[信息与通信]8086微机原理.doc
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1、微型计算机原理微型计算机原理 实 验 指 导 书 陆晓燕 编 西华师范大学物理与电子信息学院 目 录第一部分 EL实验系统的结构第一章 EL-微机实验教学系统结构.(2)第二章 通用接口板实验电路介绍.(2)第三章 8086CPU系统资源说明. .(5)第四章 软件的安装. (6) 第二部分 实验指导一、DEBUG动态调试程序.(12)二、汇编语言程序上机过程.(21)三、分支程序设计.(23)四、多重循环程序.(25)五、子程序设计.(26)六、简单I/O口扩展实验.(30)七、8255并行口实验.(33)八、8253定时器/计数器接口实验.(35)九、A/D0809实验.(38)十、DAC
2、0832实验.(41)十一、8250串口实验.(45)十二、RAM实验. (54)十三、8259中断控制器实验. (57)十四、DMA实验 .(60)第一部分 EL实验系统的结构第一章 EL-微机实验教学系统结构EL-微机实验教学实验开发系统由功能实验板、可选的CPU板、二块小面包板三部分构成,可安装在453010CM的实验箱内。总框图如下: 面包板 CPU板 功能实验板 面包板:1) 通用面包板 2) 金属圆孔组成的通用实验板 CPU板:1) 8086PC总线板 2) 8086CPU板 3) 8051CPU板 4) 8098CPU板 5) 80C198/C196CPU板1.1通用接口板结构通
3、用接口板由若干相对独立的功能接口电路组成,它们是:D/A电路、A/D电路、发光二极管电路、开关量输入电路、RAM/ROM电路、简单I/O电路、8253可编程定时器/计数器电路、8255并行接口电路、总线驱动电路、8279接口电路、单脉冲发生器、LED显示电路、键盘电路、复位电路、8250串行接口电路。第二章 通用接口板实验电路介绍2.1输出显示电路)数码显示电路。该电路由6位共阴极数码管,3片75452,2片74SL07组成,74LS07为段驱动器,相应输入插孔为CZ4,75452为位驱动器,相应输入插孔为CZ3(LD1,LD2,LD3,LD4,LD5,LD6).2)LED灯显示电路。 该电路
4、由2片74LS04,12支绿色二极管组成。12只红、黄、绿色二极管相应的输入CZ2(LI1,LI2,LI3,LI4,LI5,LI6,LI7,LI8,LI9,LI10,LI11,LI12).2.2信号发生电路)开关量输入电路:该电路由8只开关组成,每只开关有两个位置,一个位置代表高电平,一个位置代表低电。该电路的输出插CZ1(K1,K2,K3,K4,K5,K6,K7,K8).)时钟输入电路:该电路由片74LS161组成。当CPU为8086时,CLK是2MZ输出时钟为该CLK的2分频(CLK0),4分频(CLK1),分频(CLK2),分频(CLK3),相应输出插孔CZ47(CLK0,CLK1,CL
5、K2,CLK3))单脉冲发生器电路该单脉冲发生器由一个按纽,1片74LS04,74LS132组成,具有消颤功能,正反相脉冲,相应输出插孔CZ35(P0,P1).)模拟量输入电路该电路由只可变电位器组成,输出为连续可调。相应的输出插孔CZ29,CZ28,CZ27(KB1,KB2,KB3).)键盘输入电路 该电路由只通用键只SHFT键,只CTRL键组成,只通键采用根列扫线,根行扫线,无外部信号输入时,均为高电平,有外部信号输入时,电平状态由外部输入信号决定,作键盘实验时,一般行、列扫描线分别定义为输入、输出,即8根列扫线的插孔为CZ6(KA0,KA1,KA2,KA3,KA4,KA5,KA6,KA7
6、),根行扫线的插孔为CZ5(KB0,KB1,KB2,KB3).)复位电路; 按动复位键,将对8255,8279,8250复位,对8051,80C198,8086板起复位作用。2.3 可编程定时器8253电路: 该电路由片8253组成,8253的片选输入端插孔CS8253,数据口,地址,读写线均已接好,T0,T1时钟输入为CLK3,T2的时钟用户可自己接。定时器输出,GATE控制孔对应如下:OUT0、GATE0、OUT1、GATE1、OUT2、GATE2、CLK2。2.4 可编程并行口8255电路: 该电路由片8255组成,8255的数据口,地址,读写线,复位控制线均已接好,片选输入端插孔为CS
