微機(jī)原理與接口技術(shù)第11章-實(shí)訓(xùn)課件

1、第11章 實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn)一 排序程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)目的1熟悉8086匯編語言程序的運(yùn)行環(huán)境以及調(diào)試工具DEBUG有關(guān)命令的功能與操作方法。2熟悉分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)以及子程序調(diào)用等基本結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)過程和技巧。3了解綜合程序的設(shè)計(jì)、編寫及調(diào)試過程。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 把一組字?jǐn)?shù)據(jù)置入存儲(chǔ)器的某一連續(xù)的存儲(chǔ)區(qū)中，使存儲(chǔ)區(qū)的長度就是這組數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)。編寫一程序，用下沉法對該數(shù)據(jù)區(qū)中數(shù)據(jù)按增序排序，結(jié)果放在原數(shù)據(jù)區(qū)中。設(shè)計(jì)思想 從第1個(gè)數(shù)開始，依次把相鄰的兩個(gè)數(shù)進(jìn)行比較，即第1個(gè)數(shù)與第2個(gè)數(shù)比較，若第1個(gè)數(shù)大于第2個(gè)數(shù)，則兩者交換，否則，兩數(shù)的位置不變。然后，把第2個(gè)數(shù)與第3個(gè)數(shù)比較，若第2個(gè)數(shù)大于第3個(gè)數(shù)，則兩者交換，否則

2、，兩數(shù)的位置不變。第N-1次是把第N-1個(gè)數(shù)與第N個(gè)數(shù)比較，若第N-1個(gè)數(shù)大于第N個(gè)數(shù)，則兩者交換，否則，兩數(shù)的位置不變。對于這N個(gè)數(shù)，經(jīng)過第1遍的N-1次比較后，最大數(shù)將被排在第N個(gè)位置，即最大數(shù)被排在最后。 對剩下的N-1個(gè)數(shù)重復(fù)中的過程，找出N-1個(gè)數(shù)中的最大數(shù)，并把該最大數(shù)放在第N-1個(gè)位置。 重復(fù)，經(jīng)過N-1遍后排序后，這N個(gè)數(shù)將被全部排序好。實(shí)訓(xùn)步驟1根據(jù)程序設(shè)計(jì)思想編寫源程序。2在EDIT編輯器下輸入源程序，并保存程序。3用MASM.EXE編譯源程序，編譯無錯(cuò)后，生成相應(yīng)的OBJ目標(biāo)文件。用LINK. EXE 連接OBJ文件，生成可執(zhí)行的EXE文件。4運(yùn)行可執(zhí)行文件。根據(jù)需要，可

3、在DOS提示符下直接通過文件名的方式運(yùn)行程序，或者是用DEBUG將可執(zhí)行的EXE文件調(diào)入內(nèi)存后，用G命令運(yùn)行。例：C: DEBUG 文件名. EXE -U ;先用反匯編來查看源程序裝入的地址 ： -G=xxxx:xxxx ；從程序裝入的地址處，開始運(yùn)行程序5使用DEBUG的有關(guān)命令，查看程序結(jié)果。實(shí)訓(xùn)總結(jié) 假設(shè)待排序的數(shù)共有10個(gè)，它們分別是0055H，0033H,0066H, 0077H,0099H, 0011H, 0022H, 0088H, 0044H, 0000H，放在首地址為DATA的一組存儲(chǔ)單元中。程序執(zhí)行結(jié)果應(yīng)為0000H，0011H, 0022H,0033H,0044H,0055

4、H，0066H, 0077H,0088H, 0099H。使用DEBUG的有關(guān)命令查看程序執(zhí)行后，該存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)是否按升序有序，若不是，查找原因，修改程序，直至得到正確的結(jié)果為止。 給出的程序清單是在待排序的數(shù)據(jù)是已知的情況，即共有10個(gè)數(shù)。在數(shù)據(jù)段中完全可以采用（$-DATA）/2求出待排序數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，實(shí)現(xiàn)未知待排序數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)的排序。參考程序 接下段接上段實(shí)訓(xùn)二 8259A外部中斷實(shí)訓(xùn)目的 1熟悉8088/86與8259A的連接方法。 2進(jìn)一步掌握中斷控制器8259A的工作原理，進(jìn)一步了解中斷屏蔽寄存器和中斷服務(wù)寄存器的功能和使用方法。 3熟悉中斷服務(wù)程序的編寫過程及技巧。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 用8088

