qian微机原理与接口技术实验报告.docx
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qian微机原理与接口技术实验报告
中南大学
微机原理与借口技术实验报告
课程名称
微机原理与几口技术
指导教师
梁建武
学院
信息科学与工程学院
专业班级
通信1201
姓名
钱程
学号
0909120712
日期
2014/6/22
目录
第一部分硬件实验
1.1实验一·····································3
1.2实验二·····································5
1.3实验三·····································6
1.4实验四·····································7
1.5实验五·····································8
1.6实验六·····································9
1.7实验七····································11
1.8实验八····································12
1.9实验九····································12
1.10实验十····································13
1.11实验十一··································14
1.12实验十二··································15
第二部分软件实验
1.1实验一·····································17
1.2实验二·····································19
第一部分硬件实验
实验一使用ADC0809的A/D转换实验
一、实验目的
加深理解逐次逼近法模数转换器的特征和工作原理,掌握ADC0809的接口方法以及A/D
输入程序的设计和调试方法。
二、实验内容
1.实验原理
本实验采用ADC0809做A/D转换实验。
ADC0809是一种8路模拟输入、8位数字输出
的逐次逼近法A/D器件,转换时间约100us,转换精度为±1/512,适用于多路数据采集系统。
ADC0809片内有三态输出的数据锁存器,故可以与8088微机总线直接接口。
图中ADC0809的CLK信号CL接T1(1MHZ),基准电压Vref(+)接Vcc(已连好)。
一般在实际应用系统中应该接精确+5V,以提高转换精度,ADC0809片选信号CS_0809和WR、RD经逻辑组合后,去控制ADC0809的ALE、START、ENABLE信号。
ADC0809的转换结束信号EOC未接,如果以中断方式实现数据采集,需将EOC信号线接至中断控制器8259A的中断源输入通道。
本实验以延时方式等待A/D转换结束,ADC0809的通道号选择线ADD-A、ADD-B、ADD-C接系统数据线的低3位,因此ADC0809的8个通道值地址分别为00H、01H、02H、03H、04H、05H、06H、07H。
启动本A/D转换只需如下三条命令:
MOVDX,ADPORT ;ADPORT为ADC0809端口地址。
MOVAL,DATA ;DATA为通道值。
OUTDX,AL;通道值送端口。
读取A/D转换结果用下面二条指令:
MOVDX,ADPORT
INAL,DX
2.实验线路的连接
在上面原理图中,粗黑线是学生需要连接的线,粗黑线两端是需连接的信号名称。
1)IN0插孔连WD1的输出Vout插孔。
2)CS_0809连译码输出Y6插孔。
3)CLK_0809连上面主板的脉冲输出T2(500KHZ)。
4)将8279接口模块上的插座DU(JB51)(a-h)用8芯线连接至数码管模块插座DU(a-h),8279接口模块上插座BIT(JB53)连接至数码管模块插座BIT。
5)8279接口模块上的插孔8279ClK连至上面主板的CLCK(对58B机型该线不连)。
6)8279接口模块上的插孔8279CS连至上面主板的CS5(对58B机型该线不连)。
3.实验软件编程提示
本实验软件要求:
初始显示“0809-00”,然后根据A/D采样值,不断更新显示。
三、实验步骤
1.正确连接好实验线路;
