《微机原理与接口技术》实验教程.docx

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1、微机原理与接口技术试验教程吴涤浙江工商高校信电学院名目第一章试验系统简介与使用3其次章汇编程序的基本结构 7第三章数据显示程序试验（试验一） 9第四章数据传送试验（试验二）11第五章TD-PIT接口试验系统简介12第六章基本I/O接口电路设计（试验三）19第七章 电子发声系统设计（试验四）22附录 试验报告参考格式24参考文献24第一章试验系统简介与使用微机原理与接口技术试验课程选用了 TDPIT试验系统来关心同学完成 “微机原理”和“接口技术”两大部分内容的试验。TD-P1T试验系统由试验箱 和PC主机及试验环境工具软件构成（见图1）。试验箱中包含了很多接口单元电路用于各种接口技术的试验，其

2、构成和工作 原理将在第四章中具体介绍。PC主机箱中安装了一块PCI试验扩展卡，用于连接微机原理与接口技术试 验箱。由于PCI试验扩展卡为总线接口电路，所以在使用时必需为其安装接口电 路驱动软件。试验扩展卡驱动软件的安装过程为：1 .主机启动完成。2 .在掌握面板中选择添加硬件3 .在添加硬件向导中依次选择红圈操作。再从列表中选择PCI设施D2: DEC AXJNZ D2LOOP DIDEC DLJNZ DORETCODE ENDSEND START5.试验步骤（1）确认试验系统与PC机的连线已接通。（2）连接试验电路（见图8）。（3）运用PIT端口资源工具（CHECK程序），查看I/O片选端口

3、始地址。（4）编程并编译、链接。（5）运行程序，观看LED显示是否正确。第七章电子发声系统设计试验四电子发声系统设计1 .试验目的（1） .把握8254接口电路的连接方法，懂得分频数据对发生频率的影响。（2） .把握应用汇编语言掌握8254使扬声器发声的程序设计的方法步骤。2 .试验设施PC微机一台、TD-PTT+试验系统一套。3 .试验内容连接电子发声电路，依据试验供应的音乐频率表和时间表，编程掌握8254, 使其输出并驱动扬声器发出相应的乐曲。编程演奏友情地久天长。4 .试验说明一个音符对应一个频率，音符与频率的对比关系见表3 IOYI、I0Y2、I0Y3I/O空间段片选信号MYO、MY1

4、、MY2、MY3存储器空间段片选信号BEO、BE1、BE2、BE332位数据字节使能信号HOLD、HLDA总线恳求与总线应答信号M/IO存储器/输入输出总线周期指示信号，10周 期时信号为低电平INTR中断恳求信号（提升沿有效）CLK系统时钟信号=1.041667MHzPCLK扩展时钟信号=1.8432MHzRST、 RST#系统复位信号表1总线信号关系说明其中，PC机安排给用户的I/O 的实际地址值是I/O片选空间段（IOYOI0Y3）的起始 地址值与译码单元偏移量地址值之和。二 基本输入输出单元电路该电路由A组和B组两组完全相同的电路构成，其中A组电路结构见图4.1。 电路由8路3态缓冲器

5、74LS245用于I/O输入和8路锁存器74LS374用于I/O输 出。三地址译码单元电路电路结构见图4.2,规律关系见表2表2 74LS138输入输出规律关系CBAY000Y0=0001Yl=0 110Y6=0111Y7=0图4.1基本输入输出电路图4.2地址译码单元电路三 键盘及数码管显示单元电路（显示部分）电路结构见图4.3。LED为共阴极显示管，即XI接地时最左边的数码管工 作。图4. 3键盘及数码管显示单元电路（显示部分）四TD-PIT工具软件为了能便采用户在Windows XP下编辑、编译和运行用户的应用软件，试验 系统还供应了 PIT工具软件操作平台，图4. 4是PIT软件启动后

6、的界面图。图4.4 PIT运行窗口PIT工具软件允许用户使用汇编语言和C语言来实施编程。在编制用户应用 程序前需先选定语种（见图4. 5）。不管使用何种语言，应用软件均需经过编辑、 编译、连接、运行这4个过程的处理（见图4. 6）。在Windows XP （即CPU处于爱护模式）下，PC机的硬件资源均被操作系统 统一管理，用户不能直接掌握机内接口，而汇编语言和C语言又都要求运行在实 地址模式下直接掌握机内接口，因此，在应用程序运行时，PIT将会把此时的CPU 工作模式从爱护模式下转换到实地址模式，待应用程序运行完毕后又将CPU工作 整式从实地址模式转换到爱护模式。在转换期间，屏幕上会消失实地址