5、/86控制8259A可編程中斷控制器，實(shí)現(xiàn)對外部中斷的響應(yīng)和處理。要求程序中對每次中斷進(jìn)行計(jì)數(shù)，并將計(jì)數(shù)結(jié)果用74LS273輸出到LED顯示出來。實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)過程 18259A硬件線路的設(shè)計(jì) 根據(jù)實(shí)際要求，設(shè)計(jì)如圖11-2所示的硬件連接線路，使用實(shí)驗(yàn)板上的脈沖發(fā)生電路產(chǎn)生的脈沖信號作為中斷請求信號與IR0相連。當(dāng)按下脈沖按鈕時(shí)，脈沖發(fā)生電路就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)正脈沖，使IR0=1，即發(fā)生了外部中斷。圖11-2 8259A外部中斷連線圖 2中斷計(jì)數(shù)輸出硬件線路的設(shè)計(jì) 中斷計(jì)數(shù)可采用軟件計(jì)數(shù)的方式實(shí)現(xiàn)，計(jì)數(shù)結(jié)果輸出可采用鎖存儲(chǔ)器74LS273實(shí)現(xiàn)。把74LS273的數(shù)據(jù)輸入線D1D8與CPU的低8位數(shù)據(jù)線相連

6、，74LS273的數(shù)據(jù)輸出線Q1Q8與8個(gè)指示燈LED0LED7相連。CPU通過OUT指令把中斷計(jì)數(shù)值輸出到74LS273并鎖存，同時(shí)中斷計(jì)數(shù)值在74LS273輸出端輸出，在LED0LED7顯示出來，其硬件連線如圖11-3所示 圖11-3 中斷計(jì)數(shù)輸出連接電路圖 程序設(shè)計(jì)思想與程序流程 8259A的初始化 ICW1=13H，即單片8259A，中斷請求信號為上升沿觸發(fā)，需要寫如ICW4。ICW2=20H，即IR0的中斷類型號為20H。ICW4=01H，即與8086/8088相連，工作在正常EOI方式，非緩沖和全嵌套方式。OCW1=0FEH，即屏蔽除IR0之外的所有中斷請求。設(shè)259A的端口地址為

7、0A00H和0A001H，74LS273端口地址為8000H。在不同的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，芯片的地址由與CPU地址線的連接方式確定；在同一個(gè)系統(tǒng)中，端口地址是固定的。 設(shè)置中斷向量表具體實(shí)現(xiàn)過程見程序清單。 繪制主程序和中斷服務(wù)程序的流程圖主程序和中斷服務(wù)程序的流程如圖11-4所示。 編寫主程序和中斷服務(wù)程序主程序和中斷服務(wù)程序見程序清單。實(shí)訓(xùn)步驟 1按照圖11-2和圖11-3在實(shí)驗(yàn)板上連接硬件線路。2在EDIT編輯器下輸入源程序，并保存程序。3用MASM.EXE編譯源程序，編譯無錯(cuò)后，生成相應(yīng)的OBJ目標(biāo)文件。用LINK. EXE 連接OBJ文件，生成可執(zhí)行的EXE文件。4運(yùn)行可執(zhí)行程序。在執(zhí)行程序

