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1、8086 微机原理及接口技术实验教程合肥工业大学电气与自动化系1实验一 系统认识与存储器扩展实验1.1 TD-PITE实验装置简介1.1 TD-PITE功能特点系统以具有 PC104 总线接口的 i386EX 单板机和一个开放的微机接口教学实验平台，通过 PC104 总线组合插接方式构成的高性能 80x86 微机原理与接口技术教学实验系统，全面支持 80x86 实模式和保护模式的 16/32 位微机原理及接口技术的实验教学。开放的 80386系统总线，不仅可以进行各种接口实验的学习，还可以进行基于 386 微处理器的嵌入式应用开发。I386EX 是一款嵌入式微处理器，其在 Intel 386S
2、X 微处理器的基础上集成了丰富的外围接口（如 8259、8254、16C450 和 8237 等） ，内部为 32 位总线，外部为 16 位数据总线，具有 64MB 的寻址能力，保持与标准的 32 位 80386CPU 相同的指令系统，可完全支持 80X86 微机原理及接口技术课程的教学，使教学内容与主流技术相一致，达到学以致用的目的。系统提供开放的 386 系统总线，使用户可以充分学习并掌握系统总线的特点及操作方法。实验平台上提供丰富的实验单元，如中断控制器 8259、 DMA 控制器 8237、定时/计数器8254、并行接口 8255、串行通信接口 8251、SRAM、ADC0809、DA
3、C0832 、单次脉冲、键盘扫描及数码管显示、开关输入及发光管显示、电子发声器、点阵 LED 显示、图形 LCD显示、步进电机、直流电机及温度控制单元电路。1.2 TD-PITE系统构成TD-PITE 是一套 80X86 微机原理及接口技术实验教学系统，其主要系统构成如表 1.1 所示。表 1.1 TD-PITE 系统构成2系统硬件结构如图 1.1 所示。图 1.1 TD-PITE 系统硬件结构图1.3 TD-PITE 系统配置TD-PITE 实验教学系统由 I386EX 系统板和接口实验平台两部分组合而成。 TD-PITE 主要系统配置如表 1.2 所示。表 1.2 TD-PITE 系统的主
4、要配置3TD-PITE 实验箱布局如图 1.2 所示。图 1.2 TD-PITE 试验箱布局图41.4 系统总线TD-PITE 采用组合式结构，即 I386EX 系统板加实验接口平台的形式。将 I386EX 系统板扣在实验接口平台上便构成 80X86 微机原理及接口技术教学实验系统，系统总线以排针和锥孔两种形式引出，实验时，与实验单元相连可完成相应的实验。系统引出信号线说明见表 1.3所示。表 1.3 80X86 微机系统信号线说明1.5 TD-PITE系统实验平台与 PC机的连接如图 1.3 所示，通过 RS-232C 通讯电缆将 PC 微机的串口与系统实验平台的串口连在一起，完成系统实验平
5、台与 PC 机的硬件连接。图 1.3 TD-PITE 实验系统与 PC 机连接Wmd86 具备可视化源语言调试界面，支持 80X86 汇编语言及 C 语言程序设计，并具有单步、跳过、断点、连续、变量跟踪等调试功能，支持实验程序的动态调试。51.2 系统认识实验1.2.1 实验目的掌握 TD 系列微机原理及接口技术教学实验系统的操作，熟悉 Wmd86 联机集成开发调试软件的操作环境。1.2.2 实验设备PC 机一台，TD-PITE 实验装置一套。1.2.3 实验内容编写实验程序，将 00H0FH 共 16 个数写入内存 3000H 开始的连续 16 个存储单元中。1.2.4 实验步骤1. 运行
6、Wmd86 软件，进入 Wmd86 集成开发环境。2. 根据程序设计使用语言的不同，通过在“设置”下拉列表来选择需要使用的语言和寄存器类型，这里我们设置成“汇编语言”和“16 位寄存器 ”，如图 1.4、图 1.5 所示。设置选择后，下次再启动软件，语言环境保持这次的修改不变。本章选择 16 位寄存器。图 1.4 语言环境设置界面图 图 1.5 寄存器设置界面3. 语言和寄存器选择后，点击新建或按 Ctrl+N 组合键来新建一个文档，如图 1.6 所示。默认文件名为 Wmd861。6图 1.6 新建文件界面4. 编写实验程序，如图 1.7 所示，并保存，此时系统会提示输入新的文件名，输完后点击
7、保存。图 1.7 程序编辑界面5. 点击 ，编译文件，若程序编译无误，则可以继续点击 进行链接，链接无误后方可以加载程序。编译、链接后输出如图 1.8 所示的输出信息。图 1.8 编译输出信息界面6. 连接 PC 与实验系统的通讯电缆，打开实验系统电源。7. 编译、链接都正确并且上下位机通讯成功后，就可以下载程序，联机调试了。可以通过端口列表中的“端口测试”来检查通讯是否正常。点击 下载程序。 为编译、链接、下载组合按钮，通过该按钮可以将编译、链接、下载一次完成。下载成功后，在输出区的结果窗中会显示“加载成功！” ，表示程序已正确下载。起始运行语句下会有一条绿色的背景。如图1.9 所示。7图
8、1.9 加载成功显示界面8. 将输出区切换到调试窗口，使用 D0000:3000 命令查看内存 3000H 起始地址的数据，如图 1.10 所示。存储器在初始状态时，默认数据为 CC。 图 1.10 内存地址单元数据显示9. 点击按钮 运行程序，待程序运行停止后，通过 D0000:3000 命令来观察程序运行结果。如图 1.11 所示。8图 1.11 运行程序后数据变化显示10. 也可以通过设置断点，断点显示如图 1.12 所示，然后运行程序，当遇到断点时程序会停下来，然后观察数据。可以使用 E0000:3000 来改变该地址单元的数据，如图 1.13 所示，输入 11 后，按 “空格” 键，
