微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)軟件部分實(shí)驗(yàn)一 字符串復(fù)制Datasegmentstr_adbHengyang Normal Universitystr_bdb40 dup(?)Dataends請(qǐng)編程將字符串str_a中的字符串復(fù)制到str_b中。實(shí)驗(yàn)二 字符串掃描試編程：比較兩個(gè)字符串string1和string2所含的字符是否相同。若相同則顯示Match!，否則，顯示No match!。實(shí)驗(yàn)三 算術(shù)加減運(yùn)算（1）編寫程序，實(shí)現(xiàn)長度為2字的兩個(gè)多精度數(shù)相減。（2）編寫程序，實(shí)現(xiàn)一個(gè)長度為3字的多精度數(shù)和一個(gè)長度為2字的多精度數(shù)相加減。實(shí)驗(yàn)四 算術(shù)乘除運(yùn)算（1）被除數(shù)是一個(gè)3字長的有符號(hào)數(shù)，除數(shù)是一個(gè)1字長的

2、有符號(hào)數(shù)，求兩個(gè)數(shù)相除的商和余數(shù)。（2）求兩個(gè)2字長的無符號(hào)數(shù)相乘的結(jié)果，并將結(jié)果保存在存儲(chǔ)空間中。實(shí)驗(yàn)五 簡易數(shù)據(jù)庫的建立設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)生成績管理系統(tǒng)，要求完成學(xué)生成績錄入。學(xué)生成績包括學(xué)號(hào)(XH)、姓名(XM)、數(shù)學(xué)(SX)、語文(YW)、外語(WY)字段。實(shí)驗(yàn)六 簡易數(shù)據(jù)庫的搜索及顯示在實(shí)驗(yàn)五的基礎(chǔ)上，從鍵盤輸入學(xué)生學(xué)號(hào)，在屏幕上顯示指定學(xué)號(hào)的學(xué)生的成績信息。硬件部分本指導(dǎo)書上所有軟硬件都已經(jīng)過調(diào)試運(yùn)行，需特別說明的四點(diǎn)是：1、實(shí)驗(yàn)程序用兩種方式存放：其一放在隨機(jī)光盤中，經(jīng)安裝后源程序( . ASM) 在8HASM子目錄中，可執(zhí)行文件 ( . EXE) 在 8HEXE子目錄中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)程序的

3、執(zhí)行文件的裝入地址詳見附錄一；其二是存放在DVCC8086JHN系統(tǒng)監(jiān)控中，部分實(shí)驗(yàn)演示程序在EPROM 中的存放地址詳見附錄二。當(dāng)你選擇DVCC8086JHN獨(dú)立使用時(shí)，你可以通過DVCC8086JHN自帶的鍵盤顯示器，輸入各種命令，運(yùn)行實(shí)驗(yàn)程序，顯示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，完成各個(gè)實(shí)驗(yàn)，這種方式為沒有PC 機(jī)的用戶帶來方便。下面各個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟是按聯(lián)機(jī)方式進(jìn)行的，運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)程序經(jīng)軟件安裝后源程序( . ASM) 在8HASM子目錄中，可執(zhí)行文件 ( . EXE) 在 8HEXE子目錄中。當(dāng)你選擇DVCC8086JHN和上位機(jī)聯(lián)機(jī)使用時(shí)， 所有的操作均在上位機(jī)的鍵盤上進(jìn)行。 此時(shí)你既可以運(yùn)行系統(tǒng)監(jiān)控中的

4、實(shí)驗(yàn)程序， 亦可以運(yùn)行DVCC868HEXE目錄中的實(shí)驗(yàn)程序。2、 系統(tǒng)監(jiān)控中的實(shí)驗(yàn)程序，不能以斷點(diǎn)方式運(yùn)行。3 、 實(shí)驗(yàn)原理圖上的粗實(shí)線，表示用戶在實(shí)驗(yàn)時(shí)要用導(dǎo)線連接起來的。4 、 所有實(shí)驗(yàn)都是相互獨(dú)立的，次序上也沒有固定的先后關(guān)系， 在使用本系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)時(shí)，教師可以根據(jù)本校(院)的教學(xué)要求，選擇相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。5、 第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中聯(lián)機(jī)狀態(tài)和獨(dú)立狀態(tài)下的實(shí)驗(yàn)步驟有詳細(xì)的說明，以后實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟比較簡單，參照第一個(gè)實(shí)驗(yàn)即可。實(shí)驗(yàn)一 使用DAC0832的D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜AC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換器的特性和接口方法，掌握D/A 輸出程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試方法。二、預(yù)備知識(shí)1、 DAC0832結(jié)構(gòu)DA

