ATmega128的外部并行接口器件扩展应用
ATmega128片内的RAM有4K字节，这在8位单片机中算佼佼者。因此，设计一般的应用系统，应尽量不采用外部扩展并行器件的设计。这样不仅方便PCB板的设计，减少PCB板的面积，同时也提高了系统的抗干扰性。
对于必须采用外部并行器件扩展的设计，ATmega128的PORTA（低8位地址线和8位数据线复用）、PORAC（高8位地址线）口提供了并行扩展接口。尽管并行接口的基本使用原理同一般的单片机相同，但由于ATmega128的结构上的特点，以及其使用了增强型的并行接口，因此在使用并行扩展接口时还需要仔细的设计。其主要特性有：
*外部并行扩展的地址从0x1100开始；
*使用外部并行扩展时，应将MCUCR寄存器中的SRE位置“1”，允许外部并行扩展；
*可将PORTC口高位不用的地址线释放，作为普通的I/O口使用；
*可设置对不同区域采用不同的读写操作时序（加等待），用于配合扩展使用不同时序操作的外部并行器件。
5.5.1 外部扩展RAM存储器的设计
下图给出一个外部扩展32K的RAM（6264）的译码参考电路。
图中使用了一片74HC138和与门，与门的输出作为6264的片选信号，其地址空间为0x0000 –0x8FFF。74HC138其它7个引脚输出用于在地址大于0x9000以上空间扩展其它更多的并行接口器件，每根线选通的地址空间为4K。
由于ATmega128的RAM空间前4352个字节分配给芯片内部的通用寄存器、I/O寄存器和4K 字节的内部SRAM，所以外部并行扩展器件的起始地址是从0x1100开始的（见第二章内容）。当MCU在对0X0000-0X10FF范围的SRAM地址空间操作时，实际是对芯片内部的SRAM或寄存器操作，尽管会影响地址总线、数据总线和ALE，但此时和不受影响，因此对相应的处在这段地址范围的外部扩展的存储器没有影响。在图5.6的设计中，实际上已经把6264中地址范围在
0x0000-0x0FFF的一段存储单元“移”到ATmega128的RAM地址空间高端0x8000-0x8FFF处。当用户程序对0x8000-0x8FFF寻址操作时，实际是对外部存储器RAM芯片6264的0x0000-0x0FFF 操作，即将外部RAM芯片的前4K个单元“移”到ATmega128的32K地址空间后面了，因此系统总共有36KB可以使用的线形连续RAM。
当外部扩展RAM的起始地址是从0x1100开始的，即与内部RAM空间连续时，使用ICCAVR 或CVAVR编写系统程序前，建议先使用程序生成器来生成一个使用外部扩展RAM的初始化程序作为参考。在程序生成器生成的初始化程序中，会将MCUCR寄存器中的SRE位置“1”（允许使用
外部并行接口），还能帮助你正确的选择和设定并产生对不同区域使用不同操作时序的设置语句，以及如何将变量定义在特定的地址空间等。此外，在编译程序前，还要正确设置芯片的编译选项，告诉编译器使用外部RAM，以及大小等，这样编译器会自动的将变量分配到外部RAM空间。
5.5.2 外部扩展并行I/O接口设计
下图给出一个简单的外部扩展32位数字输入接口的参考电路。ATmega128外部并行扩展4片74HC373芯片（图中只画出1片），每选通一片74HC373，读入8位数字信号。
4片74HC373的选通信号由一片74HC00产生，选通地址分别为：0x2100、0x2200、0x2400、0x2800（或0x3100、0x3200、0x3400、0x3800）。注意，系统没有扩展外部的RAM，因此地址空间0x0000-0x10FF为片内SRAM，而空间范围在0x1100-0x20FF的一段为空地址，4个74HC373
的选通地址也是不连续的。在这个设计中，ATmega128的高位地址线A6、A7没有使用，可以释放作为普通的I/O线使用。
下面是在ICCAVR环境下的应用例程。
#define ext_PORT1 (*(volatile unsigned char *)0x2100)
#define ext_PORT2 (*(volatile unsigned char *)0x2200)
#define ext_PORT3 (*(volatile unsigned char *)0x2400)
#define ext_PORT4 (*(volatile unsigned char *)0x2800)
void main(void)
{
unsigned char DATA;
MCUCR = 0x80; // 允许外部并行扩展接口
XMCRA = 0x00; // external memory
XMCRB = 0x02; // 释放PC7,PC6，作为通用I/O引脚使用
DDRC = 0xff; // PC7,PC6用于输出，（不影响PC0-PC5地址线）
PORTC = 0x00; // PC7,PC6输出0，（不影响PC0-PC5地址线）
DATA = ext_PORT1; //读取外部抗战接口1的数据到变量DATA中
If (ext_PORT3) PORTC |= 0x80; //外部接口3不为0时，PC7输出1
………
}
程序中的4句#define使用了ICCAVR的强制指针变量的方式,在RAM绝对地址空间0x2100、0x2200、0x24000、x2800处定义了变量ext_PORT1~extPORT4，在程序中就可以方便的使用这4
个变量对外部4个扩展口操作了。由于没有用到高位地址线PC7、PC6寻址和译码，程序中将起释放，作为普通的I/O口使用，也充分利用了ATmega128的特点。
在这个设计中，由于实际上并没有外部的扩展RAM，所以在编译程序前，要注意正确设置芯片的编译选项，告诉编译器不使用外部RAM，防止编译器将其它的变量分配到外部RAM空间中。
在CVAVR环境中，在RAM绝对地址空间0x2100、0x2200、0x24000、x2800处定义变量
ext_PORT1~extPORT4应使用CVAVR的专用变量定义语句：
unsigned char ext_PORT1 @0x2100,ext_PORT1 @0x2100,ext_PORT1 @0x2100,ext_PORT1 @0x2100;
