当前位置：文档之家 › 微机原理及接口技术实验讲义

微机原理及接口技术实验讲义

  • 格式：doc
  • 大小：860.00 KB
  • 文档页数：74

微机原理及接口技术

实 验 指 导 书

第一章 80X86微机原理及其程序设计

实验一 熟悉 PC 机的使用和调试汇编程序的方法

一. 实验目的:

1. 掌握汇编程序由编辑、编译、链接到调试的全过程。

2. 通过汇编调试工具加深对机器指令执行过程的了解。

二. 实验要求:

1. 了解 PC 机的系统类型和基本配置, 熟悉 PC 机 DOS和 WINDOWS下的基本操作

2. 掌握使用 UltraEdit 等编辑器对汇编语言源程序 (存储后扩展名为.ASM ) 的编辑操作。

3. 学会用宏汇编程序 MASM (或 TASM ) 对.ASM文件进行编译(编译后扩展名为.obj)。

4. 使用链接程序 LINK (或 TLINK ) 对 .OBJ 文件链接生成 .EXE 文件。

5. 学会用汇编调试工具软件TD (或DEBUG ) 对.EXE文件进行调试进一步深对机器指令的了解、执行程序、检查运行结果的方法。

三. 实验仪器:

PC 机一台

四. 实验步骤:

汇编程序的编程环境有以下三种方式：

1. Dos窗口下命令行方式

2. UltraEdit方式

3. 硬件实验箱自带的集成编程环境Wmd86方式

其中第一种Dos方式，是指进入Dos窗口模式编辑源文件，用命令行方式直接调用

Tasm,Masm等编译工具进行程序的编译、链接、调试，而后两种工作方式都是在Windows

下进行源文件的编辑，而编译和链接仍然是通过调用Tasm,Masm等编译工具完成相应工

作。为了方便我们现在一般采用后两种编程环境。 下面我们分别介绍：

1． UltraEdit方式

UltraEdit是Windows下非常优秀的文本编辑软件，有很好的可配置性，支持语法高亮等。

通过配置UltraEdit，可实现在UltraEdit环境下编辑汇编源程序、汇编、连接、调用

TDebug调试，非常方便。

配置完成后，可实现快捷键调用各编译、连接、调试功能。

实验机器上已经预配置好了。配置方法说明（带演示动画）。

使用说明：

1.打开UltraEdit,编辑并保存汇编源文件。

先新建一个文件，并保存为.asm为后缀的文件，此后，可以有语法高亮指示。输入汇编程序，并保存。

2.编译

UltraEdit菜单栏－》高级－》masm编译（或Tasm编译）

此菜单会调用masm.exe（ml.exe） 或tasm.exe,输出结果放在当前编辑屏幕的下方。

3.连接

UltraEdit菜单栏－》高级－》Link连接（或Tlink连接）

此菜单会调用Link.exe(ml.exe)或tlink.exe,输出结果也放在当前编辑屏幕的下方。

4.调试

UltraEdit菜单栏－》高级－》Td调试

此菜单会新开一个dos窗口，在其中运行td.exe，调试完毕，ALT+X退出Td环境，exit返回即可。

另：dos窗口模式与全屏模式的切换键：Alt+Enter

调试最好在全屏模式下。

2. Wmd86方式

1. 运行Wmd86 软件，进入Wmd86 集成开发环境。

2. 根据程序设计使用语言的不同，通过在“设置”下拉列表来选择需要使用的语言，如图所示。语言选择后，下次再启动软件，语言环境保持这次的修改不变。在这里，我们选择汇编语言。

3. 语言选择后，点击新建或按Ctrl+N 组合键来新建一个文档，如图所示。默认文件名为Wmd861。

4. 编写实验程序，并保存，此时系统会提示输入新的文件名，输完后点

击保存。

5. 点击，编译文件，若程序编译无误，则输出如图所示的输出信息，然后再

进行链接，链接无误输出如图所示的输出信息。

6. 连接PC与实验系统的通讯电缆，打开实验系统电源。

7. 编译、链接都正确并且上下位机通讯成功后，就可以下载程序，联机调试了。可以通过端口列表中的“端口测试”来检查通讯是否正常。点击下载程序。为编译、链接、下载组合按钮，通过该按钮可以将编译、链接、下载一次完成。下载成功后，在输出区的结果窗中会显示“加载成功！”，表示程序已正确下载。起始运行语句下会有一条绿色的背景。如图所示。

五. 实验内容:

1. 输入以下程序, 完成由编辑、编译、链接到调试的全过程。

在调试过程中应使用单步、断点等方法调试,注意观察寄存器、标志位和有关存储器内容的变化。

A 将 S1 (BYTE) ,S2 (WORD) 和 S3 (DWORD) 送至 D1,D2,D3 .

