微型計算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用實驗教案

1、實驗一 顯示程序?qū)嶒炓? 實驗?zāi)康? 了解INT 10H各功能塊的作用及用法；2 掌握字符方式下PC機(jī)顯示器的顯示控制。二. 實驗設(shè)備TDN86/51或TDN86/88教學(xué)實驗系統(tǒng)一套。三. 實驗內(nèi)容及步驟實驗內(nèi)容：在顯示器上顯示AZ26個英文字母。實驗步驟：輸入程序并檢查無誤，經(jīng)匯編、連接后裝入系統(tǒng)；鍵入命令G0000：2000，運行實驗程序，并觀察實驗結(jié)果。四. 思考題修改程序，在顯示器上顯示“GOOD AFTERNOON”；要求分別用AH1（寫一個字符到屏幕上）的功能塊和AH6（顯示一個字符串）的功能塊兩種方法實現(xiàn)。實驗二 中斷特性及8259應(yīng)用編程實驗一. 實驗?zāi)康? 認(rèn)識TDN86/

2、51系統(tǒng)的中斷特性；2 掌握8259可編程中斷控制器的工作原理；3 掌握8259可編程中斷控制器的應(yīng)用編程；4 學(xué)習(xí)掌握8259級聯(lián)方式的使用方法；5 學(xué)習(xí)在接口實驗單元上構(gòu)造連接實驗電路的方法。二. 實驗設(shè)備1 TDN86/51或TDN86/88教學(xué)實驗系統(tǒng)一套。2 排線、導(dǎo)線若干。三. 實驗內(nèi)容及步驟1 系統(tǒng)中的8259芯片系統(tǒng)中的8259A芯片工作于單片方式，但可由用戶擴(kuò)展接成級聯(lián)方式。系統(tǒng)啟動時，8259A被初始化。初始化時，0和4中斷分別被指定為時鐘和與PC微機(jī)聯(lián)機(jī)的串口通訊，用戶可以使用其余的中斷源。進(jìn)入監(jiān)控程序后，只有4中斷源處于開放狀態(tài)，其他中斷源都被屏蔽了。中斷類型號與中斷向

3、量存放地址之間的對應(yīng)關(guān)系如下表所示：序號01234567中斷號08H09H0AH0BH0CH0DH0EH0FH中斷向量地址20H23H24H27H28H2BH2CH2FH30H33H34H37H38H3BH3CH3FH說明時鐘可用可用串口2串口1可用可用可用2 接口實驗單元中的級聯(lián)實驗用8259A芯片除了系統(tǒng)中的8259A芯片外，在接口實驗單元中專門提供了另一片8259A芯片，以便進(jìn)行8259A級聯(lián)實驗使用。3 接口實驗單元中的RS觸發(fā)器電路4 實驗內(nèi)容與步驟（共3個實驗）1) 實驗內(nèi)容：按實驗（1）線路圖連接電路，然后編制程序，試每次響應(yīng)外部中斷IRQ7時，顯示10次字符“7”后，程序退出。

4、實驗步驟：按圖（1）連接實驗線路；輸入程序并檢查無誤，經(jīng)匯編、連接后裝入系統(tǒng)；鍵入命令G0000：2000，運行程序；（注意：8259中斷向量地址為絕對地址）；重復(fù)按KK2微動開關(guān)，顯示屏上應(yīng)用“7”來響應(yīng)，直到按10次后，系統(tǒng)處于停機(jī)狀態(tài)，用CTRLC返回鍵控。2) 實驗內(nèi)容：按實驗（2）線路圖連接電路，然后編制程序，當(dāng)無中斷請求時，執(zhí)行主程序：延時顯示“main”，每顯示一個“main”，空一格；若有中斷請求，則執(zhí)行其服務(wù)程序：顯示該中斷號“6”或“7”；若正在執(zhí)行較低級的中斷服務(wù)程序，則允許比它優(yōu)先級高的中斷被響應(yīng)（IRQ6>IRQ7）。實驗步驟：畫出程序流程圖；按實驗線路圖連接實

5、驗電路；輸入程序并檢查無誤，經(jīng)匯編、連接后裝入系統(tǒng)；鍵入命令G0000：2000，運行程序，則連續(xù)顯示“main”，先后按動KK1和KK2微動開關(guān)來模擬中斷請求信號，記錄請求順序及顯示結(jié)果。3) 8259的級聯(lián)實驗，實驗內(nèi)容：以系統(tǒng)中的8259作為主片，外接另一片8259作為從片，構(gòu)成8259級聯(lián)方式的中斷實驗線路。從片掛接在主片的IRQ7上，如圖（3）所示。其中，從片上的IRQ7外接中斷申請電路（RS單脈沖觸發(fā)器），從片的中斷向量號為30H37H，其命令寄存器組的地址為00、01。實驗步驟：畫出程序流程圖；按實驗線路圖連接實驗電路（其中INTA連接必須在開機(jī)上電之后）；輸入程序并檢查無誤，經(jīng)