2.理解实验原理;
3.仔细阅读,弄懂实验程序;
4.安装软件。
四、实验结果
■打开实验源文件:
在文件(FILE)栏目下选择打开(OPEN),在本软件所在的安装
目录中8HASM子目录下选择源程序,如选H0809.ASM,屏幕上出现源文件窗口)。
■编译、连接并装载目标文件:
点击调试图标,对当前源文件窗口内的源文件进行编
译、连接并装载到实验板的RAM中。
目标文件装载起始地址默认为源文件中ORG定义的程序段起始地址。
在反汇编窗口内显示刚才装入的程序,并有一红色小箭头指示在起始程序行上。
■运行程序:
点击运行图标,在数码管上应显示“0809-XX”。
■调节电位器WD1,以改变模拟电压值,显示器上会不断显示新的A/D转换结果。
用
ADC0809做A/D转换,其模拟量与数字量对应关系的典型值为+5V-FFH,2.5V-80H,0V-00H。
结果显示如图1-1
图1-1
实验二使用DAC0832的D/A转换实验
(一)
一、实验目的
熟悉DAC0832数模转换器的特性和接口方法,掌握D/A输出程序的设计和调试方法。
二、实验内容
1.实验原理
实验原理如图所示,由于DAC0832有数据锁存器、选片、读、写控制信号线,故可与
8088CPU总线直接接口。
图中是只有一路模拟量输出,且为单极型电压输出。
DAC0832工作于单缓冲方式,它的ILE接+5V,CS_0832作为0832芯片的片选CS。
这样,对DAC0832执行一次写操作就把一个数据直接写入DAC寄存器、模拟量输出随之而变化。
2.实验线路的连接
1)将0832片选信号CS_0832插孔和译码输出Y7插孔相连。
2)对模块化机型,该模块中的+12V连到上面信号源板的电源部分的+12V上,-12V连到上面信号源板的电源部分的-12V上。
对一体化机型,这两根线内部已连好。
实验软件编程提示
3.实验软件编程提示
实验要求在DOUT端输出方波信号,方波信号的周期由延时时间常数确定。
根据Vout=-〔VREF×(输入数字量的十进制数)〕/256,当数字量的十进制数为256(FFH)时,由于VREF=-5V,Vout=+5V。
当数字量的十进制数为0(00H)时,由于VREF=-5V,Vout=0V。
因此,只要你将上述数字量写入DAC0832端口地址时,模拟电压就从DOUT端输出。
三、实验步骤
1.根据原理图正确连接好实验线路;
2.正确理解实验原理;
3.运行实验程序。
四、实验结果
用示波器测量DOUT插孔,应有方波输出,方波的周期约为1ms。
实验结果显示如图2-1
图2-1
实验三使用DAC0832的D/A转换实验
(二)
一、实验目的
进一步掌握数/模转换的基本原理。
二、实验目的
1.实验原理同实验二
2.实验线路的连线
1)将DAC0832片选信号CS_0832CS插孔和译码输出Y7插孔相连。
2)对模块化机型,该模块中的+12V连到上面信号源板的电源部分的+12V上,-12V连到上面信号源板的电源部分的-12V上。
对一体化机型,这两根线内部已连好。
3.实验软件编程提示
本实验在DAOUT端输出锯齿波。
根据Vout=-〔VRFE×(输入数字量的十进制数)〕/256即可知道,只要将数字量0~256(00H~FFH)从0开始逐渐加1递增直至256为止,不断循环,在DOUT端就会输出连续不断的锯齿波。
三、实验步骤
1.根据原理图正确连接好实验线路;
2.运行实验程序。
四、实验结果
用示波器测量DOUT插孔,应有锯齿波输出。
实验结果显示如图3-1
图3-1
实验四8255A可编程并行口实验
(一)
一、实验目的
1.掌握并行接口芯片8255A和微机接口的连接方法;
2.掌握并行接口芯片8255A的工作方式及其编程方法。
二、实验内容
1.实验原理
如实验原理图所示,PC口8位接8个开关K1~K8,PB口8位接8个发光二极管,从PC口读入8位开关量送PB口显示。
拨动K1~K8,PB口上接的8个发光二极管L0~L7对应显示K1~K8的状态。
2.实验线路的连接
1)8255A芯片PC0~PC7插孔依次接K1~K8。
2)8255A芯片PB0~PB7插孔依次接L0~L7。
3)8255A的片选插孔8255CS接译码输出Y7插孔。
三、实验步骤
1.按原理图连好线路;
2.运行实验程序,拨动K1~8,L0~L7会跟着亮灭。
四、实验结果
运行实验程序,拨动K1~8,L0~L7会跟着亮灭。
实验五8253A定时/计数器实验
一、实验目的