5、C0832是用先進(jìn)的CMOS/SiCr工藝制成的雙列直插式單片8位D/A轉(zhuǎn)換器。它可以直接和8088CPU相接口。它采用二次緩沖方式(有兩個(gè)寫信號(hào)/WR1、/WR2)，這樣可以在輸出的同時(shí)，采集下一個(gè)數(shù)字量，以提高轉(zhuǎn)換速度。 而更重要的是能夠在多個(gè)轉(zhuǎn)換器同時(shí)工作時(shí)，有可能同時(shí)輸出模擬量。它的主要技術(shù)參數(shù)如下：分辨率為8 位，電流建立時(shí)間為1us，單一電源5V15V直流供電，可雙緩沖、單緩沖或直接數(shù)據(jù)輸入。DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖53 。圖53 DAC0832內(nèi)部功能* /LE=“1”，Q輸出跟隨D輸入，/LE=“0”，D端輸入數(shù)據(jù)被鎖存2、 DAC0832引腳功能*DI0DI7：數(shù)據(jù)輸入線，

6、TTL電平，有效時(shí)間應(yīng)大于90ns(否則鎖存的數(shù)據(jù)會(huì)出錯(cuò))；*ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號(hào)輸入線，高電平有效；*/CS：選片信號(hào)輸入線，低電平有效；*/WR1：輸入鎖存器寫選通輸入線，負(fù)脈沖有效(脈寬應(yīng)大于500ns)。當(dāng)/CS為“0”、ILE為“1”、/WR1為“0”時(shí)，DI0DI7狀態(tài)被鎖存到輸入鎖存器。*/XFER：數(shù)據(jù)傳輸控制信號(hào)輸入線，低電平有效；*/WR2：DAC寄存器寫選通輸入線，負(fù)脈沖(寬于500ns)有效.當(dāng)/XFER為“0”且/WR2有效時(shí)，輸入鎖存器的狀態(tài)被傳送到DAC寄存器中；*Iout1：電流輸出線，當(dāng)輸入為全1時(shí)Iout1最大；*Iout2：電流輸出線，其值和Iou

7、t1值之和為一常數(shù)；*Rfb：反饋信號(hào)輸入線，改變Rfb端外接電容器值可調(diào)整轉(zhuǎn)換滿量程精度；*Vcc：電源電壓線，Vcc范圍為+5V+15V；*VREF：基準(zhǔn)電壓輸入線，VREF范圍為10V+10V；*AGND：模擬地；*DGND：數(shù)字地。2、DAC0832工作方式根據(jù)對(duì)DAC0832的輸入鎖存器和DAC寄存器的不同的控制方法，DAC0832 有如下三種工作方式：(1) 單緩沖方式此方式適用于只有一路模擬量輸出或幾路模擬量非同步輸出的情形。方法是控制輸入鎖存器和DAC寄存器同時(shí)接數(shù)，或者只用輸入鎖存器而把DAC寄存器接成直通方式。(2) 雙緩沖方式此方式適用于多個(gè)DAC0832同時(shí)輸出的情形方

8、法是先分別使這些DAC0832的輸入鎖存器接數(shù)，再控制這些DAC0832同時(shí)傳遞數(shù)據(jù)到DAC寄存器以實(shí)現(xiàn)多個(gè)D/A轉(zhuǎn)換同步輸出。(3) 直通方式此方式宜于連續(xù)反饋控制線路中。方法是使所有控制信號(hào)(/CS、/WR1、/WR2、ILE、XFER)均有效。4、電流輸出轉(zhuǎn)換成電壓輸出DAC0832的輸出是電流，有兩個(gè)電流輸出端(Iout1和Iout2)，它們的和為一常數(shù)。 使用運(yùn)算放大器，可以將DAC0832的電流輸出線性地轉(zhuǎn)換成電壓輸出。根據(jù)運(yùn)放和DAC0832的連接方法，運(yùn)放的電壓輸出可以分為單極型和雙極型兩種。圖54是一種單極型電壓輸出電路。圖54中，DAC0832的Iout2被接地，Iout1