8、的過程中，按下脈沖開關(guān)，產(chǎn)生中斷。5觀察實(shí)訓(xùn)結(jié)果。如果指示燈LED0LED7顯示結(jié)果與按下脈沖開關(guān)次數(shù)相同，說明實(shí)訓(xùn)結(jié)果正確，否則，需要查找出錯(cuò)原因，并排除之。實(shí)訓(xùn)總結(jié)本實(shí)訓(xùn)主要容易出現(xiàn)以下兩種錯(cuò)誤結(jié)果： 1中斷次數(shù)與顯示值不一致。導(dǎo)致這種錯(cuò)誤的主要原因是由于脈沖按鈕的抖動(dòng)造成的，可通過軟件去抖動(dòng)的方法給予解決。 2中斷服務(wù)程序不被執(zhí)行。導(dǎo)致這種錯(cuò)誤的主要原因一是中斷控制電路的設(shè)計(jì)或連接有問題，導(dǎo)致CPU確實(shí)沒有接到中斷請求信號，二是中斷向量與中斷服務(wù)程序的入口地址在填寫中斷向量表時(shí)不一致。可通過檢查8259A控制字、連線以及中斷向量表的設(shè)置等因素給予排除。程序清單 接下段接上端接下端接上表實(shí)

9、訓(xùn)三 8255輸入/輸出實(shí)訓(xùn)目的 1熟悉8255芯片結(jié)構(gòu)及編程方法。 2熟悉8255A的初始化過程和方式控制字的設(shè)置過程及方法。 3了解通過8255A并行接口傳輸數(shù)據(jù)控制LED發(fā)光二極管的亮滅的方法。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 利用8255可編程并行口芯片，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入/輸出功能，實(shí)訓(xùn)中用8255PA口作輸出，PB口作輸入。可編程通用接口芯片8255A有三個(gè)八位的數(shù)據(jù)端口，它有三種工作方式。本實(shí)訓(xùn)采用的是方式0：PA，PC口輸出，PB口輸入。實(shí)訓(xùn)電路及連線 實(shí)訓(xùn)電路的連接如圖11-5所示。設(shè)8255A的控制寄存器地址為8003H，PA口地址為8000H， PB口地址為8001H，PC口地址為8002H。 PA0

10、-PA7（PA口）接L0-L7（LED） PB0-PB7（PB口）接S0-S7（開關(guān)量） 再接上數(shù)據(jù)線和讀/寫信號，地址線只接 A0和A1即可，連接RESET信號，以便8255A可靠復(fù)位。圖11-5 8255A輸入/輸出連線圖 實(shí)訓(xùn)框圖 圖11-6 8255A輸入/輸出程序流程 實(shí)訓(xùn)步驟 1按照圖11-5在實(shí)驗(yàn)板上連接硬件線路。 2 在EDIT編輯器下輸入源程序，并保存程序。 3用MASM.EXE編譯源程序，編譯無錯(cuò)后，生成相應(yīng)的OBJ目標(biāo)文件。用LINK. EXE 連接OBJ文件，生成可執(zhí)行的EXE文件。 4運(yùn)行可執(zhí)行程序。在執(zhí)行程序的過程中，搬動(dòng)開關(guān)S0-S7，使B口輸入不同的數(shù)據(jù)。 5觀

11、察實(shí)訓(xùn)結(jié)果。如果指示燈LED0LED7顯示結(jié)果與開關(guān)S0-S7的狀態(tài)一致，說明實(shí)訓(xùn)結(jié)果正確，否則，需要查找出錯(cuò)原因，并排除之。實(shí)訓(xùn)總結(jié) 本實(shí)訓(xùn)的B口輸入數(shù)據(jù)，A接收數(shù)據(jù)，然后送LED顯示，可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致情況，其原因可能是B口輸入數(shù)據(jù)連線錯(cuò)或A接收數(shù)據(jù)連線錯(cuò)或送LED顯示連線錯(cuò)，也可能是對8255A初始化不正確，導(dǎo)致結(jié)果有誤。程序清單 接下段接上段實(shí)訓(xùn)四 8251A串行通訊實(shí)訓(xùn)目的 1掌握8088/86串行口通信的方法。 2了解實(shí)現(xiàn)串行通訊的硬環(huán)境、數(shù)據(jù)格式的協(xié)議、數(shù)據(jù)交換的協(xié)議。 3學(xué)習(xí)串行口通訊程序編寫方法。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 利用8088/86CPU控制8251A可編程串行通信控制器，將一組連

