《微型计算机原理与接口技术题解与实验指导》.pdf-资料库

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《微型计算机原理与接口技术题解与实验指导》封面与版权页内容提要本书是与《微型计算机原理与接口技术》（清华大学出版社 2002 年出版）配套使用的辅助教材。本书由习题解答和实验指导两部分组成。习题解答部分包括《微型计算机原理与接口技术》中全部习题的详细分析和解答。实验指导部分分为两章。第 1 章为汇编语言程序设计实验，包括汇编语言设计的各种典型问题；第 2 章为硬件接口电路实验，借鉴了清华同方公司基于 TCP-H 实验装置设计的某些实验，对读者学好微型计算机原理和接口技术将会有较大的帮助。另外，附录中给出了部分实验的程序清单和 TD.EXE 的简要使用说明。本书可帮助读者更深入地理解和掌握教材内容，提高独立思考、分析和解决问题的能力。目录第一部分习题及解答第 1 章基础知识第 2 章微型计算机基础第 3 章指令系统第 4 章汇编语言程序设计第 5 章存储器系统第 6 章输入输出和中断技术 144

第 7 章常用数字接口电路第 8 章模拟量的输入输出第 9 章常用外设及多媒体技术第二部分实验指导书第一篇汇编语言程序设计实验预备知识汇编语言程序设计的过程及上机步骤实验一数据传送实验二算术逻辑运算及移位操作实验三串操作实验四字符及字符串的输入和输出实验五直线程序设计实验六分支及循环程序设计 *实验七综合程序设计第二篇硬件接口电路实验预备知识微机接口实验台使用说明实验一 I/O 地址译码实验二简单并行接口实验三存储器扩充实验四 8253 可编程定时器/计数器实验五 8255 可编程并行接口（一）实验六中断 *实验七 8255 可编程并行接口（二） *实验八 8250 串行通信接口实验九 D/A 转换器实验十 A/D 转换器 *实验十一步进电机控制附录一部分实验的参考程序清单附录二 TD.EXE 简要使用说明典型内容一、实验目的 8255 可编程并行接口（一）掌握 8255 方式 0 的工作原理及使用方法，用 8255 实现十字路口交通信号灯的模拟控制。二、实验设备 1．IBMPC 微型计算机一台 145

2．TPC-H 型通用微机接口实验台一台三、实验预习要求 1．复习 8255 并行接口的工作原理和初始化方法。 2．预先编写好实验程序。四、实验内容 1．按图 2.26 虚线连接电路，8255 的 C 口接逻辑电平开关的输出端子 K0～K7，A 口接发光二极管显示电路的输入端子 L0～L7。编写程序从 8255 的 C 口输入数据（数据由开关设定），再从 A 口输出，显示在 8 个发光二极管上。图 2.26 实验内容 1 的电路 2．图 2.27 是一个用 8255 实现十字路口交通灯的模拟控制的电路。图中发光二极管 L7、L6、L5 作为南北路口的交通灯与 8255 的 PC7、PC6、PC5 相连，L2、L1、L0 作为东西路口的交通灯与 8255 的 PC2、PC1、PC0 相连。编程使这六个发光二极管按交通信号灯的变化规律发光或熄灭。图 2.27 交通信号灯的模拟控制的实验电路 146

五、实验提示 1．本实验中 8255 的地址分配如下：控制寄存器地址 A 口的地址 C 口的地址 28BH 288H 28AH 2．实验内容 1 中，C 口的高 4 位和低 4 位都要设置为输入。 3．实验内容 2 中，要求交通信号灯始终按以下规律发光与熄灭： ①南北路口的绿灯、东西路口的红灯同时亮 30 秒左右。 ②南北路口的黄灯闪烁若干次，同时东西路口红灯继续亮。 ③南北路口的红灯、东西路口的绿灯同时亮 30 秒左右。 ④南北路口的红灯继续亮、同时东西路口的黄灯亮闪烁若干次。 4．实验内容 2 中，为使编程方便，在数据段预先定义交通信号灯的 6 种可能的状态数据，其中为第②和第④种情况定义了 6 个数据，用于控制三次亮/灭、亮/灭、亮/灭的过程，以达到闪烁的效果。 5．绿灯亮时的延时常数可设为 2000*9000（长延时），绿灯不亮时的延时常数可设为 20*9000（短延时）。延时程序段用两层循环，内循环的循环次数设置为 9000，外循环的循环次数设置为 2000（长延时）或 20（短延时）。有无绿灯亮可根据灯状态数据判断（若状态数据的 bit5=1 或 bit1=1 则有绿灯亮）。六、程序流程图实验内容 1 的流程图见图 2.28，实验内容 2 的流程图见图 2.29 。 147