9、接運(yùn)放LM324的反相輸入端，LM324的正相輸入端接地。運(yùn)放的輸出電壓Vout之值等于Iout1與Rfb之積，Vout 的極性與DAC0832的基準(zhǔn)電壓VREF極性相反。Vout =VREF×（輸入數(shù)字量的十進(jìn)制數(shù)）/256， 如果在單極型輸出的線路中再加一個(gè)放大器，便構(gòu)成雙極型輸出線路。圖54 0832單極型電壓輸出電路三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理如圖 55所示，由于DAC0832有數(shù)據(jù)鎖存器、選片、讀、寫控制信號(hào)線，故可與 8088CPU 總線直接接口。圖中是只有一路模擬量輸出， 且為單極型電壓輸出。DAC0832工作于單緩沖方式，它的ILE接+5V，CS0832作為083

10、2芯片的片選CS。這樣， 對(duì)DAC0832執(zhí)行一次寫操作就把一個(gè)數(shù)據(jù)直接寫入DAC寄存器、模擬量輸出隨之而變化。圖552 、 實(shí)驗(yàn)線路的連接將0832片選信號(hào)CS0832插孔和譯碼輸出Y7插孔相連。3 、實(shí)驗(yàn)軟件編程提示本實(shí)驗(yàn)要求在OUT1端輸出方波信號(hào)，方波信號(hào)的周期由延時(shí)時(shí)間常數(shù)確定。 根據(jù)Vout =VREF×（輸入數(shù)字量的十進(jìn)制數(shù)）/256，當(dāng)數(shù)字量的十進(jìn)制數(shù)為256（FFH）時(shí)，由于VREF =5V，Vout = +5V。當(dāng)數(shù)字量的十進(jìn)制數(shù)為0(00H) 時(shí)， 由于VREF = 5V，Vout = 0V。因此，只要你將上述數(shù)字量寫入DAC0832端口地址時(shí)，模擬電壓就從OU

11、T1 端輸出 。四、實(shí)驗(yàn)軟件框圖：五、實(shí)驗(yàn)軟件參考程序見隨機(jī)光盤，文件名為H08321.ASM六、實(shí)驗(yàn)步驟1、根據(jù)原理圖正確連接好實(shí)驗(yàn)線路2、正確理解實(shí)驗(yàn)原理3、運(yùn)行實(shí)驗(yàn)程序在DVCC8086JHN顯示器上顯示 “0832 1”。用示波器測量DAC0832 下方OUT1插孔，應(yīng)有方波輸出，方波的周期約為1ms。 實(shí)驗(yàn)二 使用ADC0809的A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募由罾斫庵鸫伪平?shù)轉(zhuǎn)換器的特征和工作原理，掌握ADC0809的接口方法以及A/D輸入程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試方法。二、預(yù)備知識(shí)逐次逼近法A/D也稱逐次比較法A/D。它由結(jié)果寄存器、D/A、比較器和置位控制邏輯等部件組成，如圖51所示。圖

12、51三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 、實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)采用 ADC0809 做 A/D 轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)。ADC0809 是一種8路模擬輸入、8位數(shù)字輸出的逐次逼近法A/D器件，轉(zhuǎn)換時(shí)間約100us，轉(zhuǎn)換精度為±1/512，適用于多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。ADC0809片內(nèi)有三態(tài)輸出的數(shù)據(jù)鎖存器，故可以與8088微機(jī)總線直接接口。圖52圖中ADC0809的CLK信號(hào)接CLK=2.385MHZ，基準(zhǔn)電壓Vref(+)接Vcc。一般在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中應(yīng)該接精確+5V，以提高轉(zhuǎn)換精度，ADC0809片選信號(hào)0809CS和/IOW、/IOR經(jīng)邏輯組合后，去控制ADC0809的ALE、START、ENABLE信號(hào)。ADC080

13、9的轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)EOC未接， 如果以中斷方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，需將EOC信號(hào)線接至中斷控制器8259的中斷源輸入通道。本實(shí)驗(yàn)以延時(shí)方式等待A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束，ADC0809的通道號(hào)選擇線ADDA、ADDB、ADDC 接系統(tǒng)地址線的低3位，因此ADC0809的8個(gè)通道值地址分別為00H、01H、02H、03H、04H、05H 、 06H、07H。啟動(dòng)本A/D轉(zhuǎn)換只需如下三條命令：MOVDX，ADPORT；ADPORT為ADC0809端口地址。MOVAL，DATA；DATA為通道值。OUTDX，AL；通道值送端口。讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果用下面二條指令：MOVDX，ADPORTINAL，DX2 、實(shí)驗(yàn)線路的連接