在编译程序前，也要注意正确设置芯片的编译选项，告诉编译器不使用外部RAM，防止编译器将其它的变量分配到外部RAM空间中
第1章常用半导体器件 一、判断题（正确打“√”，错误打“×”，每题1分） 1．在N型半导体中，如果掺入足够量的三价元素，可将其改型成为P型半导体。（）2．在N型半导体中，由于多数载流子是自由电子，所以N型半导体带负电。（）3．本征半导体就是纯净的晶体结构的半导体。（） 4．PN结在无光照、无外加电压时，结电流为零。（） 5．使晶体管工作在放大状态的外部条件是发射结正偏，且集电结也是正偏。（）6．晶体三极管的β值，在任何电路中都是越大越好。( ) 7．模拟电路是对模拟信号进行处理的电路。( ) 8．稳压二极管正常工作时,应为正向导体状态。( ) 9．发光二极管不论外加正向电压或反向电压均可发光。( ) 10．光电二极管外加合适的正向电压时，可以正常发光。( ) 一、判断题答案：（每题1分） 1．√； 2．×； 3．√； 4．√； 5．×； 6．×； 7．√； 8．×； 9．×； 10．×。
二、填空题（每题1分） 1．N型半导体中的多数载流子是电子，P型半导体中的多数载流子是。2．由于浓度不同而产生的电荷运动称为。 3．晶体二极管的核心部件是一个，它具有单向导电性。 4．二极管的单向导电性表现为：外加正向电压时，外加反向电压时截止。5．三极管具有放大作用的外部条件是发射结正向偏置，集电结偏置。6．场效应管与晶体三极管各电极的对应关系是：场效应管的栅极G对应晶体三极管的基极b，源极S对应晶体三极管，漏极D对应晶体三极管的集电极c。7．PN结加正向电压时，空间电荷区将。 8．稳压二极管正常工作时，在稳压管两端加上一定的电压，并且在其电路中串联一支限流电阻，在一定电流围表现出稳压特性，且能保证其正常可靠地工作。 9．晶体三极管三个电极的电流I E 、I B 、I C 的关系为：。 10．发光二极管的发光颜色决定于所用的，目前有红、绿、蓝、黄、橙等颜色。 二、填空题答案：（每题1分） 1．空穴 2．扩散运动 3．PN结 4．导通 5．反向 6．发射机e 7．变薄 8．反向 9．I E ＝I B ＋I C 10．材料 三、单项选择题（将正确的答案题号及容一起填入横线上，每题1分）
深圳大学实验报告课程名称：微型计算机技术 实验项目名称：8255并行接口实验 学院，专业：计算机科学与技术 指导教师：骆剑平 报告人：学号：班级：计科2班 同组人：无 实验时间：2014年6月11日 实验报告提交时间：2014年6月16日 教务处制
实验目的与要求： 实验目的： 1. 学习并掌握8255 的工作方式及其应用； 2. 掌握8255 典型应用电路的接法。 实验设备 PC机一台，TD-PITE 实验装置一套。 实验方法、步骤： 实验内容： 1. 基本输入输出实验。编写程序，使8255 的A口为输入，B口为输出，完成拨动开关到数据灯的数据传输。要求只要开关拨动，数据灯的显示就发生相应改变。 2. 流水灯显示实验。编写程序，使8255 的A口和B口均为输出，数据灯D7～D0由左向右，每次仅亮一个灯，循环显示，D15～D8与D7～D0 正相反，由右向左，每次仅点亮一个灯，循环显示。 实验原理 并行接口是以数据的字节为单位与I/O 设备或被控制对象之间传递信息。CPU和接口之间的数据传送总是并行的，即可以同时传递8 位、16 位或32 位等。8255可编程外围接口芯片是Intel公司生产的通用并行I/O 接口芯片，它具有A、B、C三个并行接口，用+5V单电源供电，能在以下三种方式下工作：方式0--基本输入/输出方式、方式1--选通输入/输出方式、方式2--双向选通工作方式。8255 的内部结构及引脚如图2-6-1 所示，8255工作方式控制字和C口按位置位/复位控制字格式如图2-6-2所示。
实验步骤： 1. 基本输入输出实验 本实验使8255 端口A工作在方式0 并作为输入口，端口B工作在方式0 并作为输出口。用一组开关信号接入端口A，端口B 输出线接至一组数据灯上，然后通过对8255 芯片编程来 实现输入输出功能。具体实验步骤如下述： （1）实验接线图如图2-6-3所示，按图连接实验线路图； （2）编写实验程序，经编译、连接无误后装入系统； （3）运行程序，改变拨动开关，同时观察LED 显示，验证程序功能。
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一、实验内容与要求 1.1 实验内容 （1）8255方式0实验 从8255端口C输入数据，再从端口A输出 （2）8255方式1输出实验 编程实现每按一次单脉冲按钮产生一个正脉冲，使8255产生一次中断服务：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。 （3）8255方式1输入实验 编程实现：每按一次单脉冲按钮产生一个正脉冲使8255产生一次中断请求，让CPU进行一次中断服务：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。 1.2 实验要求 （1）8255方式0实验 实验预期效果：拨动逻辑开关，启动程序，开关打开的对应灯可以亮起。改变开关的状态，灯的亮暗也随之改变。 （2）8255方式1输出实验 实验预期效果：按一次单脉冲按钮，L0亮起；以后每按一次，后面的灯依次会亮起。中断8次结束。 （3）8255方式1输入实验 实验预期效果：每按一次单脉冲按钮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。 二、实验原理与硬件连线 2.1 实验原理 CPU通过指令将控制字写入8255A的控制端口设置它的工作方式。8255A有两个控制字：方式选择控制字和端口C置位/复位控制字，这两个控制字均写入同一个控制端口地址（端口选择