学习8253A可编程定时/计数器与8088CPU的接口方法;了解8253A的工作方式;掌握8253A在各种方式下的编程方法。
二、实验内容
1.实验原理
本实验原理图所下图示,8253A的A0、A1接系统地址总线A0、A1,故8253A有四个端口地址,如端口地址表5-1所示。
8253A的片选地址为48H~4FH。
因此,本实验板中的8253A四个端口地址为48H、49H、4AH、4BH,分别对应通道0、通道1、通道2和控制字。
采用8253A通道2,工作在方式3(方波发生器方式),输入时钟CLK2为1MHZ,输出OUT2要求为1KHZ的方波,并要求用接在GATE2引脚上的导线是接地(“0”电平)或甩空(“1”电平)来观察GATE对计数器的控制作用,用示波器观察输出波形。
2.实验线路的连接
8253A芯片(就在主板上)的CLK2引出插孔连主板上的分频输出插孔T1(1MHZ)。
三、实验步骤
1.按实验原理图连接好实验线路;
2.运行试验程序。
四、实验结果
用示波器测量8253A的OUT2输出插孔,应有频率为1KHZ的方波输出,幅值0~4V。
实验结果显示如图5-1
图5-1
实验六使用8259A的单级中断控制实验
一、实验目的
1.掌握中断控制器8259A与微机接口的原理和方法;
2.掌握中断控制器8259A的应用编程。
二、实验内容
1.实验原理
本系统中已设计有一片8259A中断控制芯片,工作于主片方式,8个中断请求输入端IR0~IR7对应的中断型号为8~F,其和中断矢量关于如下表6-1所示。
根据实验原理图6-1,8259A和8088系统总线直接相连,8259A上连有一系统地址线A0,故8259A有2个端口地址,系统中为20H、21H。
20H用来写ICW1,21H用来写ICW2、ICW3、ICW4,初始化命令字写好后,再写操作命令字。
OCW2、OCW3用口地址20H,OCW1用口地址21H。
图6-1中,使用了3号中断源,IRQ3插孔和SP插孔相连,中断方式为边沿触发方式,每按一次AN按钮产生一次中断信号,向8259A发出中断请求信号。
如果中断源电平信号不符规定要求则自动转到7号中断,显示“Err”。
CPU响应中断后,在中断服务中,对中断次数进行计数并显示,计满5次结束,显示器显示“8259Good”。
图6-1
2.实验线路的连接
1)将单级中断模块中8259A的IRQ3插孔和脉冲发生器单元SP1插孔相连。
SP1插孔初始电平置为低电平。
2)将单级中断模块中8259A的片选插孔8259CS1连主板的CS6(对58B机型该线不连)。
3)将8279接口模块上的插座DU(JB51)(a-h)用8芯线连接至数码管模块插座DU(a-h),8279接口模块上插座BIT(JB53)连接至数码管模块插座BIT。
4)8279接口模块上的插孔8279ClK连至上面主板的CLOCK(对58B机型该线不连)。
5)8279接口模块上的插孔8279CS连至上面主板的CS5(对58B机型该线不连)。
三、实验步骤
1.按实验原理图连接好线路;
2.运行实验程序。
在数码管上显示“8259-1”。
3.按AN按键,每按一次产生一次中断,在显示器左边一位显示中断次数,满5次中断,显示器显示“8259good”。
四、实验结果
按AN按键,每按一次产生一次中断,在显示器左边一位显示中断次数,满5次中断,显示器显示“8259good”。
实验结果显示如图6-2
图6-2
实验七使用8251A的串行接口应用实验
(一)
一、实验目的
1.掌握用8251A接口芯片实现微机间的同步和异步通信;
2.掌握8251A芯片与微机的接口技术和编程方法。
二、实验内容
实验原理图如图所示,8251A的片选地址为050~05F,8251A的C/D接A0,因此,8251A的数据口地址为050H,命令/状态口地址是051H,8251A的CLK接系统时钟的2分频输出PCLK(2.385MHZ),图中接收时钟RXC和发送时钟TXC连在一起接到8253A的OUT1,8253A的OUT1输出频率不小于79.5KHZ。
本实验采用8251A异步方式发送,波特率为9600,因此8251A发送器时钟输入端TXC输入一个153.6KHZ的时钟(9600×16)。
这个时钟就有8253A的OUT1产生。
8253A的CLK1接1.8432MHZ,它的12分频正好是153.6KHZ。
故8253A计数器1设置为工作方式3-方波频率发生,其计数初值为000CH。
本实验发送字符的总长度为10位(1个起始位(0),8个数据位(D0在前),1个停止位