14、在上面原理圖中，粗黑線是學(xué)生需要連接的線， 粗黑線兩端是需連接的信號(hào)名稱。（1）IN1插孔連WA51的輸出 V1 插孔。（2）CS 0809連譯碼輸出 Y6 插孔。（3）CLK0809連脈沖輸出1MHZ。 3 、實(shí)驗(yàn)軟件編程提示本實(shí)驗(yàn)軟件要求：初始顯示“080900”，然后根據(jù)A/D采樣值，不斷更新顯示。四、實(shí)驗(yàn)軟件框圖：五、實(shí)驗(yàn)軟件參考程序見隨機(jī)光盤，文件名為H0809.ASM六、實(shí)驗(yàn)步驟1、正確連接好實(shí)驗(yàn)線路2、理解實(shí)驗(yàn)原理3、仔細(xì)閱讀，弄懂實(shí)驗(yàn)程序4、運(yùn)行實(shí)驗(yàn)程序?qū)嶒?yàn)軟件參考程序存放在兩個(gè)地方： 一是放在隨機(jī)軟盤中，二是部份放在系統(tǒng)監(jiān)控中。 每個(gè)實(shí)驗(yàn)程序所對(duì)應(yīng)的起始地址見附一、二。(a)

15、 運(yùn)行系統(tǒng)監(jiān)控中的實(shí)驗(yàn)程序 在系統(tǒng)接上電源，顯示“DVCC86H”后，按任意鍵，顯示器顯示“”。 按GO鍵，顯示“1000XX” 輸入F000：B000 再按EXEC鍵，在DVCC8086JHN上應(yīng)顯示“0809XX”。 調(diào)節(jié)電位器WA51，以改變模擬電壓值，顯示器上會(huì)不斷顯示新的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。用ADC0809做A/D轉(zhuǎn)換，其模擬量與數(shù)字量對(duì)應(yīng)關(guān)系的典型值為+5VFFH，2.5V80H，0V00H。(b) 運(yùn)行隨機(jī)軟件中的實(shí)驗(yàn)程序按DVCC86軟件使用說明書中的安裝啟動(dòng)方法先安裝該聯(lián)機(jī)軟件。 啟動(dòng)DVCC86調(diào)試軟件：在WINDOWS平臺(tái)下，啟動(dòng)DVCC86調(diào)試軟件，屏幕顯示聯(lián)機(jī)界面。 聯(lián)機(jī)

16、：單擊界面上的“聯(lián)機(jī)”按鈕，此時(shí)，應(yīng)有反匯編窗口、寄存器等窗口出現(xiàn)，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)儀的數(shù)碼管上顯示版本號(hào)5·0 ，表示聯(lián)機(jī)正常。 選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：在實(shí)驗(yàn)指南欄/實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目下點(diǎn)擊 A/D轉(zhuǎn)換0809應(yīng)用。 裝入實(shí)驗(yàn)源文件：在實(shí)驗(yàn)指南欄下點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)源文件，屏幕上出現(xiàn)源文件窗口。 編譯、連接并裝載目標(biāo)文件：點(diǎn)擊調(diào)試圖標(biāo)，對(duì)當(dāng)前源文件窗口內(nèi)的源文件進(jìn)行編譯、連接并裝載到實(shí)驗(yàn)儀的RAM中。目標(biāo)文件裝載起始地址默認(rèn)為源文件中ORG定義的程序段起始地址。在反匯編窗口內(nèi)顯示剛才裝入的程序，并有一紅色小箭頭指示在起始程序行上。 運(yùn)行程序：點(diǎn)擊運(yùn)行圖標(biāo)，在DVCC8086JHN上應(yīng)顯示“0809XX”。 調(diào)節(jié)電位

17、器WA51，以改變模擬電壓值，顯示器上會(huì)不斷顯示新的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。用ADC0809做A/D轉(zhuǎn)換，其模擬量與數(shù)字量對(duì)應(yīng)關(guān)系的典型值為+5VFFH，2.5V80H，0V00H。 實(shí)驗(yàn)三 8255A可編程并行口實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握并行接口芯片8255A和微機(jī)接口的連接方法。2、掌握并行接口芯片8255A的工作方式及其編程方法。二、預(yù)備知識(shí)1、8255A結(jié)構(gòu)8255A是可編程并行接口芯片，雙列直插式封裝，用+5V單電源供電，如圖5 6 是8255A的邏輯框圖，內(nèi)部有3個(gè)8位I/O端口：A口、B口、C口；也可以分為各有12 位的兩組：A和B組，A組包含A口8位和C口的高四位，B組包含B口8位和C口