注意: 以下程序有误,在调试过程中加以修改使之正确

DATA SEGMENT

SS1 DB 1234H

SS2 DW EA32H

SS3 DD 12345678H

DD1 DB 0

DD2 DW ?

DD3 DW ?

DATE ENDS

CODE SEGMEMT

ASUME CS:CODE,DS:DATA

START: MOV AX,DATA

MOV DS,AX

MOV AL,SS1

MOV DD1,AL

LEA SI,SS2

LEA DI,DD

MOV AX,[SI]

MOV [DI],AX

MOV SI,OFFSET S3

MOV DI,OFFSET D3

MOV AX,[SI]

MOV D3,AX

INC SI

INC DI

MOV AX,[SI]

MOV [DI],AX

MOV AX,4C00H ;返回系统

INT 21H

CODE ENDS

ENDS STRAT

B 完成两个长整数相加的汇编程序

要求: 调试过程中应更改必要的参数值,以验证程序的正确性,例如本题可修改加数和被加数以判别最高位进位处理是否正确。

将该程序修改为减法、压缩的 BCD 数的加、减 ( BCD 数运算时注意操作数应符合要求)

重新调试。

DATA SEGMENT

NUMBER EQU 6

BUFFER1 DB 12H,0E2H,33H,43H,12H

BUFFER2 DB 22H,0A2H,55H,0F2H,3FH

RESULT DB NUMBER DUP(?)

DATA ENDS

CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE,DS:DATA

START: MOV AX,DATA

MOV DS,AX

MOV CX,NUMBER-1

MOV SI,OFFSET BUFFER1 ;被加数指针

MOV DI,OFFSET BUFFER2 ;加数指针

LEA BX,RESULT ;和指针

XOR AX,AX ;清CF标志

NEXT: MOV AL,[SI]

ADC AL,[DI] ;带进位相加

MOV BYTE PTR [BX],AL ;保存部分和

INC SI ;变动指针

INC DI

INC BX

LOOP NEXT ;循环控制

ADC AH,0 ;最高位进位

MOV BYTE PTR [BX],AH

MOV AX,4C00H ;返回系统

INT 21H

CODE ENDS

END START

C 完成数据块的移动.

DS_DATA SEGMENT

BUFFER1 DB 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

DS_DATA ENDS

ES_DATA SEGMENT

RESULT DB 10 DUP(?)

ES_DATA ENDS

MY_CODE SEGMENT

ASSUME CS:MY_CODE,DS:DS_DATA,ES:ES_DATA

MY_ PROC

START: PUSH DS

MOV AX,0

PUSH AX

MOV AX,DS_DATA

MOV DS,AX

MOV AX,ES_DATA

MOV ES,AX MOV SI,OFFSET BUFFER1

MOV DI,OFFSET RESULT

MOV CX,10

REP MOVSB

RET

MY_ ENDP

MY_CODE ENDS

END START

2 在汇编调试工具软件的环境下, 完成下列指令的执行, 注意选取有代表性的数据, 并观察指令执行前后的数值变化:

例如: 观察 MOV AX,BX 指令

在 TD或DEBUG 下将 AX,BX 分别置不同的值,写入 MOV AX,BX 指令然后执行,再观察 AX,BX 寄存器的内容。

A. XCHG

B. XLAT

C. LDS 和 LES

D. MUL 和 IMUL

E. CBW 和 CWD 分正数和负的情况

F. 移位和循环指令

G. 串操作指令 ( 注意 CS 和 ES 的使用)

实验二 简单程序设计

一. 实验目的: 1. 掌握简单程序的设计和调试方法

2. 利用汇编调试工具加深对机器指令和伪指令的了解

二. 实验要求:

简单程序是构成复杂程序的基础。简单程序又称顺序程序，顾名思意，就是为完成一简单的目的，采用一串指令序列，按顺序逐条执行。在简单程序执行过程中，每条指令只执行一次，同时由于没有转移，一般不考虑对标志的影响。

