微机原理与接口实验指导书(2010版)

微机原理与接口技术实验指导书1 汇编基本原理 (3)1.1 程序，可直接运行的程序，汇编源程序，汇编 (3)1.2 CPU取指令、执行指令的过程 (4)2汇编工具MASM5.0使用方法 (4)2.1汇编源程序文件的建立方法 (4)2.2编译阶段 (6)2.3链接阶段 (7)2.4程序调试阶段 (8)3实验项目 (10)实验一寻址方式和汇编语言程序上机调试步骤 (12)实验二清零实验 (14)实验三码制转换实验 (16)实验四数据区移动实验 (19)实验五冒泡法排序实验............................................................... 错误！未定义书签。

1 汇编基本原理1.1 程序，可直接运行的程序，汇编源程序，汇编程序程序以文件的形式存在，它是由若干条“指令”顺序排列存储构成的。

指令是对符合CPU指令集的所有信息的统称，“指令”在程序中以两种形式存在，一种是以“指令代码”的形式（在可直接运行的程序文件中），另一种是以“助记符”的形式（在汇编源程序文件中）。

无论“可直接运行的程序”还是“汇编源程序”，其中的指令都是以顺序排列的方式存储的，只是指令存在的方式不同。

可直接运行的程序当程序中的指令是以可执行的“指令代码”的形式存在时，该程序即为可直接运行的程序，该程序所在的文件即为“可执行程序文件”。

“直接运行”是指该程序中的指令代码可以被CPU直接执行。

汇编源程序当程序中的指令是以“助记符”的形式存在时，该程序即为汇编源程序。

该程序所在的文件即为“汇编源程序文件”。

汇编每一条指令助记符都一一对应着一条指令代码。

将以助记符形式存储的汇编源程序文件翻译成以指令代码形式存储的可执行程序文件的过程叫汇编。

其逆过程叫反汇编。

换言之，以图1所示为例，经过汇编过程后，汇编源程序文件(*.asm)中以顺序排列方式存储着的所有指令助记符1到指令助记符n，都一一对应的转换成了可执行程序文件(*.exe)中的指令代码1到指令代码n。

实验一 DEBUG的启动及其基本命令的使用一、实验学时1学时。

二、实验目的掌握DEBUG 的基本命令及其功能。

三、实验设备计算机。

四、实验内容DEBUG是专门为汇编语言设计的一种调试工具，它通过步进，设置断点等方式为汇编语言程序员提供了非常有效的调试手段。

1、DEBUG程序的启动在DOS提示符下，可键入命令：C>DEBUG[d:][path][文件名][ 参数1][参数2]其中文件名是被调试文件的名称，它须是执行文件（EXE），两个参数是运行被调试文件时所需要的命令参数，在DEBUG程序调入后，出现提示符“-”，此时，可键入所需的DEBUG 命令。

在启动DEBUG时，如果输入了文件名，则DEBUG程序把指定文件装入内存。

用户可以通过DEBUG的命令对指定文件进行修改、显示和执行。

如果没有文件名，则是以当前内存的内容工作，或者用命名命令和装入命令把需要的文件装入内存，然后再用DEBUG的命令进行修改、显示和执行。

2、DEBUG的主要命令（1）汇编命令A，格式为：-A[地址]该命令从指定地址开始允许输入汇编语句，把它们汇编成机器代码相继存放在从指定地址开始的存储器中。

（2）反汇编命令U，有两种格式：1）-U[地址]该命令从指定地址开始，反汇编32个字节，若地址省略，则从上一个U命令的最后一条指令的下一个单元开始显示32个字节。