18、的低4位；A 組控制和B組控制用于實(shí)現(xiàn)方式選擇操作；讀寫控制邏輯用于控制芯片內(nèi)寄存器的數(shù)據(jù)和控制字經(jīng)數(shù)據(jù)總線緩沖器送入各組接口寄存器中。由于8255A 數(shù)據(jù)總線緩沖器是雙向三態(tài)8位驅(qū)動(dòng)器，因此可以直接和8088系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連。2、 8255A端口地址見 表51圖563、8255工作方式8255A芯片有三種工作方式： 方式0、方式1、方式2。 它通過對(duì)控制寄存器寫入不同的控制字來決定其三種不同的工作方式。方式0 ： 基本輸入/輸出圖57(a) 方式0引腳功能如圖57（a）所示。 該方式下的A口8位和B口8位可以由輸入的控制字決定為輸入或輸出， C 口分成高4 位(PC7PC4)和低4位(PC3

19、PC0)兩組，也有控制字決定其輸入或輸出。 需注意的是：該方式下，只能將C口其中一組的四位全部置為輸入或輸出。方式1 ： 選通輸入/輸出圖57(b)方式1輸入 圖57(c)方式1輸出如圖57（b）、(c)所示。該方式又叫單向輸入輸出方式，它分為A、B兩組，A組由數(shù)據(jù)口A和控制口C 的高4位組成，B組由數(shù)據(jù)口B和控制口C的低4位組成。數(shù)據(jù)口的輸入/輸出都是鎖存的，與方式0不同，由控制字來決定它作輸入還是輸出。C口的相應(yīng)位用于寄存數(shù)據(jù)傳送中所需的狀態(tài)信號(hào)和控制信息。方式2 ： 雙向輸入輸出 圖57(D)方式2雙向輸入輸出如圖57（d）所示。 本方式只有A組可以使用，此時(shí)A口為輸入輸出雙向口，C口中

20、的5位(PC3PC7)作為A口的控制位。 4、 8255A控制字(1) 方式選擇控制字(2) PC口按位置/復(fù)位控制字三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、實(shí)驗(yàn)原理如實(shí)驗(yàn)原理圖58所示，PC口8位接8個(gè)開關(guān)K1 K8，PB口8位接8個(gè)發(fā)光二極管，從PC口讀入8位開關(guān)量送PB口顯示。撥動(dòng)K1 K8，PB口上接的8個(gè)發(fā)光二極管L1 L8對(duì)應(yīng)顯示K1 K8的狀態(tài)。圖582、實(shí)驗(yàn)線路連接（1） 8255A芯片PC0 PC7插孔依次接K1 K8。（2） 8255A芯片PB0PB7插孔依次接L1 L8。（3） 8255A的CS插孔CS8255接譯碼輸出Y7插孔。四、實(shí)驗(yàn)軟件框圖五、實(shí)驗(yàn)軟件清單 見隨機(jī)光盤，文件名為H8255

21、1.ASM 六、實(shí)驗(yàn)步驟1、按圖58連好線路。2、運(yùn)行實(shí)驗(yàn)程序。在DVCC8086JHN顯示“82551”，同時(shí)撥動(dòng)K1K8，L1L8會(huì)跟著亮滅。實(shí)驗(yàn)四 8255A模擬交通燈一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)一步掌握8255A可編程并行口使用方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理圖如圖59所示，PB4 PB7和PC0 PC7分別與發(fā)光二極管電路L1 L12 相連，本實(shí)驗(yàn)為模擬交通燈實(shí)驗(yàn)。交通燈的亮滅規(guī)律如下：設(shè)有一個(gè)十字路口，1、3為南北方向，2、4為東西方向，初始為四個(gè)路口的紅燈全亮，之后，1、3路口的綠燈亮，2、4路口的紅燈亮，1、3路口方向通車； 延時(shí)一段時(shí)間后，1、3路口的綠燈熄滅，而1、3路口的黃燈開