12、續(xù)存儲(chǔ)區(qū)域的數(shù)據(jù)，通過8251A傳送出去并予以接收，把接收的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在另一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域中。 實(shí)訓(xùn)電路 實(shí)訓(xùn)電路的連接如圖11-7所示。在實(shí)訓(xùn)時(shí)把同一片8251A的RxD與TxD直接相連，既實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送，又實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收。圖11-7 8251A的數(shù)據(jù)收發(fā)連線圖實(shí)訓(xùn)框圖 本實(shí)訓(xùn)共分3個(gè)部分，即主程序、串行發(fā)送和串行接收，它們的程序流程如圖11-8所示圖11-8 8251A收發(fā)數(shù)據(jù)程序流程 實(shí)訓(xùn)步驟 1按照圖11-8在實(shí)驗(yàn)板上連接硬件線路。 2在EDIT編輯器下輸入源程序，并保存程序。 3用MASM.EXE編譯源程序，編譯無錯(cuò)后，生成相應(yīng)的OBJ目標(biāo)文件。用LINK. EXE 連接OBJ文件，生成可

13、執(zhí)行的EXE文件。 4運(yùn)行可執(zhí)行程序。在執(zhí)行程序的過程中，按下脈沖開關(guān)，產(chǎn)生中斷。 5觀察實(shí)訓(xùn)結(jié)果。如果指示燈LED0LED7顯示結(jié)果與開關(guān)S0-S7的狀態(tài)一致，說明實(shí)訓(xùn)結(jié)果正確，否則，需要查找出錯(cuò)原因，并排除之。實(shí)訓(xùn)總結(jié) 本實(shí)訓(xùn)會(huì)出現(xiàn)指示燈LED0LED7顯示結(jié)果與開關(guān)S0-S7的狀態(tài)不一致錯(cuò)誤，其原因可能是連接線路有誤，或8251A初始化有誤，或程序有誤。程序清單 接下段接上段接下段接上段實(shí)訓(xùn)五 8253計(jì)數(shù)器 實(shí)訓(xùn)目的 1學(xué)習(xí)8253可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)方法。 2學(xué)習(xí)8253多級串聯(lián)實(shí)現(xiàn)大時(shí)間常數(shù)的定時(shí)方法。 3學(xué)習(xí)8086控制8253可編程定時(shí)器的方法。 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 用8253對標(biāo)準(zhǔn)

14、脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能。用板上的1MHz做為標(biāo)準(zhǔn)信號，將8253可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器的時(shí)間常數(shù)設(shè)在1000000次，就可以在定時(shí)器的管腳上輸出1秒鐘高/1秒鐘低的脈沖信號。因?yàn)?253每個(gè)計(jì)數(shù)器只有十六位，要用兩個(gè)計(jì)數(shù)器才能實(shí)現(xiàn)一百萬次的計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)每一秒鐘輸出狀態(tài)發(fā)生一次反轉(zhuǎn)。實(shí)訓(xùn)電路及連線 圖11-9 8253計(jì)數(shù)硬件連線圖 實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)思想 由于本實(shí)訓(xùn)定時(shí)常數(shù)過大，需要用多級串聯(lián)方式。本實(shí)訓(xùn)采用兩級計(jì)數(shù)器串聯(lián)。定時(shí)常數(shù)分別為100和10000。將計(jì)數(shù)器1的輸出接到計(jì)數(shù)器0輸入。計(jì)數(shù)器0的輸出接到LED0。計(jì)數(shù)器0和計(jì)數(shù)器1都工作于方式3，16位二進(jìn)制計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)初值分別為10000