6、匯編、連接后裝入系統(tǒng)；鍵入命令G0000：2000，運行程序，并通過按動KK1微動開關(guān)向從片申請中斷。每按動一次KK1，顯示屏上顯示一個字符“7”，表明CPU響應(yīng)了一次中斷。四. 思考題在實驗（2）中，若先按動KK2，再按動KK1（此時尚未顯示“7”），顯示結(jié)果會是什么？為什么？實驗三 8255并行接口應(yīng)用實驗一. 實驗?zāi)康? 學(xué)習(xí)并掌握8255的各種工作方式及其應(yīng)用；2 學(xué)習(xí)在系統(tǒng)接口實驗單元上構(gòu)造實驗電路。二. 實驗設(shè)備TDN86/51或TDN86/88教學(xué)實驗系統(tǒng)一套。三. 實驗內(nèi)容及步驟1 系統(tǒng)中的8255芯片系統(tǒng)中的8255芯片的數(shù)據(jù)信號線、片選信號線、地址信號線和讀寫信號線分別與系

7、統(tǒng)總線相連，其A、B、C三個端口以排針形式引出，共8255實驗使用。其端口地址如下表所示：片選信號寄存器地址IOY3A口60HB口61HC口62H控制口63H2 接口實驗單元中的開關(guān)和發(fā)光二極管電路3 實驗內(nèi)容與步驟（共2個實驗）1) 實驗內(nèi)容：按實驗（1）線路圖連接電路，然后編制程序，使8255端口A工作于方式0并作為輸出口，端口B工作于方式0并作為輸入口。將一組開關(guān)信號接入端口B，端口A輸出線接至一組發(fā)光二極管上，然后通過對8255芯片編程來實現(xiàn)輸入/輸出功能。實驗步驟：按圖（1）連接實驗線路；輸入程序并檢查無誤，經(jīng)匯編、連接后裝入系統(tǒng)；運行程序；撥動開關(guān)組，觀察發(fā)光二極管的對應(yīng)情況。2)

8、 實驗內(nèi)容：按實驗（2）線路圖連接電路，然后編制程序，使8255端口A工作于方式0并作為輸出口，端口B工作于方式1并作為輸入口此時，端口C的PC2作為選通信號輸入端STBB，PC0作為中斷請求信號輸出端INTRB；當(dāng)B口數(shù)據(jù)就緒后，發(fā)信號STBB來請求CPU讀取端口B的數(shù)據(jù)并送端口A輸出顯示。實驗步驟：按實驗線路圖連接實驗電路；輸入程序并檢查無誤，經(jīng)匯編、連接后裝入系統(tǒng)；運行實驗程序，然后撥動開關(guān)K0K7，準(zhǔn)備好后，按動撥動開關(guān)KK1，觀察發(fā)光二極管組，注意它們與開關(guān)組各信號的對應(yīng)關(guān)系。實驗四 8253定時/計數(shù)器應(yīng)用實驗一. 實驗?zāi)康? 熟悉8253在系統(tǒng)中的典型接法；2 掌握8253的工作

9、方式及應(yīng)用編程。二. 實驗設(shè)備TDN86/51或TDN86/88教學(xué)實驗系統(tǒng)一套。三. 實驗內(nèi)容及步驟1 系統(tǒng)中的8253芯片系統(tǒng)裝有一片8253芯片。其中0通道輸出線與8259的0中斷請求線相連，作為時鐘中斷申請信號；1通道入口接1.8432MHz的信號源，輸出接8251的收發(fā)時鐘端，供串行通訊使用，這里，1通道僅作為一個分頻器使用；2通道以排針形式引出，開放給用戶使用。8253的端口地址如下表所示：片選信號寄存器地址IOY20計數(shù)器40H1計數(shù)器41H2計數(shù)器42H控制寄存器43H2 實驗內(nèi)容與步驟（共3個實驗）1) 實驗內(nèi)容：按實驗（1）線路圖連接電路，然后編制程序，設(shè)定2通道工作于方式