象所有汇编程序设计一样,编程前,应考虑如何分配 CPU 中的寄存器和内存中单元等，要考虑到指令本身的特点和要求分配寄存器，例如，如果希望使用乘法指令进行乘法，根据指令的要求，必须要使用 AL 或 AX 作为被乘数，在这种情况下，AL 或 AX 就必须考虑为存放被乘数，当然，乘积应该是放在AX 或 DX：AX 中。

1. 掌握汇编程序的基本结构及设计方法,包括:

A 汇编语言源程序结构

B 基于汇编级的解题算法

C 寄存器和存储器的内容分配

D 简单汇编程序的设计

E 返回系统的方法

2. 掌握对自编程序的调试及出错修改的方法,包括:

A 汇编程序的编辑、编译、链接及调试

B 在调试程序过程中发现语法错误的处理方法

C 在调试程序过程中如何发现逻辑错误及处理方法

3. 利用调试工具软件对课堂中讲授的机器指令、伪指令、操作符、运算符等内容加深了解

合集下载

微机原理与接口技术pdf

微机原理与接口技术pdf

微机原理与接口技术pdf

微机原理与接口技术是计算机专业的一门重要课程，它涉及到计算机硬件的基本原理和接口技术的应用。本文将从微机原理和接口技术两个方面进行介绍和讨论，希望能够对读者有所帮助。

首先，我们来谈谈微机原理。微机原理是指微型计算机的基本工作原理，包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备等各个部分的工作原理。CPU是微型计算机的核心部件，它负责执行指令、进行运算和控制数据传输。存储器用于存储数据和程序，包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）等。输入输出设备用于与外部环境进行信息交换，包括键盘、鼠标、显示器、打印机等。了解微机原理对于理解计算机的工作原理和进行系统调试都非常重要。

其次，我们来谈谈接口技术。接口技术是指计算机与外部设备进行数据交换的技术，包括串行接口、并行接口、通信接口等。串行接口是一种逐位传输数据的接口，适用于远距离传输和低速设备。并行接口是一种同时传输多位数据的接口，适用于短距离传输和高速设备。通信接口是一种用于计算机与通信设备进行数据交换的接口，包括网卡、调制解调器等。了解接口技术对于设计外部设备、进行通信协议的开发都非常重要。

在实际应用中，微机原理和接口技术经常是相互结合的。例如，我们在设计一个外部设备时，需要了解计算机的工作原理，选择合适的接口技术进行数据交换。又如，在进行系统调试时，需要了解接口技术，进行数据的采集和分析。因此，微机原理与接口技术的学习是非常重要的。

总之，微机原理与接口技术是计算机专业的一门重要课程，它涉及到计算机硬件的基本原理和接口技术的应用。通过本文的介绍，希望读者能够对微机原理和接口技术有所了解，并能够在实际应用中灵活运用。希望本文能够对读者有所帮助。

微机原理与接口技术：18第8章 计数器定时器与DMA控制器

微机原理与接口技术：18第8章 计数器定时器与DMA控制器

交通信息与控制工程系教案（理论教学用）

课程名称 微机原理与接口技术 第 18 次 第 9 周 2 学时

上课教室 WM1310 课程类型 专业基础课 授课对象 自动化专业

章节名称 第8章 计数器/定时器与DMA控制器（8.1,8.2）

教学目的

和要求 1． 了解软硬件定时的原理；

2． 掌握8253的原理及应用。

讲 授

主要内容及时间分配 1. 接口电路概况；（10min）

2. 8253的外部引线和内部结构；（20min）

3. 8253的工作方式和控制字；（30min）

4. 8253的应用。（30min）

教学重点

与难点 重点：

1．软硬件定时的原理；

2． 8253的原理及应用。

难点：

8253的原理及应用。

要求掌握知识点和分析方法 1．了解软硬件定时的原理；

2．掌握8253的原理及应用。

启发与提问 1．软件定时与硬件定时的区别？

教学手段 多媒体

作业布置 思考题：

1．了解最新的硬件定时芯片的原理及其应用，如DS12887等。

主 要

参考资料

备注

注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。 长安大学讲稿(第十九讲)

讲 授 内 容

第7章 计数/定时技术

7.1 概述

 实现定时的三种方法：

1. 软件定时

由CPU执行指令序列所花费的时间来构成一定的时间间隔，从而达到定时的目的。

例如： MOV CX , ××××H

HERE: LOOP HERE

 优点:不需要专门的硬件设备。

 缺点: 浪费了宝贵的CPU资源。

2.不可编程的硬件定时

3. 可编程计数器/定时器

 可用软件的方法(通过初始化编程)设定或调整定时范围。

 典型产品： Zilog Z80-CTC

Intel 8253(8254)