22、始閃爍，閃爍若干次以后，1、3 路口紅燈亮， 而同時(shí)2、4路口的綠燈亮，2、4路口方向通車；延時(shí)一段時(shí)間后，2、4 路口的綠燈熄滅，而黃燈開始閃爍，閃爍若干次以后，再切換到1、3路口方向，之后重復(fù)上述過程。圖598255A的PB4 PB7對(duì)應(yīng)黃 燈，PC0 PC3對(duì)應(yīng)紅燈，PC4 PC7對(duì)應(yīng)綠燈。8255A工作于模式0，并置為輸出。由于各發(fā)光二極管為共陽極，使其點(diǎn)亮應(yīng)使8255A相應(yīng)端口清0。 2、實(shí)驗(yàn)線路連接(1) CS8255插孔連譯碼輸出Y7插孔。(2) L1 PC4L4 PC5L7 PC6L10 PC7L2 PB4L5 PB5L8 PB6L11 PB7L3 PC0L6 PC1L9 PC

23、2L12 PC3三、實(shí)驗(yàn)軟件框圖四、實(shí)驗(yàn)軟件清單見隨機(jī)光盤，文件名為H82552.ASM 五、實(shí)驗(yàn)步驟1、按圖59連好實(shí)驗(yàn)線路2、運(yùn)行實(shí)驗(yàn)程序在DVCC8086JHN上顯示“82552”。同時(shí)L1L12 發(fā)光二極管模擬交通燈顯示。實(shí)驗(yàn)五 8253A定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)8253A可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器與8088CPU的接口方法；了解8253A的工作方式； 掌握8253A在各種方式下的編程方法。二、預(yù)備知識(shí)1、8253A內(nèi)部結(jié)構(gòu)8253A定時(shí)/計(jì)數(shù)器具有定時(shí)、計(jì)數(shù)雙功能。它具有三個(gè)相同且相互獨(dú)立的16 位減法計(jì)數(shù)器，分別稱為計(jì)數(shù)器0、計(jì)數(shù)器1、計(jì)數(shù)器2。每個(gè)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)頻率為02MHZ， 其

24、內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖510所示。由于其內(nèi)部數(shù)據(jù)總線緩沖器為雙向三態(tài)，故可直接接在系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線上，通過CPU寫入計(jì)數(shù)初值，也可由CPU讀出計(jì)數(shù)當(dāng)前值；其工作方式通過控制字確定；圖中的讀寫控制邏輯，當(dāng)選中該芯片時(shí)， 根據(jù)讀寫命令及送來的地址信息控制整個(gè)芯片工作；圖中的控制字寄存器用于接收數(shù)據(jù)總線緩沖器的信息：當(dāng)寫入控制字時(shí)，控制計(jì)數(shù)器的工作方式，當(dāng)寫入數(shù)據(jù)時(shí)則裝入計(jì)數(shù)初值，控制寄存器為8位， 只寫不能讀。圖510 8253A 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖511 計(jì)數(shù)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2、計(jì)數(shù)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖511所示，每個(gè)計(jì)數(shù)器由一個(gè)16位可預(yù)置的減1計(jì)數(shù)器組成，計(jì)數(shù)初值可保存在16位的鎖存器中，該鎖存器只寫不能讀。在計(jì)數(shù)器工

25、作時(shí)，初值不受影響，以便進(jìn)行重復(fù)計(jì)數(shù)。圖中每個(gè)計(jì)數(shù)器有一個(gè)時(shí)鐘輸入端CLK作為計(jì)數(shù)脈沖源， 計(jì)數(shù)方式可以是二進(jìn)制，計(jì)數(shù)范圍110000H，也可以是十進(jìn)制，計(jì)數(shù)范圍165536。門控端GATE用于控制計(jì)數(shù)開始和停止。輸出OUT端當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值減到零時(shí)，該端輸出標(biāo)志信號(hào) 。3、8253A端口地址選擇見 表524、8253A功能8253 A既可作定時(shí)器又可作計(jì)數(shù)器：(1) 計(jì)數(shù)： 計(jì)數(shù)器裝入初值后，當(dāng)GATE為高電平時(shí)，可用外部事件作為CLK 脈沖對(duì)計(jì)數(shù)值進(jìn)行減1 計(jì)數(shù)，每來一個(gè)脈沖減1，當(dāng)計(jì)數(shù)值減至0時(shí)，由OUT 端輸出一個(gè)標(biāo)志信號(hào)。(2) 定時(shí)： 計(jì)數(shù)器裝入初值后，當(dāng)GATE為高電平時(shí)，由CLK