(1),发送数据为55H,反复发送,以便用示波器观察发送端TXD的波形。
用查询8251A状态字的第0位(TXRDY)来判断1个数据是否发送完毕,当TXRDY=1时,发送数据缓冲器空。
三、实验步骤
运行实验程序,用示波器探头测8251的发送脚8TXD上的波形,以判断起始位、数据位以及停止位的位置。
四、实验结果
实验结果显示如图
实验八8279可编程键盘显示接口实验
一、实验目的
学习8279A与微机8088系统的接口方法,了解8279A用在译码扫描和编码扫描方式时的编程方法,以及8088CPU用查询方式和中断方式对8279A进行控制的编程方法。
二、实验步骤
系统中8279A接口芯片及其相关电路完成键盘扫描和显示,本实验以查询方式获取键盘状态信息,读取键值。
键值转换成显示代码供显示。
1.将8279键盘接口显示部分的DU(a-h)用8芯线连接至数码管显示区的DU(a-h),BIT连接至数码管显示区的BIT。
KH连键盘区KH,KL连键盘区的KL;
2.运行实验程序。
三、实验结果
在数码管上显示“8279-1”,在小键盘上输入数字键。
实验九小直流电机调速实验
一、实验目的
1.掌握直流电机的驱动原理;
2.了解直流电机调速的方法。
二、实验内容
1.用DAC0832D/A转换电路的输出,经放大后驱动直流电机;
2.编制程序,改变DAC0832输出经放大后的方波信号的占空比来控制电机转速。
三、实验线路
四、连接方法
1.DAC0832的片选信号CS_0832连到译码输出Y6;
2.对58B机型,0832的输出DOUT端连到电机模块上的插孔DJ,对模块化机型0832的输出DOUT端连到电机模块上的MC插孔;
3.对模块化机型,M0和M1插孔分别连两个开关或+5V和GND,以控制电机的正反转。
五、实验步骤
1.确认连线正确性;
2.从起始地址开始连续运行程序,观察直流电机的转速。
六、实验结果
实验结果显示如图
实验十步进电机控制
一、实验目的
1.了解步进电机控制的基本原理;
2.掌握步进电机转动编程方法。
二、实验内容
1.用74LS273挂接在数据总线上,输出控制脉冲,由UN2003驱动步进电机转动;
2.硬件线路原理图如图所示。
三、连线方法
1.电机模块上BA、BB、BC、BD分别接到输入/输出模块上74LS273的输出OUT0~OUT3。
2.输入/输出模块上273CS2连到Y6。
3.输入/输出模块上CLR连到主板的/RST(58B机型该线不连)。
四、实验步骤
按实验原理图连好实验线路图,运行实验程序,观察步进电机转动情况。
实验结果显示如图
实验十一8259A串级终端控制实验
一、实验目的
掌握8259中断控制器级联方式的硬件设计和软件编程。
二、实验内容
用2片8259A组成串级中断实验系统,可将外中断源扩展8×2-1=15个,本实验从片1IR0上接正单脉冲SP。
从片的中断请求1INTR接在主片的IRQ3上,主片的中断请求INT1接在8088的INTR上,两片8259的级连线CAS0~CAS2对应相连。
15个中断源的优先权安排如下:
主片IR0>主片IR1>主片IR2>从片IR0~IR7>主片IR3~IR7。
实验原理图如图
三、实验步骤
1.将8259_CS2插孔和译码输出插孔Y0相连,1IRQ0插孔和单脉冲输出SP1相连,1INTR插孔和IRQ3相连。
将8259_CS1插孔和译码输出插孔CS6相连(对58B机型该线不连);
2.将8279接口模块上的插座DU(a-h)用8芯线连接至数码管模块插座DU(a-h),8279接口模块上插座BIT连接至数码管模块插座BIT;
3.8279接口模块上的插孔8279ClK连至上面主板的CLOCK(对58B机型该线不连);
4.8279接口模块上的插孔8279CS连至上面主板的CS5(对58B机型该线不连);
5.运行实验程序:
显示器显示8259-2,按AN按钮一次,产生中断,显示器应显示“8259good”。
如果显示器显示ERR,则表示中断出错,原因是中断触发电平不到位。
四、实验结果
实验结果显示如图
实验十二用D/A,A/D实现闭环测试
一、实验目的
1.加深理解逐次逼近法模数转换器的特征和工作原理,掌握ADC0809的接口方法以及A/D输入程序的设计和调试方法;
2.熟悉DAC0832数模转换器的特性和接口方法,掌握D/A输出程序的设计和调试方法。
二、实验内容
1.实验原理