微机原理与接口技术控制流水灯

微机原理与接口技术控制流水灯

微机原理与接口技术控制流水灯

一、 实验目的：

掌握汇编语言设计和调试方法。

二、 实验要求：

利用8253、8255、8259三块芯片相接实现流水灯。

三、 芯片介绍：

1、intel8253是NMOS工艺制成的可编程计数器/定时器，

有几种芯片型号，外形引脚及功能都是兼容的，只是工作的最高

计数速率有所差异，例如8253（2.6MHz）,8253-5(5MHz)

8253内部有三个计数器，分别成为计数器0、计数器1和计

数器2，他们的机构完全相同。每个计数器的输入和输出都决定

于设置在控制寄存器中的控制字，互相之间工作完全独立。每个

计数器通过三个引脚和外部联系，一个为时钟输入端CLK，一

个为门控信号输入端GATE，另一个为输出端OUT。每个计数器

内部有一个8位的控制寄存器，还有一个16位的计数初值寄存

器CR、一个计数执行部件CE和一个输出锁存器OL。

执行部件实际上是一个16位的减法计数器，它的起始值就

是初值寄存器的值，而初始值寄存器的值是通过程序设置的。输

出锁存器的值是通过程序设置的。输出锁存器OL用来锁存计数

执行部件CE的内容，从而使CPU可以对此进行读操作。顺便

提一下，CR、CE和OL都是16位寄存器，但是也可以作8位

寄存器来用。 2、8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连

的3个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具

有与外设连接的接口A、B、C口。由于8255可编程,所以必须具

有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：与CPU连

接部分、与外设连接部分、控制部分。

1）与CPU连接部分

根据定义，8255能并行传送8位数据，所以其数据线为8根D0～

D7。由于8255具有3个通道A、B、C，所以只要两根地址线就

能寻址A、B、C口及控制寄存器，故地址线为两根A0～A1。此

外CPU要对8255进行读、写与片选操作，所以控制线为片选、

复位、读、写信号。各信号的引脚编号如下：

微机原理及接口技术

微机原理及接口技术

微机原理及接口技术

一、前言

随着信息时代的到来，计算机技术的不断发展，微机技术已经得到了广泛的应用和发展。微机原理及接口技术作为微机技术的重要基础，对于了解微机的结构和工作原理，以及实现微机与外部设备的通信具有十分重要的意义。本文将围绕着微机的结构、工作原理以及微机与外部设备的接口技术进行详细的介绍和分析。

二、微机的结构

微机是由中央处理器(CPU)、内存(MEM)、输入/输出(I/O)接口电路、总线(BUS)等部分组成的。CPU是微机的核心部分，它能对数据进行处理、控制微机的运作；内存是储存数据和指令的地方，CPU可以直接对内存进行读取和写入操作；I/O接口电路是微机与外部设备之间进行数据交换的桥梁；总线则是将CPU、内存和I/O接口电路连接在一起，并传递数据和控制信息。

三、微机的工作原理

微机的工作过程主要由指令执行和数据存取两个部分组成。当CPU需要执行下一条指令时，会从内存中读取这条指令，然后进行解析并执行相应的操作。当CPU需要访问数据时，会从内存中读取数据，并将数据写入内存中。而CPU与输入/输出设备之间的通信也是通过I/O接口电路完成的。

CPU可以根据需要对内存进行读写操作，这是因为内存与CPU的速度非常接近，对内存的操作是非常快速的。而CPU与外设之间通过I/O接口电路进行通信，则是因为I/O接口电路需要实现对不同类型的设备接口进行适配，对设备的操作速度也受到限制。

四、微机的接口技术

为了实现微机与外部设备的通信，需要通过不同的接口技术来实现对不同类型设备的连接。常用的接口技术有串行接口(Serial Interface)、并行接口(Parallel Interface)、通用串行总线(USB)、蓝牙接口(Bluetooth Interface)等。其中，USB接口已经成为目前最为普遍的接口技术之一。

串行接口技术和并行接口技术是早期应用比较广泛的接口技术，它们的主要区别在于对数据的传输方式不同。串行接口一次只能传输一位的数据，但具有传输距离长、成本低等优点；而并行接口一次可以传输多位的数据，无需压缩处理，但成本高，传输距离短。而USB接口则兼具了串行接口和并行接口的优点，它不仅可以实现高速、双向的数据传输，而且具有很强的普适性和兼容性。