先A1A0=11） 8255A有3种工作方式：方式0——基本输入/输出方式；方式1——选通输入/输出方式；方式2——双向传输方式。方向选择控制字用于设置各端口的工作方式。 方式0称为基本输入/输出方式。该方式下，端口A、端口B、端口C的高4位和端口C的低4位均可独立地设为输入或输出数据端口。在方式0时，8255A与CPU时间没有应答联络信号，可用于无条件传送或查询方式数据传送场合。采用查询方式传送时，可以将端口A、端口B 作为数据端口，用端口C存放外部设备状态信息，用于CPU查询。 方式1称为选通输入/输出方式。该方式下，端口A、端口B可作为数据传输口，而端口C 的一些引脚规定作为端口A、端口B的联络控制信号，有固定的搭配规定。在方式1时，CPU和8255A之间有应答联络信号，所以采用中断方式或程序查询方式传送数据。 当端口A作为方式1输入时，端口C的PC3、PC4、PC5作为端口A的联络控制信号。 当端口A作为方式1输出时，端口C的PC7、PC6、PC3作为端口A的联络控制信号。 状态字通过读端口C获得。需要强调，从端口C读出的状态字与端口C的外部引脚的状态无关。 2.2 硬件连线 （1）8255方式0实验1 连接实验电路，8255端口C接逻辑电平开关K0~K7，端口A接LED显示电路 L0~L7 U18 8255 K0 K1 K5 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7图2-2-1 实验一接线
第4章常用半导体器件 本章要求了解PN结及其单向导电性，熟悉半导体二极管的伏安特性及其主要参数。理解稳压二极管的稳压特性。了解发光二极管、光电二极管、变容二极管。掌握半导体三极管的伏安特性及其主要参数。了解绝缘栅场效应晶体管的伏安特性及其主要参数。 本章内容目前使用得最广泛的是半导体器件——半导体二极管、稳压管、半导体三极管、绝缘栅场效应管等。本章介绍常用半导体器件的结构、工作原理、伏安特性、主要参数及简单应用。 本章学时6学时 4.1 PN结和半导体二极管 本节学时2学时 本节重点1、PN结的单向导电性； 2、半导体二极管的伏安特性； 3、半导体二极管的应用。 教学方法结合理论与实验，讲解PN结的单向导电性和半导体二极管的伏安特性，通过例题让学生掌握二半导体极管的应用。 4.1.1 PN结的单向导电性 1. N型半导体和Ｐ型半导体 在纯净的四价半导体晶体材料（主要是硅和锗）中掺入微量三价（例如硼）或五价（例如磷）元素，半导体的导电能力就会大大增强。掺入五价元素的半导体中的多数载流子是自由电子，称为电子半导体或N型半导体。而掺入三价元素的半导体中的多数载流子是空穴，称为空穴半导体或Ｐ型半导体。在掺杂半导体中多数载流子（称多子）数目由掺杂浓度确定，而少数载流子（称少子）数目与温度有关，并且温度升高时，少数载流子数目会增加。 2.PN结的单向导电性 当PN结加正向电压时，Ｐ端电位高于N端，PN结变窄,而当PN结加反向电压时，Ｎ端电位高于Ｐ端，PN结变宽,视为截止(不导通)。 4.1.2 半导体二极管 1.结构 半导体二极管就是由一个PN结加上相应的电极引线及管壳封装而成的。由Ｐ区引出的电极称为阳极，Ｎ区引出的电极称为阴极。因为PN结的单向导电性，二极管导通时电流方向是由阳极通过管子内部流向阴极。 2. 二极管的种类 按材料来分，最常用的有硅管和锗管两种；按用途来分，有普通二极管、整流二极管、稳压二极管等多种；按结构来分，有点接触型，面接触型和硅平面型几种，点接触型二极管（一般为锗管）其特点是结面积小，因此结电容小，允许通过的电流也小，适用高频电路的检波或小电流的整流，也可用作数字电路里的开关元件；面接触型二极管（一般为硅管）其特点是结面积大，结电容大，允许通过的电流较大，适用于低频整流；硅平面型二极管，结面积大的可用于大功率整流，结面积小的，适用于脉冲数字电路作开关管。
实验二 8255A并行接口实验（一） 一实验目的 1、掌握通过8255A并行口传输数据控制ＬＥＤ发光二极管的亮灭；进一 步熟悉软件编程环境。 二实验设备 1、微机系统一套； 2、ＴＰＣ－3型微机接口实验系统一台； 3、导线若干。 三实验内容 1、基础部分：用8255A的A端口控制8个ＬＥＤ发光二极管的亮和灭（端口 输出为1则亮，输出为0则灭）。其中L0―L2为东西方向，L5―L7为南北 方向、L3-L4不用，PA口与相应的发光二极管驱动信号输入端相连，输入端 为1时发光二极管亮。接线如图4-5所示。 图4-5 编制程序，通过8255A控制发光二极管，以模拟交通灯的管理。 2.提高部分：利用开关Ｋ０，Ｋ１的控制，以模拟几种交通灯的管理，具体要求 为： Ｋ０Ｋ１灯控制 ００正常运行 ０１南北路口绿灯亮、东西路口红灯亮 １０东西路口绿灯亮、南北路口红灯亮 3.如果模拟车流量大小来来决定红绿灯交通时间，请问你有什么解决办法。如果 能解决请加以解释并编程调试。
四、编程提示： １．要完成本实验，首先必须了解交通灯的亮灭规律。设有一个十字路口，南北、东西方向初始态为四个路口的红灯全亮。之后，南北路口的绿灯亮，东西 路口的红灯亮，南北路口方向通车。延迟一段时间后，南北路口的绿灯熄灭， 而南北路口的黄灯开始闪烁。闪烁8次后，南北路口的红灯亮，同时东西路口 的绿灯亮，东西路口方向开始通车。延迟一段时间后，东西路口的绿灯熄灭， 而黄灯开始闪烁。闪烁苦干次后，再切换到南北路口方向。之后，重复上述过 程。 ２．程序中应设定好8255A的工作模式，使三个端口均工作于方式0，并处于输出态 ３．8255A的A端口地址为：288H B端口地址为：289H C端口地址为：28AH 控制口地址为：28BH 五、实验要求： 1．做好实验预习和准备工作，并写出预习报告（要求写出实验的流程图及程序），熟练掌握8255A编程原理及编程方法。 2．实验操作的最低要求是要做出实验内容的基础部分，然后根据实际操作能力争取做出实验内容的提高部分及回答实验内容的第三部分问题。 3．写出实验报告，内容为： １）实验目的； ２）实验设备； ３）实验中遇到的问题及解决问题的分析思路与办法，问题定位及问题的性质； ４）对本实验的建议及有何创新。 ;这是自动生成的代码模板 STACKS SEGMENT STACK ;堆栈段 DW 128 DUP(?) ;注意这里只有128个字节 STACKS ENDS DATAS SEGMENT ;数据段 ;请在这里定义您的数据 DATAS ENDS CODES SEGMENT ;代码段 ASSUME CS:CODES,DS:DATAS START: MOV AX,DATAS ;初始化 MOV DS,AX