9、可以接着输入第二个数，如 22，结束输入按“回车”键。图 1.12 断点设置显示 图 1.13 修改内存单元数据显示界面 实验例程文件名为 Wmd861.asm。1.1.5 操作练习编写程序，将内存 3500H 单元开始的 8 个数据复制到 3600H 单元开始的数据区中。通过调试验证程序功能，使用 E 命令修改 3500H 单元开始的数据，运行程序后使用 D 命令查看 3600H 单元开始的数据。91.3 数制转换实验1.3.1 实验目的1. 掌握不同进制数及编码相互转换的程序设计方法，加深对数制转换的理解。2. 熟悉程序调试的方法。1.3.2 实验设备PC 机一台，TD-PITE 实验装置
10、一套。1.3.3 实验内容及步骤计算机输入设备输入的信息一般是由 ASCII 码或 BCD 码表示的数据或字符， CPU 一般均用二进制数进行计算或其它信息处理，处理结果的输出又必须依照外设的要求变为 ASCII码、BCD 码或七段显示码等。因此，在应用软件中，各类数制的转换是必不可少的。计算机与外设间的数制转换关系如图 1.14 所示，数制对应关系如表 1.4 所示。主机键 盘 二 进 制光 电 机拨 码 开 关数 据 开 关 CRT显 示打 印 机多 段 显 示位 显 示二 进 制 二 进 制ASCI码BCD码 BCD码ASCI码SI码 SI码图 1.14 数制转换关系1. 将 ASCII
11、码表示的十进制数转换为二进制数十进制表示为：（1）n0iii01nn 1DD10Di代表十进制数 0，1 ，2，9；上式转换为：（2 ）012n1nnn0iii D)0)D)D( 10由式（2 ）可归纳十进制数转换为二进制数的方法：从十进制数的最高位 Dn开始作乘 10加次位的操作，依次类推，则可求出二进制数的结果。表 1.4 数制对应关系表七段码十六进制 BCD 码 二进制机器码 ASCII 码 共阳 共阴0 0000 0000 30H 40H 3FH1 0001 0001 31H 79H 06H2 0010 0010 32H 24H 5BH3 0011 0011 33H 30H 4FH4
12、0100 0100 34H 19H 66H5 0101 0101 35H 12H 6DH6 0110 0110 36H 02H 7DH7 0111 0111 37H 78H 07H8 1000 1000 38H 00H 7FH9 1001 1001 39H 18H 67HA 1010 41H 08H 77HB 1011 42H 03H 7CHC 1100 43H 46H 39HD 1101 44H 21H 5EHE 1110 45H 06H 79HF 1111 46H 0EH 71H程序流程图如图 1.15 所示。实验参考程序如下。实验程序清单（例程文件名：A2-1.ASM）SSTACK SE
13、GMENT STACKDW 64 DUP(?)SSTACK ENDSDATA SEGMENTSADD DB 30H,30H,32H,35H,36H ;十进制数:00256DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE, DS:DATASTART: MOV AX, DATAMOV DS, AXMOV AX, OFFSET SADDMOV SI, AXMOV BX, 000AHMOV CX, 0004HMOV AH, 00HMOV AL, SISUB AL, 30HA1: IMUL BXMOV DX, SI+01AND DX, 00FFH11ADC AX, DXSBB AX
14、, 30HINC SILOOP A1A2: JMP A2 CODE ENDSEND START实验步骤：（1）绘制程序流程图，编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。（2）待转换数据存放于数据段，根据自己要求输入，默认为 30H，30H，32H ，35H ，36H 。（3）运行程序，然后停止程序。（4）查看 AX 寄存器，即为转换结果，应为： 0100H。（5）反复试几组数据，验证程序的正确性。2. 将十进制数的 ASCII码转换为 BCD码从键盘输入五位十进制数的 ASCII 码，存放于 3500H起始的内存单元中，将其转换为 BCD 码后，再按位分别存入350AH 起始的内存单元内。若输
15、入的不是十进制的 ASCII 码，则对应存放结果的单元内容为“FF” 。由表 1.4 可知，一字节ASCII 码取其低四位即变为 BCD 码。实验程序清单（例程文件名：A2-2.ASM）SSTACK SEGMENT STACK DW 64 DUP(?)SSTACK ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART: MOV CX, 0005H ;转换位数MOV DI, 3500H ;ASCII 码首地址A1: MOV BL, 0FFH ;将错误标志存入 BLMOV AL, DICMP AL, 3AHJNB A2 ;不低于 3AH 则转 A2SUB AL, 30HJB A2
16、 ;低于 30H 则转 A2MOV BL, ALA2: MOV AL, BL ;结果或错误标志送入 ALMOV DI+0AH,AL ;结果存入目标地址INC DILOOP A1MOV AX,4C00HINT 21H ;程序终止CODE ENDSEND START实验步骤：图 1.15 ASCII 码表示的十进制数转换二进制数程序流程图开 始初 始 化 转 换 首 地 址转 换 次 数 CX取 第 一 位 ASI码减 去 30H乘 1加 下 一 位 ASCI码 减 30H转 换 完 否 ？NY结 束12（1）自己绘制程序流程图，然后编写程序，编译、链接无误后装入系统。（2）在 3500H3504H
