微机原理实验指导 参考

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1、1微机原理实验微机原理实验指导指导罗庚荣 编写西南大学电子信息工程学院电子通信技术中心实验室西南大学电子信息工程学院电子通信技术中心实验室2目目 录录 实验系统认识和基本实验方法 微机教学实验系统的使用 汇编语言源程序的上机调试方法 基础软、硬件实验 线性程序设计与调试 循环和分支程序设计与调试 主程序和子程序设计与调试 DOS 及 BIOS 功能调用程序设计与调试 微机内存储器设计 中断控制器特性研究 并行接口应用 定时计数器应用 串行通信接口应用 应用 综合设计和创新性实验 键盘和显示器接口电路设计 整数四则运算计算器设计 多点定时控制器设计 主从式控制系统设计 自选应用设计附录 TDPI

2、T 实验系统单元电路图 实验中使用芯片引脚图和主要性能参数3 实验系统认识和基本实验方法 微机教学实验系统的使用 汇编语言源程序的上机调试方法 基础软、硬件实验 线性程序设计与调试 循环和分支程序设计与调试 主程序和子程序设计与调试 DOS 及 BIOS 功能调用程序设计与调试 微机内存储器设计 中断控制器特性研究 并行接口应用 定时计数器应用 串行通信接口应用 应用 综合设计和创新性实验 键盘和显示器接口电路设计 整数四则运算计算器设计 多点定时控制器设计 主从式控制系统设计 自选应用设计附录 TDPIT 实验系统单元电路图 实验中使用芯片引脚图和主要性能参数4实验一TDPIT 实验系统的使

3、用一、实验目的与要求一、实验目的与要求1、熟习 TDPIT 实验系统的硬件结构；2、掌握 TDPIT 实验系统的操作命令和基本操作方法，为后续实验打好基础。二、二、TDPIT 实验系统简介实验系统简介TDPIT 实验系统如图实验系统如图 1 1 所示。所示。图 1 TDPIT 实验系统逻辑结构TDPIT 微机实验系统由 PC 机和 TDPIT 实验系统组成。配有存储器 6264 SRAM、29C256，可编程接口芯片 8255、8254、8237、16550、CPLD，A/D，D/A，键盘及 LED显示，电机控制，开关及发光二极管和信号源等实验单元电路。可以进行实模式和保护模式下的多种实验。T

4、D-PIT 实验系统的电路结构按功能模块布置，根据不同实验的需要，用插接线连接起来，再通过 TDdebug 集成调试软件对实验程序进行编辑、汇编、连接及调试等操作。三、实验设备与器材三、实验设备与器材1、TD-PIT 实验系统一台；2、PC 微机一台。四、实验中的注意事项四、实验中的注意事项1、观察 TD-PIT 实验系统结构时，请不要用手摸元件或印刷电路板连线。2、实验中， “关机”到再次“开机”的时间间隔不能少于 30 秒。五、实验内容与步骤五、实验内容与步骤1、观察 TD-PIT 系统的硬件结构5有哪些功能模块；各功能模块内的主要芯片型号、封装形式、引脚数；电源开关，电源指示灯，复位键的

5、位置。2、练习使用 TDdebug 命令 运行 TDdebug 软件，选择 Edit 菜单编写实验程序； 使用 Compile 菜单中的 Compile 和 Link 对实验程序进行汇编、连接； 使用 Rmrum 菜单中的 Debug 和 Rum 命令分别运行程序，观察运行结果； 更改数据区中的数据，考察程序的正确性。六、预习要求与预习报告六、预习要求与预习报告实验前仔细阅读本次实验内容和附录 TD-PIT 实验系统实验单元布局图，结合教材上微型计算机的基本结构框图，在预习报告中对 TD-PIT 实验系统实验单元布局图中各功能模块进行分类。七、实验原始记录七、实验原始记录记录观察 TD-PIT