单位:广东松山职业技术学院 电气工程系自动化教研室 编者:田亚娟等 审核:《单片机原理及应用》精品课程项目组适用专业:电气自动化技术等专业 一、填空题 1.单片机与普通计算机的不同之处在于其将、存储器和部分集成于一块芯片之上。 2. CPU 主要由器和器组成。 CPU 中的 3. MSC-51系列单片机中,片内无 ROM 的机型是 ,有 4KB ROM的机型是 4KB EPROM 的机型是 4. -32的补码为 11100000 B,补码 11011010B 代表的真值为 _-38__D。 5.原码数 ,原码数。 6. 100的补码 , -100的补码 7.在 8031单片机内部,其 RAM 高端 128个字节的地址空间称为 但其中仅有 _21_个字节有实际意义。 8.通常单片机上电复位时 , ,通用寄存器则采用第组,这一组寄存器的地址范围是从 _00 H~_07_H。 9.若 PSW 为 18H ,则选取的是第组通用寄存器。
10. 8031单片机复位后 R4所对应的存储单元地址为 ,因上电时。 11. 若 A 中数据为 63H ,那么 PSW 的最低位(即奇偶位 P 为 12. 在微机系统中, CPU 是按照 13. 在 8031单片机中,使用 P2、 P0口传送 P0口来传送信号,这里采用的是总线复用技术。 14. 堆栈遵循的数据存储原则,针对堆栈的两种操作为和 15. 当 8051地 RST 端上保持 8051即发生复位。 16. 使用 8031单片机时需将 EA 引脚接 _低 __电平,因为其片内无程序存储器。 17. 8位机中的补码数 80H 和 7EH 的真值分别为和 18. 配合实现“ 程序存储自动执行” 的寄存器是 ,对其操作的一个特别之处是 指令后 PC 内容会自动加 1 。 19. M CS-51单片机 PC 的长度为 SP 的长度为位,数据指针 DPTR 的长度为 20. 8051单片机的 RST 引脚的作用是对单片机实行复位操作 ,其操作方式有 上电自动复位和按键手动复位两种方式。 21. I /O端口与外部设备之间传送的信息可分为 22. 8051片内有 256B 的 RAM , 可分为四个区, 00H ~1FH 为区; 20H~2FH为寻址区; 30H~7FH为堆栈、数据缓冲区; 80H~FFH为特殊功能寄存器区。 23. M CS-51单片机系列有上电复位时, 同级中断源的优先级别从高至低为 断源 0 、定时器 0 、外部中断 1 、定时器 1 和串行口 ,若 IP=00010100B,则优先级别最高者为外部中断 1 、最低者为定时器 1 。
《模拟电子技术基础》 （教案与讲稿） 任课教师：谭华 院系：桂林电子科技大学信息科技学院电子工程系 授课班级：2008电子信息专业本科1、2班 授课时间：2009年9月21日------2009年12月23日每周学时：4学时 授课教材：《模拟电子技术基础》（第4版） 清华大学电子学教研组童诗白华成英主编 高教出版社 2009
第一章常用半导体器件 本章内容简介 半导体二极管是由一个PN结构成的半导体器件,在电子电路有广泛的应用。本章在简要地介绍半导体的基本知识后，主要讨论了半导体器件的核心环节——PN 结。在此基础上，还将介绍半导体二极管的结构、工作原理,特性曲线、主要参数以及二极管基本电路及其分析方法与应用。最后对齐纳二极管、变容二极管和光电子器件的特性与应用也给予简要的介绍。 （一）主要内容: ?半导体的基本知识 ?PN结的形成及特点，半导体二极管的结构、特性、参数、模型及应用电 路 （二）基本要求: ?了解半导体材料的基本结构及PN结的形成 ?掌握PN结的单向导电工作原理 ?了解二极管（包括稳压管）的V-I特性及主要性能指标 （三）教学要点： ?从半导体材料的基本结构及PN结的形成入手，重点介绍PN结的单向导 电工作原理、 ?二极管的V-I特性及主要性能指标 1.1 半导体的基本知识 1.1.1 半导体材料 根据物体导电能力(电阻率)的不同，来划分导体、绝缘体和半导体。导电性能介于导体与绝缘体之间材料，我们称之为半导体。在电子器件中，常用的半导体材料有：元素半导体，如硅（Si）、锗（Ge）等；化合物半导体，如砷化镓（GaAs）等；以及掺杂或制成其它化合物半导体材料，如硼（B）、磷（P）、锢（In）和锑（Sb）等。其中硅是最常用的一种半导体材料。 半导体有以下特点： 1．半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间 2．半导体受外界光和热的刺激时，其导电能力将会有显著变化。 3．在纯净半导体中，加入微量的杂质，其导电能力会急剧增强。
8255并行口实验实验报告 作者： 一、实验目的 掌握8255A的编程原理。 二、实验设备 CPU挂箱、8086CPU模块。 三、实验内容 8255A的A口作为输入口，与逻辑电平开关相连。8255A的B口作为输出口，与发光二极管相连。编写程序，使得逻辑电平开关的变化在发光二极管上显示出来。 四、实验原理介绍 本实验用到两部分电路：开关量输入输出电路和8255可编程并口电路。 五、实验步骤 1、实验接线 CS0?CS8255； PA0～PA7?平推开关的输出K1～K8； PB0～PB7?发光二极管的输入LED1～LED8。 2、编程并全速或单步运行。 3、全速运行时拨动开关，观察发光二极管的变化。当开关某位置于L 时，对应的发光二极管点亮，置于H时熄灭。 六、实验提示 实验也是如此。实验中，8255A工作于基本8255A是比较常用的一种并行接口芯片，其特点在许多教科书中均有介绍。8255A有三个8位的输入输出端口，通常将A端口作为输入用，B端口作为输出用，C端口作为辅助控制用，本输入输出方式（方式0）。 七、实验结果 程序全速运行后，逻辑电平开关的状态改变应能在LED上显示出来。例如：K2置于L位置，则对应的LED2应该点亮。 八、程序框图（实验程序名：t8255.asm）
