微机实验7

第7章输入/输出与中断一、自测练习题㈠选择题1．一微机系统有10根地址线用于I／O端口寻址，因而具有I／O空间的范围是( )字节。

A) 1024 B) 10K C) 0.5M D) 1M2．8086CPU读／写一次存储器或I／O端口所需的时间称为一个( )。

A) 总线周期 B) 指令周期 C) 时钟周期 D) 基本指令执行时间3．微型计算机的输入／输出有三种不同的控制方法，其中以( )控制的输入／输出是微机进行I／O的一种最主要的控制方式。

A) 程序控制 B) 中断控制C) DMA控制D) 以上均可4．程序查询I／O方式的工作流程是按( )的次序完成一个字符的传输。

A) 写数据端口，读／写控制端口B) 读状态端口，读／写数据端口C) 写控制端口，读状态端口，写数据端口D) 随I／O接口的具体要求而定5．在CPU与外设的I／O传送控制方式中，效率高、实时性强的方式是( )。

A) 同步传送 B) 查询传送 C) 无条件传送 D) 中断传送6．在CPU与外设的I／O传送控制方式中，传送速度最快的方式是( )。

A) 无条件传送 B) 查询传送 C) 中断传送 D) DMA传递7．用具有两个状态(“0”和“1”态)的一组开关作简单输入设备时，应采用( )传送方式来输入信息。

A) 无条件B) 查询C) 中断D) DMA8．用一组发光二极管作为简单输出设备时，应采用( )传送方式来输出信息。

A) DMA B) 无条件C) 查询D) 中断9．在微机系统中引入中断技术，可以( )。

A) 提高外设速度B) 减轻主存负担C) 提高处理器的效率D) 增加信息交换的精度10．CPU响应中断请求的时刻是在( )。

A) 执行完成正在执行的程序以后 B) 执行完正在执行的指令以后C) 执行完本时钟周期以后D)执行完正在执行的机器周期以后11．8086／8088CPU向应两个硬中断INTR和NMI时，相同的必要条件是( )。

A) 允许中断B) 当前I／O操作执行结束C) 总线空闲D) 当前访问内存操作结束12．在微型计算机系统中，高速外设与内存储器进行批量数据传送时，应采用( )。

实验七 声光效应声光效应是指光通过某一受到超声波扰动的介质时发生衍射的现象，这种现象是光波与介质中声波相互作用的结果。

早在本世纪30年代就开始了声光衍射的实验研究。

60年代激光器的问世为声光现象的研究提供了理想的光源，促进了声光效应理论和应用研究的迅速发展。

声光效应为控制激光束的频率、方向和强度提供了一个有效的手段。

利用声光效应制成的声光器件，如声光调制器、声光偏转器和可调谐滤光器等，在激光技术、光信号处理和集成光通讯技术等方面有着重要的应用。

SO2000声光效应实验仪采用了中心频率高达100MHz 的声光器件、100MHz 的功率信号源和分辨率达11μm 的CCD 光强分布测量仪，因此物理现象特别显著，仪器体积小巧，测量结果精确，适合各校实验室用于普通物理、近代物理和演示实验。

一、 硬件组成一套完整的SO2000声光效应实验仪配有：已安装在转角平台上的100MHz 声光器件、半导体激光器、100MHz 功率信号源、LM601 CCD 光强分布测量仪及光具座。

每个器件都带有ø10的立杆，可以安插在通用光具座上。

在终端，如果用示波器进行实验，则构成了示波器型SO2000；如果用计算机进行实验，则构成了微机型SO2000（微机型SO2000还需配备USB100数据采集盒及工作软件）。

1． 声光器件(声速V = 3632m/s,介质折射率n = 2.386)声光器件的结构示意图如图1所示。

它由声光介质、压电换能器和吸声材料组成。

本实验采用的声光器件中的声光介质为钼酸铅，吸声材料的作用是吸收通过介质传播到端面的超声波以建立超声行波。

将介质的端面磨成斜面或成牛角状，也可达到吸声的作用。

压电换能器又称超声发生器，由妮酸锂晶体或其它压电材料制成。

它的作用是将电功率换成声功率，并在声光介质中建立起超声场。

压电换能器既是一个机械振动系统，又是一个与功率信号源相联系的电振动系统，或者说是功率信号源的负载。

第七章部分习题解答1、指出：（1）MOV AX，V AR；（2）LEA AX，V AR；（3）MOV AX，OFFSET V AR三条指令之间的异同（V AR为数据段的一个变量名称）解: (1)将V AR的一个字送AX，相当于MOV AX，[V AR](2) 将VAR的偏移地址送AX(3) 将VAR的段内偏移地址送AX，功能与(2)相同。