2）-U范围该命令对指定范围的内存单元进行反汇编，例如：-U 04BA：0100 0108或–U 04BA：0100 L9此二命令是等效的。

（3）运行命令G，格式为：-G [=地址1][地址2[地址3。

]]其中地址1规定了运行起始地址，后面的若干地址均为断点地址。

（4）追踪命令T，有两种格式：1）逐条指令追踪：-T[=地址]该命令从指定地址起执行一条指令后停下来，显示寄存器内容和状态值。

2）多条指令追踪：-T[=地址][值]该命令从指定地址起执行n条命令后停下来，n由[值]确定。

微机原理与接口技术实验指导书浙江大学电气工程学院系统系2014.9.16概述单片机实验系统主要由计算机、单片机仿真器、实验系统板及仿真软件几部分组成。

其中计算机主要承担源程序的编辑、编译以及将编译通过后所生成的后缀名为HEX的机器码文件，通过RS—232串行口下载给仿真器，同时也可在计算机上直接模拟运行源程序来进行调试，包括单步执行、设置断点、跟踪显示、连续运行及查看各种寄存器内容等等。

在联机调试软件的支持下还可对单片机及仿真器内部的各种寄存器，存储器，PC指针和特殊功能寄存器直接进行修改或赋值。

仿真器采用M ICETEK公司的EasyProbe8052F仿真器，该仿真器是目前较为常用且功能较强的一种开发装置。

实验系统板由外部中断信号、计数脉冲输出、串行显示、A/D转换器、并行输入/输出电路所组成。

主要用于完成中断及并行输出、定时/计数器中断及外部信号计数、串行通讯及串行显示实验、A/D转换、液晶屏显示等多项基本的单片机的接口实验。

仿真软件由WA VE的编辑软件及MICETEK公司的EasyProbe8052F仿真软件组成。

上述软件均在WINDOWS环境下运行。

上述设备及应用软件的具体功能在下列论述中再详细说明实验一上机操作一、实验目的1、了解Micetek仿真器的一般上机操作规程。

2、掌握编辑软件（WA VE）及仿真软件EeasyProbe／SLD的使用方法。

3、结合线路图，掌握串行模式0下的八段LED显示器的显示方法。

4、重点掌握源程序的基本调试方法如怎么样设置单步、设置断点运行程序及如何观察程序运行结果等。

5、读懂例程中的LED显示子程序，重点是字形变换部分。

二、实验内容将例行程序MCS51_6.txt输入、编译、下载、运行后观察运行结果。

MCS51_6文件路径：C:\Documents and Settings\Administrator\My Documents\单片机实验相关软件及指导书目录下三、实验报告要求1. 写出调试通过后的.LST文件，并加以注释。

循环程序设计实验2.4.1 实验目的1、掌握循环程序的设计方法。

2、掌握比较指令、转移指令和循环指令的使用方法。

3、进一步掌握调试工具的使用方法。

2.4.2 实验预习要求1、复习比较指令、条件转移指令和循环指令。

2、复习循环程序的结构、循环控制方法等知识。

3、读懂“2.4.3 实验内容”中给出的将十进制数转换为二进制数以及将二进制数转换为十进制数的程序。

4、根据“2.4.3 实验内容”中给出的流程图和程序框架编写源程序，以便上机调试。

5、从“2.4.4 实验习题”中任选一道题目，编写源程序，以便上机调试。

2.4.3 实验内容计算1+2+……n=，其中n通过键盘输入。

要求在屏幕上提供如下信息：Please input a number(1627): ；出现此信息后通过键盘输入一个小于628的无符号整数1+2+…..n=sum；其中n为用户输入的数，sum为所求的累加和程序运行情况如下图所示（说明：图中所运行程序允许累加和不大于一个32位二进制数所能表示的范围）。

1、编程指导（1）键盘输入的十进制数如368在计算机中是以33H，36H，38H形式存放的，如何将它们转换为一个二进制数0B，以便对累加循环的循环次数进行控制是本程序首先要解决的问题。