开始 设置8255工作方式 读A口 输出至B口 结束 九、程序源代码清单： assume cs:code code segment public org 100h start: mov dx,04a6h ;控制寄存器地址 mov ax,90h ;设 置为A口输入，B口输出 out dx,ax mov al,0feh start1:mov dx,04a2h 芯片的 入口地址 out dx,al mov bl,al mov dx ,04a0h in al,dx test ax,01h jz strat2 mov al ,bl rol al,1 流水灯循环左移 mov bl,al mov cx,3000h 设置cx为灯闪烁时间对应的循环次数 add: loop add jmp start1 无条件跳转至start1 strat2:mov al,bl mov dx,04a2h out dx,al ror al,1 流水灯循环左移 mov bl, al mov cx,3000h add1: loop add jmp start 无条件跳转至start code ends end start 十、实验总结 通过该实验，掌握了8255A的编程原理，学会了用汇编语言来编写程序控制8255A进行流水灯的操作实验。
项目六 常用半导体器件及应用 班级 姓名 成绩 一、填空题：（35分） 1.制作半导体器件时，使用最多的半导体材料是 硅 和 锗 。 2.根据载流子数目的不同，可以将半导体分为 本征半导体 、 P 型半导体 和 N 型半导体 三种。 3.PN 结的单向导电性是指：加正向电压 导通 ，加反向电压 截止 。PN 结正偏是指P 区接电源 正 极，N 区接电源 负 极。 4.半导体二极管由一个 PN 结构成，它具有 单向导电 特性。 5.硅二极管的门坎电压是 0.5V ，正向导通压降是 0.7V ；锗二极管的门坎电压是 0.2V ，正向导通压降是 0.3V 。 6.半导体稳压二极管都是 硅 材料制成的。它工作在 反向击穿 状态时，才呈现稳压状态。 7.晶体三极管是由三层半导体、两个PN 结构成的一种半导体器件，两个PN 结分别为 发射结 和 集电结 ；对应的三个极分别是 发射极e 、 基极b 、 集电极c 。 8.半导体三极管中，PNP 的符号是 ，NPN 的符号是 。9.若晶体三极管集电极输出电流I C =9 mA ，该管的电流放大系数为β=50，则其输入电流I B =_0.18_mA 。10.三极管具有电流放大作用的实际是：利用 基极 电流实现对 集电极 电流的控制。因此三极管是 电流 控制型器件。11.三极管的输出特性曲线可分为三个区域，即_放大_区，__饱和_区和_截止_区。12.放大电路静态工作点随 温度 变化而变化， 分压式 偏置电路可较好解决此问题。13.对于一个晶体管放大器来说，一般希望其输入电阻要 大 些，以减轻信号源的负担，提高抗干扰能力；输出电阻要 小 些，以增大带动负载的能力。二、判断题：（10分，将答案填在下面的表格内） 题号12345678910答案××√××√√×√× 1.P 型半导体带正电，N 型半导体带负电。（ ） 2.半导体器件一经击穿便即失效，因为击穿是不可逆的。（ ） 3.桥式整流电路中，若有一只二极管开路，则输出电压为原先的一半。（ ） 4.用两个PN 结就能构成三极管，它就具有放大作用。（ ） 5.β越大的三极管，放大电流的能力越强，管子的性能越好。 6.三极管和二极管都是非线性器件。（ ） 7.三极管每一个基极电流都有一条输出特性曲线与之对应。（ ）等多项对全系统启备高中免不
实验十三8255A 并行接口实验 一、实验目的 1、学习并掌握8255A的各种工作方式及其应用。 2、学习在接口实验单元上构造实验电路。 3、掌握8255A工作于中断方式的应用。 二、实验设备 1、EAT598实验教学系统一台。 2、连接线若干。 三、实验内容 8225A可编程并行接口芯片 8255A可编程外围接口芯片是Intel公司生产的通用可编程并行I/O接口芯片，它具有A、B、C三个8位并行接口，用+5V单电源供电，有三种工作方式： 方式0——基本输入/出方式 方式1——选通输入/出方式 方式2——双向选通工作方式 c82590 equ 200h c82591 equ 201h d8255a equ 210h d8255b equ 211h c8255 equ 213h stack segment stack dw 64 dup(?) stack ends code segment assume cs:code,ss:stack start: cli mov dx,c8255 mov al,86h out dx,al mov al,05h push ds mov ax,0000h ;修改中断向量表内容 mov ds,ax mov ax,offset ir0 mov si,0020h mov [si],ax
mov ax,8100h ;程序的加载段地址为8100h mov si,0022h mov [si],ax pop ds mov al,13h mov dx,c82590 out dx,al nop nop mov al,8 mov dx,c82591 out dx,al nop nop mov al,3 out dx,al nop nop mov al,0 out dx,al nop nop again: sti hlt jmp again ir0: mov dx,d8255b in al,dx mov dx,d8255a out dx,al iret code ends end start 四、报告要求 1、总结8255A可编程并行接口芯片的编程方法 (1)将DIP8开关SA9拨向ON系统状态，8255A的片选信号CS8255接译码器的输出210H，地址为210H~213H； (2)端口B输入线PB0~PB7接一组开关K0~K7； (3)端口A输出线PA0~PA7接至一组发光二极管L0~L7。. 编写程序，使8255A端口A工作在方式0并作为输出口，端口B工作于方式1并作为输入口，则端口C的PC2成为选通信号输入端 STB，PC0成为中断请求信号输出端INTRb。 B 当B口数据就绪后，通过发 STB信号来请求CPU读取端口B数据并送端口A输出显示。 B
实验四 1