26、 脈沖觸發(fā)開始自動(dòng)計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)到零時(shí)，發(fā)計(jì)數(shù)結(jié)束定時(shí)信號(hào)。除上述典型應(yīng)用外，8253A還可作頻率發(fā)生器、分頻器、實(shí)時(shí)鐘、單脈沖發(fā)生器等。5、8253A控制字說明 ：(1) 8253 A每個(gè)通道對(duì)輸入CLK按二進(jìn)制或十進(jìn)制從預(yù)置值開始減1計(jì)數(shù)，減到0時(shí)從OUT輸出一個(gè)信號(hào)。(2) 8253 A編程時(shí)先寫控制字，再寫時(shí)間常數(shù)。6、8253A工作方式(1) 方式0：計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷方式當(dāng)寫入控制字后，OUT變?yōu)榈碗娖?，?dāng)寫入初值后立即開始計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)，變成高電平。(2) 方式1：可編程單次脈沖方式當(dāng)初值裝入后且GATE由低變高時(shí)，OUT變?yōu)榈碗娖?，?jì)數(shù)結(jié)束變?yōu)楦唠娖健?3) 方式2：頻率發(fā)生器

27、方式當(dāng)初值裝入時(shí)，OUT變?yōu)楦撸挥?jì)數(shù)結(jié)束，OUT變?yōu)榈?。該方式下如果?jì)數(shù)未結(jié)束，但GATE為低時(shí)，立即停止計(jì)數(shù)，強(qiáng)逼OUT變高，當(dāng)GATE再變高時(shí)，便啟動(dòng)一次新的計(jì)數(shù)周期。(4) 方式3：方波發(fā)生器當(dāng)裝入初值后，在GATE上升沿啟動(dòng)計(jì)數(shù)，OUT 輸出高電平； 當(dāng)計(jì)數(shù)完成一半時(shí)，OUT輸出低電平。(5) 方式4：軟件觸發(fā)選通當(dāng)寫入控制字后，OUT輸出為高；裝入初值且GATE為高時(shí)開始計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)結(jié)束，OUT端輸出一個(gè)寬度等于一個(gè)時(shí)鐘周期的負(fù)脈沖。(6) 方式5：硬件觸發(fā)選通在GATE上升沿啟動(dòng)計(jì)數(shù)器，OUT一直保持高電平；計(jì)數(shù)結(jié)束，OUT端輸出一個(gè)寬度等于一個(gè)時(shí)鐘周期的負(fù)脈沖。三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本實(shí)

28、驗(yàn)原理圖如圖512所示，8253A的A0、A1接系統(tǒng)地址總線A0、A1，故8253A 有四個(gè)端口地址，如端口地址表52所示。8253A的片選地址為48H 4FH。 因此， 本實(shí)驗(yàn)儀中的8253A四個(gè)端口地址為48H、49H、4AH、4BH，分別對(duì)應(yīng)通道0、通道1、通道2和控制字。采用8253A通道0，工作在方式3(方波發(fā)生器方式)，輸入時(shí)鐘CLK0 為1MHZ， 輸出OUTO 要求為1KHZ的方波，并要求用接在GATE0引腳上的導(dǎo)線是接地(“0”電平)或甩空(“1”電平)來觀察GATE對(duì)計(jì)數(shù)器的控制作用，用示波器觀察輸出波形。圖512四、 實(shí)驗(yàn)線路連接1、 8253A芯片的T2CLK引出插孔連

29、分頻輸出插孔1MHZ。五、 實(shí)驗(yàn)軟件框圖 六、 實(shí)驗(yàn)程序清單見隨機(jī)光盤，文件名為H8253.ASM 七、 實(shí)驗(yàn)步驟1、按圖512連好實(shí)驗(yàn)線路2、 運(yùn)行實(shí)驗(yàn)程序?qū)嶒?yàn)儀顯示“82531”用示波器測量8253A的T2OUT輸出插孔，應(yīng)有頻率為1KHZ的方波輸出，幅值04V。實(shí)驗(yàn)六 8251A的串行單機(jī)通信一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆沼?251A接口芯片實(shí)現(xiàn)微機(jī)間的同步和異步通信。掌握8251A芯片與微機(jī)的接口技術(shù)和編程方法。二、預(yù)備知識(shí) 8251A是一種可編程的同步/異步串行通信接口芯片， 具有獨(dú)立的接收器和發(fā)送器，能實(shí)現(xiàn)單工、 半雙工、雙工通信。1、8251A內(nèi)部結(jié)構(gòu)8251A內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖515所示。圖5