15、和100。 計(jì)數(shù)器工作于方式3時(shí)，CPU寫入控制字后，OUT變?yōu)楦唠娖剑瑢懲暧?jì)數(shù)值后自動(dòng)開始計(jì)數(shù)，輸出保持高電平。當(dāng)計(jì)數(shù)到一半時(shí)，輸出變?yōu)榈碗娖?。?jì)數(shù)到0時(shí)，輸出又變?yōu)楦唠娖?，重新開始計(jì)數(shù)。OUT輸出端輸出連續(xù)的方波。可以把OUT接視波器直接觀察輸出波形，也可以把輸出端LED，通過觀察LED的亮滅情況，了解實(shí)訓(xùn)結(jié)果。 實(shí)訓(xùn)步驟 1按照圖11-9連接線路。 2在EDIT編輯器下輸入源程序，并保存程序。 3用MASM.EXE編譯源程序，編譯無錯(cuò)后，生成相應(yīng)的OBJ目標(biāo)文件。用LINK. EXE 連接OBJ文件，生成可執(zhí)行的EXE文件。 4運(yùn)行可執(zhí)行程序。通過LED0觀察OUT0的輸出。實(shí)訓(xùn)總結(jié) 本

16、實(shí)訓(xùn)可能會(huì)出現(xiàn)LED0的亮滅情況與OUT0的輸出不一致，原因可能是對8253初試化、時(shí)間常數(shù)計(jì)算以及程序有錯(cuò)造成的。程序流程圖 圖11-10 8253實(shí)訓(xùn)流程圖程序清單 實(shí)訓(xùn)六 交通燈控制實(shí)訓(xùn)目的1通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步加深對并行接口的認(rèn)識。2熟悉利用查詢方式，檢查外設(shè)所處狀態(tài)，確定對事件處理的方法。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1.用8255A作為并行口，通過并行口實(shí)現(xiàn)對交通燈的控制。交通燈用兩組紅、黃、綠發(fā)光二極管代表，它們分別用作主干道和支路的交通信號燈。2.把機(jī)內(nèi)時(shí)鐘源計(jì)數(shù)值和以開關(guān)模似的特種車輛到達(dá)傳感器信號作為條件，實(shí)現(xiàn)交通燈狀態(tài)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。3.在不改變硬件結(jié)構(gòu)的情況下，再創(chuàng)造一種兩個(gè)方向都不通行的人行狀態(tài)。設(shè)

17、計(jì)分析 假設(shè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境是為某個(gè)十字路口設(shè)計(jì)一個(gè)交通燈自動(dòng)控制系統(tǒng)，該路口由一條主干道和一條支路交叉而成。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，主干道的交通流量為支路的兩倍。實(shí)驗(yàn)的要求是： 1正常情況下，兩條路輪流放行，且主干道的放流時(shí)間為支路的兩倍。信號轉(zhuǎn)換時(shí)，按照以下規(guī)律顯示： 從通行變?yōu)橥Ｖ箷r(shí)，按綠黃紅次序變化； 從停止變?yōu)橥ㄐ袝r(shí)，按紅閃動(dòng)綠次序變化； 主干道與支路的顯示必須保證它們是交叉進(jìn)行的。 2當(dāng)路上出現(xiàn)特種車輛(如警車、消防車等)時(shí)，該路口應(yīng)將它立即放行，并使另一方向停止。如果兩個(gè)方向同時(shí)出現(xiàn)特種車輛的通行要求時(shí)，應(yīng)使主干道的車輛先放行。 由于所需控制的外部設(shè)備不多，作為控制用的輸出端只要一個(gè)并行就夠了。而作為狀態(tài)輸入的端口，雖然信號并不多，但仍要占用一個(gè)并行口。下面的例子中，A口用作輸入，其中K0作為主干道有特種車輛，K1則對應(yīng)支路的情況。對A口的狀態(tài)由CPU定時(shí)讀取，進(jìn)行判斷，確定是否需要改變路口的通行狀況。從這個(gè)分析看，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的主要工作集中在軟件上。參考電路及調(diào)試 對硬件的調(diào)試可以分為兩步進(jìn)行。首先，用靜態(tài)電壓測量的方法，保證芯片的各引腳有正常的工作電壓。接著用DEBUG給相應(yīng)的端口寫入必要的初始化程序，并使B口輸出不同的效