2、若程序中多次使用某一程序段，问将该程序段设计成子程序和定义成宏指令各有何优缺点？答:设计成子程序在整个程序占用内存少，但执行时间长；定义成宏指令程序汇编后占用内存多，但执行时间短。

3、下面列出的是一个汇编源程序中的一个程序段。

试以图形表示出DATA段中各变量在存储器中的存储位置（标明偏移地址及有关单元的内容，制表示）；写出CODE段内汇编后的可执行指令。

TABLDA TA SEGMENTTABL DB‘ABCD’2 DUP（2 DUP（1，2），3）V AR DW 4 DUP（？）DA TA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS：CODE，D S：DATAORG 100HLEB1：LEA SI，TABLMOV BX，OFFSET V ARMOV AX，LENGTH V ARMOV AX，TYPE V ARMOV AL，SIZE V ARMOV AH，SIZE TABLMOV CX，（OFFSET V AR－（OFFSET TABL）V ARLEA DX，LEB1解: DATA段各变量的存储情况如右图所示，对CODE段可执行指令注释如下：LEB1：LEA SI，TABL ;将TABL的偏移地址送SIMOV BX，OFFSET V AR ;将V AR的偏移地址送BXMOV AX，LENGTH V AR ;将V AR的项数(4)的送AXMOV AX，TYPE V AR ;将V AR的符号名类型值02送AXMOV AL，SIZE V AR ;将为V AR分配的字节(08)送ALMOV AH，SIZE TABL ; 将为TABL分配的字节(0EH)送ALMOV CX，（OFFSET V AR）－（OFFSET TABL）;将OEH送CXLEA DX，LEB1 将LEB1(100H)送DX。

ARDUINO入门及其简单实验（7例） (2)1. Arduino硬件开发平台简介 (2)1.1 Arduino的主要特色 (3)1.2 Arduino的硬件接口功能描述 (3)1.3 Arduino的技术性能参数 (4)1.4 电路原理图 (4)2. Arduino软件开发平台简介 (5)2.1 菜单栏 (6)2.2 工具栏 (6)2.3 Arduino 语言简介 (7)3. Arduino开发实例中所用部分器件 (9)1. LED简介 (9)2. 光敏电阻简介 (10)3. 直流电机简介 (10)4. 电位器简介 (10)4. Arduino平台应用开发实例 (11)4.1【实作项目一】利用LED作光敏电阻采样实验 (11)4.2【实作项目二】利用PWM信号控制LED亮度 (13)4.3【实作项目三】单键控制一只LED的亮灭 (15)4.4【实作项目四】利用PWM控制直流电机转速 (17)4.5【实作项目五】利用电位器手控LED亮度 (20)4.6【实作项目六】控制LED明暗交替 (22)4.7【实作项目七】利用光敏电阻控制LED的亮灭 (24)ARDUINO入门及其简单实验（7例）1. Arduino硬件开发平台简介Arduino硬件是一块带有USB的I/O接口板（其中包括13条数字I/O引脚，6通道模拟输出，6通道模拟输入），并且具有类似于Java、C语言的集成开发环境。

Arduino既可以扩展一些外接的电子元器件，例如开关、传感器、LED、直流马达、步进马达或其他输入、输出装置；Arduino也可以独立运行，成为一个可以跟交互软件沟通的接口装置，例如：Flash、Processing、Max/MSP、VVVV或其他互动软件。

Arduino开发环境IDE全部开放源代码，可以供大家免费下载、利用，还可以开发出更多激发人们制作欲望的互动作品。

如图1和图2所示，分别为Arduino硬件平台的实物图和电路布局图。

实验7 数制及代码转换实验1.实验目的①了解微机系统中的数制与代码表示方法；②掌握计算机中使用的各种代码转换方法；③掌握实现各种码制之间的转换方法。

2.预习要求①理解十进制数、十六进制数的数制表示方法；②理解BCD码、ASCII码编码方式；③熟悉十六进制数与BCD码、ASCII码与十六进制数的转换关系；④预习本节实验内容，编写实验程序。