OUT DX,AL INC DX OUT DX,AL MOV CX,0800H LOOP $ NOT AL JMP P11 CODE ENDS END H1 8255A并行口实验㈡PA输入、PB输出 一、实验目的 ⑴掌握8255A和微机接口方法。 ⑵掌握8255A的工作方式和编程原理。 二、实验内容 用8255 PA作开关量输入口，PB作输出口。 编程提示 8255A芯片简介 8255A可编程外围接口芯片是Intel公司生产的通用并行接口芯片，它具有A、B、C三个并行接口，用+5V电源供电，能在以下三种方式下工作： 方式0：基本输入/输出方式 方式1：选通输入/输出方式 方式2：双向选通工作方式 使8255A端口A工作在方式0并作为输入口，读取K1—K8八个开关量，送PB 口显示。PB口工作在方式0作为输出口。 实验步骤 ⑴按实验电路图连接线路： ①8255A芯片A口的AP0~PA7依次和开关量输入插孔K1~K8相连。 ②8255A芯片B口的AB0~PB7依次接L1~L8 ⑵运行实验程序。 在系统处“P.”状态时，输入32E0，按EXEC键， 拨动K1~K8、L1~L8会跟着亮灭。 -----------------硬件实验二8255A并行口实验(2) PA输入,PB输出------------- CODE SEGMENT 2
ASSUME CS:CODE,DS:CODE,ES:CODE ORG 32E0H PA EQU 0FFD8H PB EQU 0FFD9H PC EQU 0FFDAH PCTL EQU 0FFDBH H2: MOV DX,PCTL MOV AL,90H OUT DX,AL P2: MOV DX,PA IN AL,DX INC DX OUT DX,AL JMP P2 CODE ENDS END H2 3
第9章思考题及习题9参考答案 一、填空 1. 扩展一片8255可以增加个并行口，其中条口线具有位操作功能； 答：3，8 2. 单片机扩展并行I/O口芯片的基本要求是：输出应具有功能；输入应具有 功能； 答：数据锁存，三态缓冲 3. 从同步、异步方式的角度讲，82C55的基本输入/输出方式属于通讯，选通输入/输出和双向传送方式属于通讯。 答：同步，异步 二、判断 1. 82C55为可编程芯片。对 2. 82C55具有三态缓冲器，因此可以直接挂在系统的数据总线上。错 3. 82C55的PB口可以设置成方式2。错 4．扩展I/O占用片外数据存储器的地址资源。对 5．82C55的方式1是无条件的输入输出方式。错 6．82C55的PC口可以按位置位和复位。对 7．82C55的方式0是无条件的输入输出方式。对 三、单选 1． AT89S52的并行I/O口信息有两种读取方法：一种是读引脚，还有一种是。 A.读CPU B. 读数据库 C. 读A累加器 D.读锁存器 答：D 2. 利用单片机的串行口扩展并行I/O接口是使用串行口的。 A.方式3 B. 方式2 C. 方式1 D. 方式0 答：D 3. 单片机使用74LSTTL电路扩展并行I/O接口，输入/输出用的74LSTTL芯片为。 A. 74LS244/74LS273 B. 74LS273/74LS244 C. 74LS273/74LS373 D. 74LS373/74LS273 答：A 4. AT89S52单片机最多可扩展的片外RAM为64KB，但是当扩展外部I/O口后，其外部RAM 的寻址空间将。 A. 不变 B. 变大 C. 变小 D.变为32KB
第7章 常用半导体器件 习题参考答案 7-1 计算图所示电路的电位U Y （设D 为理想二极管）。 （1）U A ＝U B ＝0时； （2）U A ＝E ，U B ＝0时； （3）U A ＝U B ＝E 时。 解：此题所考查的是电位的概念以及二极管应用的有关知识。从图中可以看出A 、B 两点电位的相对高低影响了D A 和D B 两个二极管的导通与关断。 当A 、B 两点的电位同时为0时，D A 和D B 两个二极管的阳极和阴极（U Y ）两端电位同时为0，因此均不能导通；当U A ＝E ，U B ＝0时，D A 的阳极电位为E ，阴极电位为0（接地），根据二极管的导通条件，D A 此时承受正压而导通，一旦D A 导通，则U Y ＞0，从而使D B 承受反压（U B ＝0）而截止；当U A ＝U B ＝E 时，即D A 和D B 的阳极电位为大小相同的高电位，所以两管同时导通，两个1k Ω的电阻为并联关系。本题解答如下： （1）由于U A ＝U B ＝0，D A 和D B 均处于截止状态，所以U Y ＝0； （2）由U A ＝E ，U B ＝0可知，D A 导通，D B 截止，所以U Y ＝E ? +9 19＝109E ； （3）由于U A ＝U B ＝E ，D A 和D B 同时导通，因此U Y ＝E ?+5.099＝1918E 。 7-2 在图所示电路中，设D 为理想二极管，已知输入电压u i 的波形。试画出输出电压u o 的波形图。 解：此题的考查点为二极管的伏安特性以及电路的基本知识。 首先从（b ）图可以看出，当二极管D 导通时，电阻为零，所以u o ＝u i ；当D 截止时，电阻为无穷大，相当 于断路，因此u o ＝5V ，即是说，只要判断出D 导通与否， 就可以判断出输出电压的波形。要判断D 是否导通，可 以以接地为参考点（电位零点），判断出D 两端电位的高 低，从而得知是否导通。 u o 与u i 的波形对比如右图所示： 7-3 试比较硅稳压管与普通二极管在结构和运用上有 何异同 （参考答案：见教材） 7-4 某人检修电子设备时，用测电位的办法，测出管脚①对地电位为－；管脚②对地电位