本实验采用DAC0832和ADC0809做数模转换和模数转换闭环测试实验,即将数模转换器输出的模拟量作为模数转换器的模拟量输入,并比较D/A设定的数字量与A/D读出的数字量,从而得出实验结论。
由于DAC0832有数据锁存器、选片、读、写控制信号线,故可与8088CPU总线直接接口。
图中是只有一路模拟量输出,且为单极型电压输出。
DAC0832工作于单缓冲方式,它的ILE接+5V,/CS和/XFER相接后作为0832芯片的片选0832CS。
这样,对DAC0832执行一次写操作就把一个数据直接写入DAC寄存器、模拟量输出随之而变化。
进行D/A转换只需如下两条命令:
MOVAL,DATA0 ;DATA0为设定的待要转换的数字量。
OUTDAPORT,AL;DAPORT为DAC0832的端口地址,数字量送端口。
ADC0809是一种8路模拟输入、8位数字输出的逐次逼近法A/D器件,转换时间约100us,转换精度为±1/512,适用于多路数据采集系统。
ADC0809片内有三态输出的数据锁存器,故可以与8088微机总线直接接口。
图中ADC0809的CLK信号接1MHZ,基准电压ref+接Vcc。
一般在实际应用系统中应该接精确+5V,以提高转换精度,ADC0809片选信号0809CS和/IOW、/IOR经逻辑组合后,去控制ADC0809的ALE、START、ENABLE信号。
ADC0809的转换结束信号EOC未接,如果以中断方式实现数据采集,需将EOC信号线接至中断控制器8259A的中断源输入通道。
本实验以延时方式等待A/D转换结束,ADC0809的通道号选择线ADD-A、ADD-B、ADD-C接系统地址线的低3位,因此ADC0809的8个通道值地址分别为00H、01H、02H、03H、04H、05H、06H、07H。
启动本A/D转换只需如下两条命令:
MOVAL,DATA ;DATA为通道值。
OUTADPORT,AL;ADPORT为ADC0809端口地址,通道值送端口。
读取A/D转换结果用下面一条指令:
INAL,ADPORT
2.实验软件编程提示
0832芯片输出产生锯齿波,只须由AL中存放数据的增减来控制。
当AL中数据从0
逐渐增加到FF产生溢出,再从00增大到FF,不断循环,从而产生连续不断的锯齿波。
与此相对应ADC0809不断地将0832所输出的模拟量进行A/D转换,转换结果会不断地在显示器上显示,模拟量与数字量对应关系的典型值为+5V-FFH,2.5V-80H,0V-00H。
为了便于比较,本实验中显示器的最高位显示“d”,而后显示设定的D/A数字量的十进制值(三位),而后显示“—”,最后显示A/D转换结果的十进制值(三位)。
三、实验线路连接
1.A/D转换器ADC0809的片选信号CS_0809连接译码输出Y6。
CLK_0809连T1(1MHZ);
2.A/D转换器0809的通道0输入信号IN0连接D/A转换器DAC0832的输出信DAOUT;
3.Y7连接D/A转换器DAC0832的片选信号CS_0832;
4.将8279接口模块上的插座DU(JB51)(a-h)用8芯线连接至数码管模块插座DU(a-h),8279接口模块上插座BIT(JB53)连接至数码管模块插座BIT;
5.8279接口模块上的插孔8279ClK连至上面主板的CLOCK(对58B机型该线不连);
6.8279接口模块上的插孔8279CS连至上面主板的CS5(对58B机型该线不连)。
四、实验步骤
1.正确理解实验原理;
2.连接好实验线路;
3.运行实验程序,观察运行结果。
五、实验结果
实验结果显示如图
第二部分软件实验
实验一顺序程序设计与DEBUG使用
一、实验内容
1.利用串操作传送指今将0FFH送入数据段的0180H开始的128个字节存储单元中,编写一段程序;
2.DEBUG调试。
二、实验结果
1.源程序
MOVSI,0FFH
MOVDI,180H
MOVCX,128
CLD
LOOP:
MOVSB
DECCX
JNZLOOP
HLT
2.DEBUG实验内容及相关显示
1)movax,1234
a.反汇编命令U
b.单步运行命令T
c.内存显示命令D
d.寄存器命令R
e.修改内存命令
源代码:
MOVAX,1234
修改后代码:
MOVBX,4567
实验二汇编实验
一、实验内容
汇编语言设计(自选3-5个程序设计,学会调试,尤其要单步调试)
二、实验
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