7、8255,A,B,C三端口的插孔分别为 A: CZ16(PA0,PA1,PA2,PA3,PA4,PA5,PA6,PA7) B: CZ15(PB0,PB1,PB2,PB3,PB4,PB5,PB6,PB7). C: CZ17(PC0,PC1,PC2,PC3,PC4,PC5,PC6,PC7)2.5可编程键盘显示控制器 a. 该电路由片8279,74LS138组成,8279的数据口,地址,读写线,复位,时钟,片选都已经接好,显示输出,键盘行列扫描线均有插孔输出。 b. 两组显示输出的插孔标号与芯片标号一致。键盘行扫描线译码线插孔标号为CZ21,CZ25(完全相同)相应标号为(KS0,KS1,KS2,K
8、S3,KS4,KS5,KS6,KS7)。c. 另外该电路在进行实验还要用到一组反相器,该反相器是输入插孔标号CZ24(S0,S1,S2,S3,S4,S5)。输出插孔标号CZ23(S0,S1,S2,S3,S4,S5)2.6可编程串行口8250电路: 该电路由一片8250,一片1488,1489组成,该电路中8250的输入线均已接好,串行口输入输出插座为J,为发送,为接收。2.7简单数字量输出缓存实验电路 该电路由片74LS273及一片74LS04,74LS02组成,该电路中74LS273的输入均已接好数据线,锁存端片选输入控制,两片74LS273的片选输入插孔标号分别为CSU8,CSU9,输出插
9、孔标号分别为(SO0,SO1,SO2,SO3,SO4,SO5,SO6,SO7,SO8,SO9,S10,SO11,SO12,SO13,SO14,SO15)。2.8简单数字量输入缓冲实验电路 该电路由一片74LS244,一片74LS02构成,该电路中,74LS244的输入均已接在数据总线上,输入端接着插线孔,其标号CZ9(SI0,SI1,SI2,SI3,SI4,SI5,SI6,SI7),片选控制端插孔标号(CSU10)。2. 9 八路八位A/D实验电路该电路由一片ADC0809,一片74LS02组成,该电路中,ADC0809的参考电压,数据总线输出,通道控制线均已接好,其它信号线由插孔接入,ADC
10、0809的片选控制插孔标号为CZ31(CS0809),转换结束标志输出插孔标号为CZ26(EOC),模拟量输入通道孔标号为(IN0,IN1,IN2,IN3,IN4,IN5,IN6,IN7)2.10八位双缓冲D/A实验电路0832该电路由一片DAC0832。一片74LS00,一片LM324组成,该电路中除DAC0832的片选未接好外,其他信号均已接好,片选插孔标号CZ32(CS0832)。输出插孔标号CZ33(VOUT)。该电路为非偏移二进制D/A转换电路,通过调节KB4,可调节D/A转换器的满偏值,调节KB5,可调节D/A转换器的零偏值。2.11存储器扩展实验电路:该电路由一片62256和一片
11、6264组成,该电路的所有信号线均已接好,可直接进行存储器读写实验。对8051和8098实验来说,62256的起使地址为:4000H,长度为32K,6264系统已使用。8051和8098的数据与程序存储区都为统一编址64K,其中016K为系统使用,后48K用户使用作为仿真或实验用。 第三章 8086CPU系统资源说明系统监控: 6264 仿真高八位 003FFF 奇地址 DMA传送奇地址03FFFH 实验程序用RAM 6264 仿真低八位 003FFF 偶地址 DMA传送偶地址03FFFH 实验程序用RAM 2764 监控高八位 FFFFFFC000 奇地址有效 2764 监控低八位 FFFF
12、FFC000 偶地址有效 CS0 04A004AF 偶地址有效 实验程序I/O口地址 CS1 04B004BF 偶地址有效 实验程序I/O口地址 CS2 04C004CF 偶地址有效 实验程序I/O口地址 CS3 04D004DF 偶地址有效 实验程序I/O口地址 CS4 04E004EF 偶地址有效 实验程序I/O口地址 CS5 04F004FF 偶地址有效 实验程序I/O口地址 CS6 000001FF 偶地址有效 实验程序I/O口地址 CS7 020003FF 偶地址有效 实验程序I/O口地址 CS8250 0480048F 偶地址有效 8250专用I/O口地址CS8279 049004
13、9F 偶地址有效 8279专用I/O口地址2. 8086CPU系统的硬件实验 (1)CS0CS7的口地址以以上说明为准。I/O口访问可按字或字节进行,低八位有效。例如:IN AX,DX;OUT DX,AX;IN AL,DX;通用实验板的芯片必须都用偶地址、低八位仿问。 (2)所有实验程序的起始地址位01100H,CS=0100H,IP=0100H,代码段、数据段、堆栈段在同一个64K的地址空间中。 第四章 软件的安装及使用一、 软件安装1.实验箱自带的光盘放入计算机光驱,进入软件安目录:光盘驱动器: 微机原理 单片机Ctrl86。2.动软件安装程序 setup.exe ,如下图 1: 图1,2