7、模式的显 示窗口。由于试验系统使用了 PCI扩展卡，为此PC机安排给用户的I/O 口地址应当 是I/O端口片选的起始地址加上电路译码的偏移地址。其中片选起始地址可以用 PIT端口资源工具去猎取（见图4. 7）,而电路译码的偏移地址和ISA总线地址安 排关系全都，即由用户自己设计打算。图4.5选择编程语言图4.6编译菜单图4.7查看片选起始地址五ISA总线接口设计实例例： 在PC ISA总线上设计一个I/O接口电路板，该板有一数码管，要求由PC 机掌握显示3数字（设电路板端口地址为280H）。并给出掌握程序。 一.系统结构分析 二.显示原理分析三.电路端口地址的译码分析地址信号线：XA9 XA8

8、 XA7 XA6 XA5 XA4 XA3 XA2 XA1 XA0端口地址：280H = 1 0,1 000, 000 0B 四.硬件设计 五.软件设计CODE SEGMENT USE16ASSUMECS:CODESTART: MOVAL,4FHMOVDX,0280HOUTDX,ALMOV AX, 4C00H;返回到 DOSINT 21HCODE ENDSEND START六.接口电路在TD-PIT试验箱上电路的连接 由于TD-PIT试验箱的系统总线是仿真总线，在连接总线信号时要留意区分他们 的不同。其中仿真总线的信号线在信号右上角加。见下图（数据信号线略）。CS:CODESTART: MOV

9、MOV OUT MOVAL, 4FHDX, IODX, ALAX, 4C0011；返回到DOSINT 21HCODE ENDSEND START第六章基本I/O接口电路设计试验三基本I/O接口电路设计1 .试验目的(1) .把握基本1/0接口电路的设计方法，学习译码电路的设计及显示驱动电 路的设计应用。(2) .把握应用汇编语言进行I/O操作的程序设计的方法步躲。2 .试验设施PC微机一台、TD-PIT+试验系统一套。3 .试验内容用译码器设计译码电路，使I/O 口偏移地址为04H。采用锁存器连接系 统总线，扩接LED数码显示电路。编程在显示器上显示数字(0-9),且每个 数字显示1秒左右。验

10、证掌握程序的掌握结果。4 .试验原理图5.1是显示数字的试验电路参考图。图中使用74LS138译码器进行口 地址译码，当G2A=0, G2B=0, Gl=l时译码器被选通,其中I0/M在PC机I/O读 写周期时为低电平；且在C, B, A为0, 0, 1时Y1被选中，其中(XA4, XA3, XA2)与C,与A相接,即当PC机向端口 (IOY0+04H)输出数据时Y1有效且XIOW 也有效，使锁存器74LS374从系统总线的数据线(XD0-XD7)上锁存PC机送来的 数据并输出至数码显示器。图5.1基本I/O接口电路试验参考图显示1数字并保持1秒的参考程序如下：C语言源程序#include 包

11、含outp()函数定义的头文件 void delay(int time);define 10Y0 0xc800 通过PIT的端口资源工具查得的片选起始地址值 #define port I0Y0+0x04 void main() int i; outp(port, 0x06); 显示1的输出数据 delay(100);outp(port, 0x00); 清除显示 void delay(int time) ( int i;long j;for(i=0;i=timc;+i) (for (j=0;j=0x400000;j+) ( return;汇编源程序；*依据 CHECK 配置信息修改下列符号值*

12、I0Y0EQU 9C00H;片选I0Y0对应的端口始地址* 51c51c 51c 51c51c r|Cj|C51c 51c rjC51c r|CrC 51c 5% JC r|CMY TOEQU I0Y0+00H*4;基本输入输出单元74LS374端口地址STACK1 SEGMENT STACKDW 256 DUP(?)STACK1 ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART: MOV DX,MY10MOV AL, 06HOUT DX,AL;输出显示1的数据 CALL DALIYQUIT: MOV AX, 4C00H;返回到 DOSINT 21HDALLY PROC;延时子程序DO:MOV CX, 20011DI:MOV AX, OFFFFH