8255并行接口实验 4.5.1 实验目的 1. 学习并掌握8255的工作方式及其应用。 2. 掌握8255典型应用电路的接法。 3. 掌握程序固化及脱机运行程序的方法。 4.5.2 实验设备 PC 机一台，TD-PITE 实验装置或TD-PITC 实验装置一套。 4.5.3 实验内容 1. 基本输入输出实验。编写程序，使8255的A 口为输入，B 口为输出，完成拨动开关到数据灯的数据传输。要求只要开关拨动，数据灯的显示就发生相应改变。 2. 流水灯显示实验。编写程序，使8255的A 口和B 口均为输出，数据灯D7～D0由左向右，每次仅亮一个灯，循环显示，D15～D8与D7～D0正相反，由右向左，每次仅点亮一个灯，循环显示。 4.5.4 实验原理 I/O I/O I/O I/O PA7-PA0 PC7-PC4 PC3-PC0 PB7-PB0 图4.31 8255内部结构及外部引脚图 并行接口是以数据的字节为单位与I/O 设备或被控制对象之间传递信息。CPU 和接口之间的数据传送总是并行的，即可以同时传递8位、16位或32位等。8255可编程外围接口芯片是Intel 公司生产的通用并行I/O 接口芯片，它具有A 、B 、C 三个并行接口，用+5V 单电源供电，能在以下三种方式下工作：方式0--基本输入/输出方式、方式1--选通输入/输出方式、方式2--双向选通工作方式。8255的内部结构及引脚如图4.31所示，8255工作方式控制字和C 口按位置位/复位控制字格式如图4.32所示。
位（a ）工作方式控制字 （b ）C 口按位置位/复位控制字 1 图4.32 8255控制字格式 8255实验单元电路图如图4.33所示： 图4.33 8255实验单元电路图 4.5.5 实验步骤 1. 基本输入输出实验 本实验使8255端口A 工作在方式0并作为输入口，端口B 工作在方式0并作为输出口。用一组开关信号接入端口A ，端口B 输出线接至一组数据灯上，然后通过对8255芯片编程来实现输入输出功能。具体实验步骤如下述： （1）实验接线图如图4.34所示，按图连接实验线路图。 （2）编写实验程序，经编译、连接无误后装入系统。 （3）运行程序，改变拨动开关，同时观察LED 显示，验证程序功能。 （4）点击“调试”下拉菜单中的“固化程序”项，将程序固化到系统存储器中。 （5）将短路跳线JDBG 的短路块短接到RUN 端，然后按复位按键，观察程序是否正常运行；关闭实验箱电源，稍等后再次打开电源，看固化的程序是否运行，验证程序功能。 （6）实验完毕后，请将短路跳线JDBG 的短路块短接到DBG 端。
单片机多串行口设计方案 在以单片机为核心的测控系统中．微控制器往往需要两个或两个以上的串行口与其他主机或外设进行通讯，如何使系统具备多个串行接口，是一个具有普遍性的问题。尤其在航空航天领域，由于ＧＰＳ、大气数据系统、数字罗盘、无线电高度表、甚至陀螺等航空电子设备普遍采用串行通讯方式，单片计算机系统就更需要有多个串行口以满足与外界信息交换的需要。常用的多串行口设计方法 ①选用多串行口单片机 直接选用多串行口单片机作为系统的ＣＰＵ，显然是最直接有效的方法。现在有许多新型ＣＰＵ配备两个或两个以上串行口，如Ｗ７７Ｅ５８、ＤＳ８０Ｃ３２０、ＭＳＰ４３０Ｆ１４９、Ｃ８０５１Ｆ０２０单片机和数字信号处理器ＴＭＳ３２０Ｃ３０有两个串行口，而ｃｙｇｎａｌ的Ｃ８０５１Ｆ系列单片机有４－５个全双工的异步串行口。 ②用ＣＰＵ的Ｉ／Ｏ模拟串行口 当串行口的波特率设为９６００波特时，传送一个ｂｉｔ需要１００ｕｓ左右，对于一般的单片机而言，软件定时器完全有能力按异步串行通讯协议模拟出串行口的时序。所以，用ＣＰＵ的两个Ｉ／Ｏ口和一个软件定时器，就可以纯粹用软件模拟出一个串行口来。文献介绍了一种具体的实现方法，发送时，只需按时序一位一位输出数据即可，接收时，首先利用外部中断检测到Ｉ／Ｏ接收口上的起始电平，然后利用定时器按半个ｂｉｔ的时间长度延时接收第一个ｂｉｔ的数据，再按一个ｂｉｔ的时间长度延时依此读取其他位的信号。 ③基于高速输入输出的软件串行口 ８０Ｃ１９６系列单片机配备了高速输入ＨＳＩ和高速输出ＨＳＯ接口．可以利用ＨＳＩ和ＨＳＯ来模拟串行口。数据的输出利用ＨＳＯ，只要在ＨＳＯ的定时器里写入与波特率对应的延迟时间，ＨＳＯ每中断一次，输出一个数据位，直到停止位输出完毕。接收时，利用ＨＳＩ自身的信号跳变检测功能检测起始位，并产生中断通知ＣＰＵ开始接收数据，后续的数据位由软件定时器按波特率定时读取。文献详细介绍了实现方法，并给出了完整
第5章常用半导体元件习题 5.1晶体二极管 一、填空题： 1．半导体材料的导电能力介于和之间，二极管是将 封装起来，并分别引出和两个极。 2．二极管按半导体材料可分为和，按内部结构可分为＿和，按用途分类有、、四种。3．二极管有、、、四种状态，PN 结具有性，即。4．用万用表（R×1K档）测量二极管正向电阻时，指针偏转角度，测量反向电阻时，指针偏转角度。 5．使用二极管时，主要考虑的参数为和二极管的反向击穿是指。 6．二极管按PN结的结构特点可分为是型和型。 7．硅二极管的正向压降约为 V，锗二极管的正向压降约为 V；硅二极管的死区电压约为 V，锗二极管的死区电压约为 V。 8．当加到二极管上反向电压增大到一定数值时，反向电流会突然增大，此现象称为现象。 9．利用万用表测量二极管PN结的电阻值，可以大致判别二极管的、和PN结的材料。 二、选择题： 1. 硅管和锗管正常工作时，两端的电压几乎恒定，分别分为( )。 A.0.2-0.3V 0.6-0.7V B. 0.2-0.7V 0.3-0.6V C.0.6-0.7V 0.2-0.3V D. 0.1-0.2V 0.6-0.7V 的大小为( )。 2.判断右面两图中，U AB A. 0.6V 0.3V B. 0.3V 0.6V C. 0.3V 0.3V D. 0.6V 0.6V 3.用万用表检测小功率二极管的好坏时，应将万用表欧姆档拨到（） Ω档。 A.1×10 B. 1×1000 C. 1×102或1×103 D. 1×105 4. 如果二极管的正反向电阻都很大，说明 ( ) 。 A. 内部短路 B. 内部断路 C. 正常 D. 无法确定 5. 当硅二极管加0.3V正向电压时，该二极管相当于( ) 。 A. 很小电阻 B. 很大电阻 C.短路 D. 开路 6．二极管的正极电位是-20V，负极电位是-10V，则该二极管处于（）。 A．反偏 B．正偏 C．不变D. 断路 7．当环境温度升高时，二极管的反向电流将（） A．增大 B．减小 C．不变D. 不确定 8．PN结的P区接电源负极，N区接电源正极，称为（）偏置接法。