10、0，用于對事件計數(shù)，當(dāng)計數(shù)值為5時，發(fā)出中斷申請信號，顯示“M”。實驗步驟：按圖（1）連接實驗線路；輸入程序并檢查無誤，經(jīng)匯編、連接后裝入系統(tǒng)；在0000：003CH單元填入IRQ7的中斷向量；運行程序，并按動KK1鍵，觀察是否每按6次，屏幕顯示一個“M”字符。2) 實驗內(nèi)容：按實驗（2）線路圖連接電路，利用0通道來定時中斷（IRQ0），循環(huán)顯示“0”“9”十個數(shù)。實驗步驟：按實驗線路圖連接實驗電路；輸入程序并檢查無誤，經(jīng)匯編、連接后裝入系統(tǒng)；運行實驗程序，顯示屏上應(yīng)連續(xù)逐行顯示“0”“9”，直到按下RESET鍵；修改8253的0通道的時間常數(shù)，再運行程序，觀察顯示速度的變化。四. 思考題在將

11、計數(shù)初值賦予8253后，馬上就可以啟動并進(jìn)行定時或計數(shù)嗎？實驗五 DMA特性及8237應(yīng)用實驗一. 實驗?zāi)康? 掌握DMA控制器8237的工作原理；2 掌握DMA特性及8237芯片應(yīng)用編程；3 學(xué)習(xí)8237的幾種數(shù)據(jù)傳輸方式。二. 實驗設(shè)備TDN86/51或TDN86/88教學(xué)實驗系統(tǒng)一套。三. 實驗內(nèi)容及步驟1 系統(tǒng)中的DMA實驗單元電路系統(tǒng)中提供DMA實驗單元電路，它由DMA控制器8237、高位地址鎖存器74LS373及其外圍電路組成。實驗單元中部分線路已連好，8237上的其他大部分引腳都直接引出排針，實驗者可用排線與系統(tǒng)信號線連接。8237的片選信號與IOY0相連，各通道寄存器的地址分配

12、如下表所示：基(當(dāng)前)地址寄存器基(當(dāng)前)字節(jié)計數(shù)器方式寄存器請求 寄存器屏蔽 寄存器狀態(tài) 寄存器08CH000010B090A命令08CH102030B090A暫存0DCH204050B090A先/后觸發(fā)0CCH306070B090A主屏蔽0E/0F2 實驗內(nèi)容與步驟（共2個實驗）1) 實驗內(nèi)容：按實驗（1）線路圖連接電路，然后編制程序，使8237控制器完成存儲器到存儲器的數(shù)據(jù)傳輸。實驗步驟：按圖（1）連接實驗線路；輸入程序并檢查無誤，經(jīng)匯編、連接后裝入系統(tǒng)；用E命令向4000H4009H單元送入一組數(shù)據(jù)，如：11、22、33、AA；鍵入命令G0000：2000，運行程序；用D命令檢查300

13、0H3009H單元內(nèi)容，觀察數(shù)據(jù)是否傳輸成功；反復(fù)試幾組數(shù)據(jù)，觀察實驗結(jié)果。2) 實驗內(nèi)容：在實驗（1）線路連接的基礎(chǔ)上，再連兩組排線，如實驗（2）補(bǔ)充線路圖所示，然后編制程序，完成存儲器到I/O接口（8255B口）及I/O接口（8255A口）到存儲器之間的數(shù)據(jù)傳送。實驗步驟：畫出上述程序流程圖；按實驗（2）補(bǔ)充線路圖，在實驗（1）接線的基礎(chǔ)上連好兩組排線；輸入程序并檢查無誤，經(jīng)匯編、連接后裝入系統(tǒng)（地址：CS0000H，IP2000H）；用E命令改變0061單元內(nèi)容，如AA；鍵入命令G0000：3000，運行存儲器到I/O傳輸程序；觀察D0D7發(fā)光二極管上所顯示數(shù)據(jù)是否為AA；改變0061單

14、元的內(nèi)容，再運行程序，觀察輸出結(jié)果；設(shè)置8位數(shù)碼開關(guān)，作為I/O數(shù)據(jù)輸入，如55H；鍵入命令G0000：2000，運行I/O到存儲器傳輸程序；用D命令觀察0060單元內(nèi)容是否為55；反復(fù)試幾組數(shù)據(jù)，觀察結(jié)果。四. 思考題1 在實驗（2）中，為何要選0060、0061為存儲器地址，是否可選用其他地址，為什么？2 DMA控制器能否完成I/O接口間的數(shù)據(jù)傳輸，若能，如何做？實驗六 存儲器擴(kuò)展實驗一. 實驗?zāi)康? 學(xué)習(xí)掌握存儲器擴(kuò)展方法和存儲器讀/寫；2 了解6264RAM特性。二. 實驗設(shè)備TDN86/51或TDN86/88教學(xué)實驗系統(tǒng)一套。三. 實驗內(nèi)容及步驟（共2個實驗）1 實驗（1）內(nèi)容與步驟