30、15圖中I/O緩沖器是雙向三態(tài)，通過引腳D0D7和系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線直接接口， 用于和CPU傳遞命令、數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息。讀寫控制邏輯用來接收CPU的控制信號(hào)、 控制數(shù)據(jù)傳送方向。CPU對(duì)8251A的讀寫操作控制表如表54所示。圖中收發(fā)器功能是從引腳RXD(收)和TXD(發(fā))收發(fā)串行數(shù)據(jù)。接收時(shí)按指定的方式裝配成并行數(shù)據(jù)，發(fā)送時(shí)從CPU接收的并行數(shù)據(jù)，自動(dòng)地加上適當(dāng)?shù)某蓭盘?hào)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)。8251A內(nèi)部的調(diào)制解調(diào)器控制器，提供和外接的調(diào)制解調(diào)器的握手信號(hào)。2、 8251A的方式控制字和命令控制字方式控制字確定8251A的通信方式(同步/異步)、校驗(yàn)方式(奇校/偶校/不校)、字符長度及波特率等，格式如下

31、圖516所示。命令控制字使8251A處于規(guī)定的狀態(tài)以準(zhǔn)備收發(fā)數(shù)據(jù)，格式如下圖517。方式控制字和命令控制字無獨(dú)立的端口地址，8251A 根據(jù)寫入的次序來區(qū)分。CPU對(duì)8251A初始化時(shí)先寫方式控制字，后寫命令控制字。圖516圖5173、狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器用于寄存8251A的狀態(tài)信息，供CPU查詢。各位定義如下：TXRDY位：當(dāng)數(shù)據(jù)緩沖器空時(shí)置位，而TXRDY引腳只有當(dāng)條件( 數(shù)據(jù)緩沖器空· /CTS·TXE)成立時(shí)才置位。溢出錯(cuò)誤：CPU沒讀走前一個(gè)字符，下一個(gè)字符又接收到，稱為溢出錯(cuò)誤。幀錯(cuò)誤：在字符結(jié)尾沒檢測到停止位，稱為幀錯(cuò)誤。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)原理圖如圖518所示，

32、8251A的片選地址為05005F，8251A的C/D接A0， 因此，8251A的數(shù)據(jù)口地址為050H，命令/狀態(tài)口地址是051H，8251A的CLK 接系統(tǒng)時(shí)鐘的2分頻輸出PCLK（2.385MHZ），圖中接收時(shí)鐘RXC和發(fā)送時(shí)鐘TXC連在一 起接到8253A的OUT1，8253A的OUT1輸出頻率不小于79.5KHZ。本實(shí)驗(yàn)采用8251A異步方式發(fā)送，波特率為9600，因此8251A發(fā)送器時(shí)鐘輸入端TXC輸入一個(gè)153.6KHZ的時(shí)鐘(9600×16)。這個(gè)時(shí)鐘就有8253A的 OUT1產(chǎn)生。8253A的CLK1接1.8432MHZ，它的12分頻正好是153.6KHZ。故8253

33、A計(jì)數(shù)器1設(shè)置為工作方式3 方波頻率發(fā)生，其計(jì)數(shù)初值為000CH。本實(shí)驗(yàn)發(fā)送字符的總長度為10位(1個(gè)起始位(0)，8個(gè)數(shù)據(jù)位(D0在前)，1個(gè)停止位(1)，發(fā)送數(shù)據(jù)為55H，反復(fù)發(fā)送，以便用示波器觀察發(fā)送端TXD的波形。用查詢8251A狀態(tài)字的第0位(TXRDY)來判斷1 個(gè)數(shù)據(jù)是否發(fā)送完畢， 當(dāng)TXRDY=1時(shí)，發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖器空。圖518四、實(shí)驗(yàn)程序框圖五、實(shí)驗(yàn)程序清單見隨機(jī)光盤，文件名為H82511.ASM 六、實(shí)驗(yàn)步驟1、運(yùn)行實(shí)驗(yàn)程序在DVCC8086JHN上顯示“82511”用示波器探頭測TXD波形，以判斷起始位、數(shù)據(jù)位以及停止位的位置。注：本實(shí)驗(yàn)只在單機(jī)狀態(tài)下做。實(shí)驗(yàn)七 8251A的串行雙機(jī)通信一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握雙機(jī)通信的原理和編程方法2、進(jìn)一步學(xué)習(xí)8251A的使用方法二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如圖519所示，TXC和RXC分別為8251A的發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘。它由片外8253A 的TCOUT1提供。8251A的片選地址為05005FH(系統(tǒng)中已連好)。本實(shí)驗(yàn)要求以查詢方式進(jìn)行收發(fā)。要完成本實(shí)驗(yàn)，需2臺(tái)DVCC8086JHN實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。其中一臺(tái)為串行發(fā)送