第二章常用半导体器件及应用 一、习题 2.1填空 1. 半导材料有三个特性，它们是、、。 2. 在本征半导体中加入元素可形成N型半导体，加入元素可形成P型半导体。 3. 二极管的主要特性是。 4．在常温下，硅二极管的门限电压约为V，导通后的正向压降约为V；锗二极管的门限电压约为V，导通后的正向压降约为V。 5．在常温下，发光二极管的正向导通电压约为V，考虑发光二极管的发光亮度和寿命，其工作电流一般控制在mA。 6. 晶体管(BJT)是一种控制器件；场效应管是一种控制器件。 7. 晶体管按结构分有和两种类型。 8. 晶体管按材料分有和两种类型。 9. NPN和PNP晶体管的主要区别是电压和电流的不同。 10. 晶体管实现放大作用的外部条件是发射结、集电结。 11. 从晶体管的输出特性曲线来看，它的三个工作区域分别是、、。 12. 晶体管放大电路有三种组态、、。 13. 有两个放大倍数相同，输入电阻和输出电阻不同的放大电路A和B，对同一个具有内阻的信号源电压进行放大。在负载开路的条件下，测得A放大器的输出电压小，这说明A 的输入电阻。 14．三极管的交流等效输入电阻随变化。 15．共集电极放大电路的输入电阻很，输出电阻很。 16．射极跟随器的三个主要特点是、、。 17．放大器的静态工作点由它的决定，而放大器的增益、输入电阻、输出电阻等由它的决定。 18．图解法适合于，而等效电路法则适合于。 19．在单级共射极放大电路中，如果输入为正弦波，用示波器观察u o和u i的波形的相位关系为；当为共集电极电路时，则u o和u i的相位关系为。 20. 在NPN共射极放大电路中，其输出电压的波形底部被削掉，称为失真，原因是Q点(太高或太低)，若输出电压的波形顶部被削掉，称为失真，原因是Q 点(太高或太低)。如果其输出电压的波形顶部底都被削掉，原因是。 21．某三极管处于放大状态，三个电极A、B、C的电位分别为9V、2V和1.4V，则该三极管属于型，由半导体材料制成。 22．在题图P2.1电路中，某一元件参数变化时，将U CEQ的变化情况(增加；减小；不变)填入相应的空格内。 (1) R b增加时，U CEQ将。 (2) R c减小时，U CEQ将。 (3) R c增加时，U CEQ将。 (4) R s增加时，U CEQ将。 (5) β增加时(换管子)，U CEQ将。
第一章题解－1 第一章 常用半导体器件 习 题 1.1 选择合适答案填入空内。 （1）在本征半导体中加入 元素可形成N 型半导体，加入 元素可形成P 型半导体。 A. 五价 B. 四价 C. 三价 （2）当温度升高时，二极管的反向饱和电流将 。 A. 增大 B. 不变 C. 减小 （3）工作在放大区的某三极管，如果当I B 从12μA 增大到22μA 时，I C 从1m A 变为2m A ，那么它的β约为 。 A. 83 B. 91 C. 100 （4）当场效应管的漏极直流电流I D 从2m A 变为4m A 时，它的低频跨导g m 将 。 A.增大 B.不变 C.减小 解：（1）A ，C （2）A （3）C （4）A 1.2 能否将1.5V 的干电池以正向接法接到二极管两端？为什么？ 解：不能。因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.5V 时，管子会因电流过大而烧坏。 1.3 电路如图P1.3所示，已知u i ＝10s in ωt (v)，试画出u i 与u O 的波形。设二极管正向导通电压可忽略不计。 图P1.3
第一章题解－2 解图P1.3 解：u i 和u o 的波形如解图P1.3所示。 1.4 电路如图P1.4所示，已知u i ＝5s in ωt (V)，二极管导通电压U D ＝0.7V 。试画出u i 与u O 的波形，并标出幅值。 图P1.4 解图P1.4 解：波形如解图P1.4所示。 1.5 电路如图P1.5（a ）所示，其输入电压u I1和u I2的波形如图（b ）所示，二极管导通电压U D ＝0.7V 。试画出输出电压u O 的波形，并标出幅值。 图P1.5 解：u O 的波形如解图P1.5所示。
实验二 一、实验题目：可编程并行接口（8255方式0） 二、实验目的 掌握8255方式0的工作原理及使用方法。 三、实验内容 1、按下图连线。 2、编程从8255C口输入数据，再从A口输出. 四、程序流程图 五、源程序 ioport equ 0d400h-0280h io8255a equ ioport+288h io8255b equ ioport+28bh io8255c equ ioport+28ah
code segment assume cs:code start: mov dx,io8255b ;设8255为C口输入,A口输出 mov al,8bh out dx,al inout: mov dx,io8255c ;从C口输入一数据 in al,dx mov dx,io8255a ;从A口输出刚才自C口 out dx,al ;所输入的数据 mov dl,0ffh ;判断是否有按键 mov ah,06h int 21h jz inout ;若无,则继续自C口输入,A口输出 mov ah,4ch ;否则返回DOS int 21h code ends end start 六、实验结果分析 按上述的代码执行，观察LED灯的状态，可以发现实验结果和预期的相同：打开K0，关闭K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7，L0亮； 打开K1，关闭K0、K2、K3、K4、K5、K6、K7，L1亮； 打开K2，关闭K0、K1、K3、K4、K5、K6、K7，L2亮； 打开K3，关闭K0、K1、K2、K4、K5、K6、K7，L3亮； 打开K4，关闭K0、K1、K2、K3、K5、K6、K7，L4亮； 打开K5，关闭K0、K1、K2、K3、K4、K6、K7，L5亮； 打开K6，关闭K0、K1、K2、K3、K4、K5、K7，L6亮； 打开K7，关闭K0、K1、K2、K3、K4、K5、K6，L7亮； 按任意键，退出该实验。 七、实验心得 1、通过本次实验，了解了8255芯片的基本内部结构和它的管脚，掌握了8255方式0的工作原理及使用方法， 2、本次实验前，自己认真地做了预习，实验过程中，认真思考，积极探索，实验后，查阅资料，提炼总结。总的来说，基本完成了实验要求和任务。