14、 进入安装界面3. 单击图2 的next 按钮 进入图。的选择安装路径界面. 图 3 选择安装路径在图 3 中你可以选择安装路径,也可以按默认路径安装。4按照软件提示 ,一步一步完成安装 , 如下图 图 4 显示安装进程 图 5 安装完毕界面5软件安装完毕后,会在桌面上和“开始-程序”中自动生成“8086 实验系统”快捷方式。二、软件的启动与使用说明1.启动在Windows 的桌面上或“开始-程序”中双击“8086实验系统” 快捷方式,便可启动软件如图 6。图 6 软件启动界面2.实验前计算机与实验箱的通讯设置和测试。用实验箱自带的串口线将实验箱的串口与计算机的串口连接,启动“8086实验系统
15、”软件。实验前通讯端口的设置设置方法: a. 启动软件之后,如图 6所示在设置串口对话框选择相应的串口和波特率。 b.以在8086对话框菜单工具栏 选择 运行/连接设置中设置3.使用说明本实验软件界面共分流个区域 如图7:A. 菜单工具栏区域;B. 寄存器窗口;C. 内存窗口;D. 代码编辑区;E. 消息窗口;F. 变量观察窗口;寄存器窗口内存窗口消息窗口变量观察窗口代码编辑区菜单工具栏图7 软件界面分配下面是实验的具体步骤:新建 图 9 新建代码窗口 图 10 代码编辑窗口1. 如图 9 所示 用鼠标点击“文件”下拉菜单的“新建”也可以点击工具条上的“新建”图标 , 就生成了图10的对话框在
16、图中所标注的地方编写实验所需程序代码。2. 当编写完程序代码后,如图 11所示编译连接程序,在消息映射查看是否有错误,如果有修改后继续编译连接指导没有为止,然后点击“运行”如图12就可以看到实验结果了,运行可以是全速、单步(f8)、跟踪(f9)、也可以是她形式的,根据你的具体情况定,结果可以从寄存器窗口、内存窗口、变量窗口查看。编译连接 图 11 编译连接图运行程序图 12 运行程序 第二部分 实验指导 实验一 DEBUG动态调试程序一、实验目的 熟悉 DEBUG动态调试程序的使用方法,理解汇编指令、存储单元和寄存器等有关概念,能够对简单的汇编语言程序进行调试。二、实验内容 1、DEBUG动态
17、调试程序的启动与退出 DEBLJG必须在DOS环境下运行。安装Win98的机器,开机后按F8键,进入选择设置界面,选择6项,即可进入纯DOS,也可在进入Win98后,再进入DOS模式运行。如果机器安装了Win2000或XP,由于其已经不支持DOS,因此需要使用DOS启动盘,并将DEBUG (1) DEBUG动态调试程序的启动 DEBUG 参数其中,文件说明指被调试程序的全名,参数是该程序所涉及的参数。命令的使用中注意:字母不分大小写; 只使用16进制数,没有后缀字母; 分隔符(空格或逗号)只在两个数值之间是必须的,命令和参数间可无分隔符; 每个命令只有按了回车键后才有效,可以用Ctrl+Bre
18、ak中止命令的执行; 命令如果不符合Debug的规则,则将以“error”提示,并用“”指示错误位置。 DEBUG命令中使用的地址格式约定如下:其中,可以是段寄存器名,或者是十六进制数,也可以是默认。而地址范围的格式是:或:L (2)、退出DEBUG当完成动态调试任务时,可使用Q命令退出并返回操作系统。-Q (2) 汇编与反汇编命令 汇编命令A和反汇编命令U是常使用的DEBUG命令。 汇编命令A格式:A 功能:逐行汇编程序,主要用于小段程序的汇编。说明:使用A命令汇编程序,不允许程序中出现标号和伪指令,但MS-DOS的DEBUG允许使用DB和DW这两条伪指令。如果未给出起始地址,汇编后的程序代
19、码从指令指针寄存器IP的值指定的地址开始存放。按两次回车键可退出汇编命令A的状态。例1-1 汇编一段程序,该程序的功能是在屏幕上输出一个大写字母A。-A 1001141:0100 MOV DL,411141:0102 MOV AH,021141:0104 INT 211141:0106 INT 20 反汇编命令U格式:U 功能:在指定的地址范围内,将二进制机器指令逐条翻译为汇编语言符号指令。例1-2 将例1-1中汇编的程序进行反汇编-U 100 1071141:0100 B241 MOV DL,411141:0102 B402 MOV AH,021141:0104 CD21 INT 21114
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