3.实验条件①PC微机一台。

②Keil uVision2软件开发环境。

4.基础型实验①以下程序完成单字节的ASCII码到十六进制数转换，完成空白处程序填写，并在Keil环境运行程序，改变不同i的初值，观察寄存器及内存单元的变化，将变化结果注释于右侧。

void main(void){unsigned char i;while(1){ i=0x31;if((i>=’a’)&& (i<=’f’))else if((i>=’A’)&& (i<=’F’))else if((i>= )&& (i<= ))i-=0x30;}}②以下程序完成单字节的两位BCD码到十六进制数转换，完成空白处程序填写，并在Keil环境运行程序，改变不同i的初值，观察寄存器及内存单元的变化，将变化结果注释于右侧。

void main(void){unsigned char i,temp1,temp2;while(1){ i=0x31;temp1=i&0xf0;temp1=temp1>>4;temp2=i&0x0F;i= ;}}③以下程序完成单字节的十六进制数到BCD码转换，完成空白处程序填写，并在Keil环境运行程序，改变不同i的初值，观察寄存器及内存单元的变化，将变化结果注释于右侧。

void main(void){unsigned char i,res[3];while(1){ i=255;res[2]=i/100;res[1]= ;res[0]= ;}}5.设计型实验①设计程序，将大写字母的ASCII字符转换成小写字母的ASCII字符，其他ASCII字符不变，使用单步、断点方式调试程序，查看结果。

第七章 可编程外围接口芯片8255A 及其应用应用本章的本章的重点重点重点：：（1）掌握8255A 的工作原理及使用方法；（2）结合实验，加深理解，为今后的应用打下基础。

8255A 是一种通用的可编程并行I/O 接口芯片，通过对它的编程，芯片可工作在不同的工作方式。

在微机计算机系统中，用8255A 作接口时，通常不需附加外部逻辑电路就可直接为CPU 与外设之间提供数据通道，因此它得到广泛的应用。

本章介绍8255A 的基本工作原理和应用实例。

§7-1 1 8255A 8255A 的工作原理的工作原理和应用举例和应用举例和应用举例 一、8255A 的性能指标（1）NMOS, 40个引脚，双列直插式封装；（2）A 口，B 口，C 口三个数据端口。

8位，24条I/O 线； （3）可编程工作方式：模式0，模式1和模式2； （4）可用于中断方式； （5）单一+5V 电源。

8255A 的引脚图如下：二、8255A 结构和功能8255A 的内部结构图如下，对照此图分别介绍各个组成部分的功能。

1、数据端口A、B和C8255A内部包含3个8位的输入输出端口A、B和C，通过外部的24根线与外设交换数据或通信联络(其中C口被分成C口上半部分和C口下半部分)，C口又可分为两个4位端口。

下面介绍每个数据端口在不同的工作方式下的具体功能。

工作方式工作方式 A口 B B 口口C口0 基本输入输出输出锁存输入三态基本输入输出输出锁存输入三态基本输入输出输出锁存输入三态1 应答式输入输出输入输出均锁存应答式输入输出输入输出均锁存作为A口、B口的控制位及状态位2 应答双向输入输出输入输出均锁存作为A口的控制位及状态位2、A组和B组控制逻辑两组根据CPU的编程命令控制8255A工作电路。

