则L16亮，L12灭。K1打上，JB合，JK开，则L12亮，L16灭。2．JIN接K1，JZ接+12V，JK接风扇DJ1插孔，即用开关K1控制风扇旋转，K1打下，JK合上，风扇旋转；K1打上，JK开断，风扇停转。九、A/D转换电路若0809片选信号选A000H，对IN3采样，那么CS4用紧锁线接A000插孔，IN3用紧锁线连0~5V可调电压，再接直流电压表。三个短路环均在下方(D