15、實驗內(nèi)容：按實驗（1）線路圖連接電路，然后編制程序，通過8255產(chǎn)生適當(dāng)?shù)臅r序?qū)?264RAM進(jìn)行讀/寫。實驗步驟：分析線路圖，畫出參考程序流程圖；按圖（1）連接實驗線路；輸入程序并檢查無誤，經(jīng)匯編、連接后裝入系統(tǒng)；在3000300FH單元中填入16個數(shù)；運行程序，在“OK”（正確）或“E”（錯誤）提示出現(xiàn)后，用CTRLC來終止程序運行；用D命令檢查4000400FH單元中的內(nèi)容和3000300FH中的數(shù)據(jù)是否一致。2 實驗（2）內(nèi)容與步驟實驗內(nèi)容：按實驗（2）線路圖連接電路，再編制程序，將6264RAM直接掛接在總線上進(jìn)行存儲器擴(kuò)展。實驗步驟：按實驗（2）線路圖連接電路；輸入程序并檢查無誤，

16、經(jīng)匯編、連接后裝入系統(tǒng)；用U命令查看程序第一、第二語句找出原數(shù)據(jù)區(qū)段地址XXXX，用E命令在XXXX：0000XXXX：0009中放入10個數(shù)據(jù)；運行程序；用D命令檢查2000：00002000：0009單元內(nèi)容是否與原數(shù)據(jù)區(qū)放入的10個數(shù)一致。四. 思考題參照存儲器擴(kuò)展實驗（1）程序，畫出寫一個字節(jié)數(shù)據(jù)到6264存儲單元中的時序圖。實驗七 8251串行接口應(yīng)用實驗一. 實驗?zāi)康? 掌握8251的工作方式；2 學(xué)習(xí)串行通訊的有關(guān)知識。二. 實驗設(shè)備1 TDN86/51或TDN86/88教學(xué)實驗系統(tǒng)一套；2 示波器一臺。三. 實驗內(nèi)容及步驟1 系統(tǒng)中的8251芯片系統(tǒng)裝有一片8251芯片，并和標(biāo)

17、準(zhǔn)RS232C接口連接好。在教學(xué)系統(tǒng)中，該電路用來完成同PC微機(jī)的聯(lián)機(jī)以及串行鍵控操作的實現(xiàn)。此片8251端口地址的分配如下表所示：信號線寄存器地址IOY6數(shù)據(jù)口C0H控制口/狀態(tài)口C1H2 實驗單元中的8251實驗單元另裝有一片8251芯片，用于各種串行口實驗，端口地址的分配如下表所示：信號線寄存器地址IOY4數(shù)據(jù)口80H控制口/狀態(tài)口81H3 實驗內(nèi)容及步驟實驗內(nèi)容：利用8251進(jìn)行串行數(shù)據(jù)傳輸。串行傳輸數(shù)據(jù)的格式：8位數(shù)據(jù)位、1位停止位；傳輸波特率9600bit/s；將示波器連入，觀察數(shù)據(jù)波形。實驗步驟：將示波器與8251旁的TXD、GND排針引腳相連；輸入程序并檢查無誤，經(jīng)匯編、連接后

18、裝入系統(tǒng)；運行程序，在示波器上觀察數(shù)據(jù)波形；改變發(fā)送的數(shù)據(jù)，運行程序，觀察相應(yīng)的波形。四. 思考題1 8251有幾種工作方式，其數(shù)據(jù)格式如何？2 8251對收發(fā)時鐘有何特殊要求？實驗八 A/D轉(zhuǎn)換實驗一. 實驗?zāi)康? 學(xué)習(xí)掌握模/數(shù)信號轉(zhuǎn)換基本原理；2 掌握ADC0809芯片的使用方法。二. 實驗設(shè)備TDN86/51或TDN86/88教學(xué)實驗系統(tǒng)一套。三. 實驗內(nèi)容及步驟1 系統(tǒng)中的ADC實驗單元電路接口實驗單元中0809芯片的線路如下圖所示：地址信號與選中通道的關(guān)系如下表所示：地址選中通道CBA000011110011001101010101IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN72 實驗內(nèi)容與步驟實驗內(nèi)容：按實驗線路圖連接電路，然后編制程序