6、 实验系统硬件结构的结果：1、TD-PIT 实验系统的硬件由哪些功能模块组成；2、各功能模块内主要芯片型号、封装形式、引脚数；八、实验报告与总结八、实验报告与总结1、TD-PIT 实验系统的硬件结构特点是什么？2、TDdebug 集成调试软件有哪些功能？实验二 运算类程序设计一、实验目的与要求一、实验目的与要求1、熟习 8x086 CPU 指令系统，初步掌握运算类程序的编写和调试方法；2、掌握运算类指令对标志位的影响及测试方法。3、进一步熟习 TDdebug 集成调试软件的功能。二、实验原理二、实验原理利用 TD-PIT 微机的单步运行、断点运行和对存储器、寄存器的查询功能，了解 8x086

7、CPU 运算类指令对标志寄存器中相应位状态的影响，以及查看标志位状态的方法。三、实验设备与器材三、实验设备与器材1、PC 微机一台。四、实验中的注意事项四、实验中的注意事项1、子程序不能单独运行，必须与主程序配合进行调试；2、注意各子程序入口参数和出口参数的资源分配，防止后续实验使用子程序时发生资源冲突。五、实验内容五、实验内容1、设计一组实现双字加、减、乘、除运算子程序。2、每个子程序自拟 3 组数据检验程序的正确性。六、预习要求预习报告六、预习要求预习报告6提前编写好双字加、减、乘、除运算子程序和主程序，拟出程序调试步骤。七、实验原始记录七、实验原始记录记录双字加、减、乘、除运算子程序的运

8、算结果，考查运算类指令对标志寄存器相应位状态的影响。八、实验报告与总结八、实验报告与总结1、标注清楚各子程序的入口参数和所用资源；2、分析比较各类运算指令对标志状态影响的规律。实验三显示程序设计一、实验目的与要求一、实验目的与要求1、掌握在 PC 机上以十六进制数形式显示数据的方法；2、掌握 DOS 功能调用的使用方法。二、实验原理二、实验原理DOS 的 INT 21H 功能调用包括很多实用功能程序，在实际应用中，可以根据不同应用要求，把子功能号写入 AH 寄存器中，并设置相应的入口参数，再执行 INT 21H 指令，机器立即执行子功能号规定的功能，对有“返回码”的子功能调用，可以从“返回码”

9、中获取程序执行后的相关信息和结果。在 PC 机 CRT 显示器上显示数据，可以使用 INT 21H 的以下几个子功能：1、显示单个字符入口：AH=02HDL=输出字符的 ASCII 码2、显示字符串入口：AH=09HDS：DX=字符串首地址，以$ 为结束字符3、键盘输入并回显示入口：AH=01H返回参数：AL=读到的字符4、返回 DOS 系统入口：AH=4CHAL=返回码三、实验设备与器材三、实验设备与器材1、PC 微机系统一台四、实验中的注意事项四、实验中的注意事项1、在调试程序时，不要用跟踪命令执行 INT 21H 指令；2、不要过多使用单执行命令，否则，看不到程序运行时的显示结果。五、实

10、验内容与步骤五、实验内容与步骤1、根据 INT 21H 功能调用说明，编写一段程序，用单字符显示方式在 CRT 屏幕上显示大7写的 26 个英文字母；2、在 TDdebug 集成调试软件上，对实验程序进行编辑、汇编、连接和调试，观察程序运行结果；3、修改程序，用字符串显示方式显示 “Good Afternoon ” ； 4*、编写一个程序，把从键盘输入的字符显示在 CRT 屏幕上。六、预习要求与预习报告六、预习要求与预习报告提前编写好实验内容 1 和内容 3 的程序，拟出程序调试步骤。如果选做实验内容 4，也必须提前编写好实验程序。 七、实验原始记录七、实验原始记录记录程序调试中遇到的主要问题

11、和解决方法。八、实验报告与总结八、实验报告与总结1、比较 INT 21H 功能调用几种子功能的异同点。2、如果要求显示的字符产生“闪烁”或“移动”效果，该如何编写程序？实验四8255 并行接口应用一、实验目的与要求一、实验目的与要求掌握 8255 各种工作方式的特点、连线和编程方法。二、实验原理二、实验原理8255 是 Intel 公司生产的通用可编程并行接口芯片，有 A、B、C 三个 8 位可编程并行接口，采用单+5V 电源供电，通过编程 8255 可以工作在基本输入/输出方式（方式 0）或选通输入/输出方式（方式 1）或双向选通方式（方式 2） ，C 口还具有置位/复位控制功能。因此，82