它们内部有控制寄存器，用来接收CPU的命令字，然后决定两组的工作方式或对C口每一位执行置位/复位的操作。

3、数据总线缓冲器一个双向三态8位缓冲器，用做8255A和系统数据总线之间的接口。

微机原理与接口技术实验报告实验一，微机原理实验。

1. 实验目的。

本实验旨在通过对微机原理的实验，加深学生对微机原理相关知识的理解，提高学生的动手能力和实验技能。

2. 实验内容。

本实验主要包括微机原理的基本知识、微处理器的结构和功能、微机系统的总线结构、存储器与I/O接口。

3. 实验步骤。

（1）了解微机原理的基本知识，包括微处理器的分类、功能和工作原理。

（2）学习微机系统的总线结构，掌握总线的分类、功能和工作原理。

（3）了解存储器与I/O接口的基本概念和工作原理。

（4）进行实际操作，通过实验板进行微机原理实验，加深对微机原理知识的理解。

4. 实验结果。

通过本次实验，我深刻理解了微机原理的基本知识，掌握了微处理器的结构和功能，了解了微机系统的总线结构，以及存储器与I/O接口的工作原理。

通过实际操作，我对微机原理有了更深入的认识，提高了自己的动手能力和实验技能。

实验二，接口技术实验。

1. 实验目的。

本实验旨在通过对接口技术的实验，加深学生对接口技术相关知识的理解，提高学生的动手能力和实验技能。

2. 实验内容。

本实验主要包括接口技术的基本知识、接口电路的设计与调试、接口技术在实际应用中的作用。

3. 实验步骤。

（1）了解接口技术的基本知识，包括接口的分类、功能和设计原则。

（2）学习接口电路的设计与调试，掌握接口电路设计的基本方法和调试技巧。

（3）了解接口技术在实际应用中的作用，包括各种接口的应用场景和实际案例。

（4）进行实际操作，通过实验板进行接口技术实验，加深对接口技术知识的理解。

4. 实验结果。

通过本次实验，我深刻理解了接口技术的基本知识，掌握了接口电路的设计与调试方法，了解了接口技术在实际应用中的作用。

通过实际操作，我对接口技术有了更深入的认识，提高了自己的动手能力和实验技能。

总结。

通过微机原理与接口技术的实验，我对微机原理和接口技术有了更深入的理解，提高了自己的动手能力和实验技能。

希望通过今后的学习和实践，能够更加深入地掌握微机原理与接口技术的知识，为将来的工作和研究打下坚实的基础。

实验7 填料吸收塔实验一、实验目的⒈了解填料吸收塔的结构并练习操作。

⒉学习填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法。

二、实验内容固定液相流量和入塔混合气氨的浓度，在液泛速度以下取两个相差较大的气相流量，分别测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传质单元高度和体积吸收总系数）。

三、实验原理吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，而实验测定是获取吸收系数的根本途径。

对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数将随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。

本实验所用气体混合物中氨的浓度很低（摩尔比为0.02），所得吸收液的浓度也不高。

可认为气-液平衡关系服从亨利定律，可用方程式Y*=mX表示。

又因是常压操作，相平衡常数m值仅是温度的函数。

⑴N OG、H OG、K Ya、φA可依下列公式进行计算（7-1）（7-2）（7-3）（7-4）（7-5）式中：Z—填料层的高度，m；H OG—气相总传质单元高度，m；N OG—气相总传质单元数，无因次；Y1、Y2—进、出口气体中溶质组分的摩尔比，；D Y m—所测填料层两端面上气相推动力的平均值；D Y2、D Y1—分别为填料层上、下两端面上气相推动力；D Y1= Y1- mX 1； D Y2= Y2- mX 2X2、X1—进、出口液体中溶质组分的摩尔比，；m—相平衡常数，无因次；K Y a—气相总体积吸收系数，kmol /（m3 ·h）；V—空气的摩尔流率，kmol（B）/ h；Ω—填料塔截面积，m2；。

—混合气中氨被吸收的百分率（吸收率），无因次。

⑵操作条件下液体喷淋密度的计算（7-6）最小喷淋密度经验值为0.2 m3/（m2·h）四、实验装置1—吸收塔；2—液体分布器；3—填料；4—塔底排液阀；5—进气管；6—液封；7—风机；8—三通阀；9—水准瓶；10—真空泵；11—气体流量计；12—气体温度表；13—液体温度表；14—氨瓶；15—氨自动减压阀；16—氨瓶总阀；17—氨气压力表；18—氨气流量计；19—液体流量计；20—U型管压差计；21—吸收瓶；22—进水阀图7-1 填料吸收塔实验装置流程图⒈实验主要设备与仪器填料塔：塔体为Ф100×5mm有机玻璃管制成，塔高1.6m；塔内件主要有液体分布器、填料支承架、气体分布器等。