开始设置 C 口输入，A 口输出从 C 口输入数据将输入的数据自 A 口输出有按键？ Y 结束开始设置 C 口为输出初始化灯状态数据表指针从表中取当前状态数据 N Y 是结束标志？ N 图 2.28 实验内容 1 的程序流程图把状态数据输出到 C 口以点亮相应的灯 Y 长延时 N 有绿灯亮？短延时 Y 结束有键按下？ N 指针指向下一个状态数据图 2.29 交通灯控制的程序流程图七、程序框架 1．实验内容 1 的程序框架（略） 2．交通灯控制程序的框架 DATA SEGMENT STABLE DB 24H ; 南北绿灯亮，东西红灯亮 DB 44H,04H,44H,04H,44H,04H ; 南北黄灯闪，东西红灯亮 DB 81H ; 南北红灯亮，东西绿灯亮 DB 82H,80H,82H,80H,82H,80H ; 南北红灯亮，东西黄灯闪 DB 0FFH ; 结束标志 DATA ENDS ; CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, DS:DATA START: MOV AX, DATA 148

ON: MOV DS, AX 设置 8255 工作方式 0，C 口输出取出当前状态数据，若是结束标志则从头开始，否则输出该状态数据。若当前状态数据中有绿灯亮，则长延时，否则短延时。 MOV AH, 1 INT 16H ; 测试有无按键 JZ ON ; 没有则循环 EXIT: MOV AH, 4CH ; 有则退回 DOS END START INT 21H CODE ENDS 八、实验习题若把实验内容 1 中的发光二极管换成七段数码管，根据开关设置的数据（‘0’～‘9’、‘A’～ ‘Z’的 ASCII 码）分别显示相应的字符‘0’～‘9’和‘A’～‘Z’。电路及程序应如何修改？（提示：参考实验二中的有关内容）九、实验报告要求 1．完成实验用的二个程序。 2．总结 8255 工作方式 0 的特点。 3．（选做）完成实验习题。 149

*8255 可编程并行接口（二）一、实验目的 1．掌握 8255 工作方式 1 的使用及编程。 2．进一步掌握中断处理程序的编写。二、实验设备 1．IBMPC 微型计算机一台 2．TPC-H 型通用微机接口实验台一台三、实验预习要求 1．复习教材中 8255 的工作方式 1。 2．预先编写好实验程序。四、实验内容 1．按图 2.31 所示的 8255 方式 1 中断方式输出电路，连好线路。 2．编程实现此功能：用每按一次单脉冲按钮 K 所产生的正脉冲（模拟外设的响应信号）使 8255 产生一次中断请求，让 CPU 进行一次中断服务。在中断服务程序中向 8255 依次输出 01H、02H、04H、08H、10H、20H、40H、80H 使 L0～L7 依次发光，中断 8 次结束。图 2.31 8255 方式 1 中断方式输出电路 3．按图 2.32 所示的 8255 方式 1 中断方式输入电路，连好线路。 150

4．编程实现此功能：用每按一次单脉冲按钮 K 所产生的正脉冲（模拟外设的选通脉冲）使 8255 产生一次中断请求，CPU 在中断服务程序中读取逻辑电平开关预置的 ASCII 码，在屏幕上显示其对应的字符，中断 8 次结束。图 2.32 8255 方式 1 中断方式输入电路五、参考流程图开始保存原 IRQ7 的中断向量, 保存原 8259 中 IMR 的内容设置新 IRQ7 的中断向量, 允许 8259 的 IRQ7 中断设置 8255 的 A 口方式 1 输出，把 INTE1（PC6）置 1 开始设置(BL)=01H 把 BL 中的内容从 A 口输出 N (BL)=0？ Y 恢复原 IRQ7 的中断向量, 恢复原 8259 IMR 的内容， CPU 开中断（STI） Y (BL)=0？ N BL 左移一位向 8259PIC 发出 EOI 命令返回 DOS 中断返回图 2.33 输出方式主程序流程图图 2.34 输出方式中断服务程序流程图 151

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