12、55 常用在并行输入/输出的各种接口电路中。如图 4-1a 所示，用 8255 的 PA 口作为发光二极管 D0-D7 亮暗的控制线，PB 口作为开关K1-K7 状态的检测线。通过编程从 PB 口读入开关的状态，并将开关状态送到 PA 口，用发光二极管的亮暗来显示开关的状态。8图 4-1a 8255 基本输入/输出接口实验电路如图 4-1b 所示，用 8255 和键盘及 LED 显示实验单元电路构成一个 24 扫描式键盘和4 位 LED 八段显示器。图 4-1b 8255 键盘及显示接口实验电路三、实验设备与器材三、实验设备与器材1、TD-PIT 实验系统一台；2、PC 微机一台；3、连接导线

13、若干；4、万用表一只、示波器一台。四、实验中的注意事项四、实验中的注意事项1、必须在断电状态下接线；2、连线结束，请指导教师检查电路后才能通电；3、操作开关时尽量减小向下的压力，以免损坏开关。五、实验内容与步骤五、实验内容与步骤1、将图 4-1 中实验单元用导线连接起来，用 8255 的 PB 口读取开关状态，用 PA 口作为发光二极管的工作信号，要求开关合上时，对应位的发光二极管亮。2、在 TDdebug 中输入预习报告中的程序，调试程序，直到程序功能符合要求为止。3、对调 PA 口和 PB 口的连线，修改程序并调试程序，直到程序功能符合要求为止。4*、编写 24 扫描式键盘和 4 位 LE

14、D 八段显示器的管理子程序，并在实验台上调试通过。六、预习要求与预习报告六、预习要求与预习报告1、编写实验内容 1 的实验程序，使 8255 工作在基本输入/输出方式，把 PB 口的开关状态送到 PA 口作为发光二极管的工作信号。要求开关合上时，对应位的发光二极管亮。2、 （选做）编写 24 扫描式键盘和 4 位 LED 八段显示器的管理子程序，以及完成该实验9的主程序。七、实验原始记录七、实验原始记录记录实验连线和程序调试中的主要操作，遇到的问题和处理方法及最后的实验效果。八、实验报告与总结八、实验报告与总结1、在实验内容 1 中，把 PA 口和 PB 口的连线互换，要实现上述实验同样的功能

15、，程序应如何修改？2、若用两个开关控制一个发光二极管，应如何编程？3、比较 8255 在方式 0 和方式 1 的工作特点。实验五 存储器扩展一、实验目的与要求一、实验目的与要求1、学习并掌握存储器的扩展方法；2、了解 SRAM 6264 特性；3、熟习通过保护模式访问扩展存储器的方法。二、实验原理二、实验原理存储器是计算机的基本组成部件。如图存储器是计算机的基本组成部件。如图 5-15-1 所示，实验装置中的所示，实验装置中的 SRAMSRAM 62646264 地址映射的地址映射的存储器空间大于存储器空间大于 DOSDOS 应用程序可以访问的应用程序可以访问的 1 1 MBMB 空间地址，必

16、须进入保护模式才能进行访问。空间地址，必须进入保护模式才能进行访问。因此，在因此，在 1 1 MBMB 以内的存储器空间建立源数据区，将扩展以内的存储器空间建立源数据区，将扩展 SRAMSRAM 62646264 的地址范围设置成目标的地址范围设置成目标数据区，在保护模式下将源数据区中的内容传送到目标数据区中，然后用数据区，在保护模式下将源数据区中的内容传送到目标数据区中，然后用 D D 命令查询数据的命令查询数据的正确性。正确性。图 5-1 SRAM 6264 扩展存储器实验电路 三、实验设备与器材三、实验设备与器材1、TD-PIT 实验系统一台；2、PC 微机一台；3、连接导线若干；4、万用表一只、示波器一台。四、实验中的注意事项四、实验中的注意事项101、必须在断电状态下接线；2、连线结束，