将键盘输入的十进制数转换为二进制数的程序清单如下：DATA SEGMENTINF1 DB "Please input a number (0-65535):$"IBUF DB 7,0,6 DUP()DATA ENDSCODE S EGMENTASSUME CS: CODE, DS:DATASTART: MOV AX, DATAMOV DS, AXMOV DX, OFFSET INF1MOV AH, 09HINT 21HMOV DX, OFFSET IBUF ；键入一个十进制数（<65535）MOV AH, 0AHINT 21HMOV CL, IBUF+1 ；十进制数的位数送CXMOV CH, 0MOV SI, OFFSET IBUF+2 ；指向输入的第一个字符（最高位）MOV AX, 0 ；开始将十进制数转换为二进制数AGAIN: MOV DX, 10 ； ((010+a4) 10+…) 10+a0MUL DXAND BYTE PTR [SI], 0FHADD AL, [SI]A DC AH, 0I NC SILOOP AGAINMOV AH, 4CHINT 21HCODE ENDSEND START本程序功能：从键盘接收一个无符号十进制整数（小于65535），将其转换为二进制数，转换结果存在AX寄存器中。

51CTO下载微机原理与接口技术实验指导书51cto下载-微机原理与接口技术实验指导书微机原理与接口技术实验指导书信息研究所2021年12月前言微机原理与接口技术是一门实践性很强的课程，因此必须加强实验教学。

希望学生通过使用微处理器芯片及其它典型的接口芯片，设计微处理器应用的典型接口电路，加深对微处理器，典型接口芯片特性的理解，掌握微处理器接口电路设计的初步方法，并接受一定的编程训练，加强微机应用的工程实践能力。

本课程的实验分为两部分：软件实验和硬件实验。

软件实验可以在通用微机上完成，硬件实验（即接口实验）需要通用微机和专用实验箱的配合。

本课程选择的实验箱是清华同方仪器设备公司的TPC-H实验箱。

使用的软件环境是DOS环境。

为了促进实验的顺利进行，结合课程大纲和实验大纲的内容，编写了一些与实验相关的实验指导和环境工具介绍。

本书共分为5部分，第一部分介绍了实验相关环境工具的使用以及接口实验设备的基本情况，了解这些基本工具后，为后面的内容的学习打下基础。

第二部分是相关汇编程序设计的基本思路、调试方法等内容。

第三部分是接口实验，主要是硬件设计和软件的编程应用。

第四部分是选做实验，为一部分有能力的同学开设，基本上是生产生活中的一些实际问题的应用。

第五部分是接口实验参考程序。

编写此实验指导书的目的在于引导同学如何学习本课程，即对本课程知识的学习、应用的思路的指导，所以在实验过程中，本书只是起一个参考作用，同学可尽可能发挥自己的聪明才智，从不同的角度去解决同一个问题，从而达到举一反三的目的。

切记：在实验过程中或者书写实验报告时，勿照搬本书内容，一定要有自己的智慧和思想。

目录第一部分实验相关环境工具-----------------------------------------------------------------11.1 DOS应用方法--------------------------------------------11.2调试程序调试应用方法--------------------------------------------21.3汇编语言程序开发方法--------------------------------------------71.4tpc-h实验装置介绍--------------------------------------------------------------------9第二部分软件实验-------------------------------------------------------------------16实验一汇编语言程序上机过程及debug应用练习-----------------------------------------16实验二汇编语言程序设计练习---------------------------------------------------------16第三部分接口实验------------------------------------------------------------------------18实验三 I/O地址解码--------------------------------------------18实验4中断---------------------------------------------------------------------19实验5简单并行接口--------------------------------------------21实验6可编程并行接口--------------------------------------------------------------22实验7可编程定时器/计数器--------------------------------------------25实验8模拟电子琴的生产--------------------------------------------26第四部分实验--------------------------------------------28实验九继电器控制-------------------------------------------------------------------28实验十dma传送---------------------------------------------------------------------29实验十一串行通信-------------------------------------------------------------------31实验十二模/数转换器实验-------------------------------------------------------------33第五部分接口实验参考程序----------------------------------------------------------------35附录1汇编语言上机过程示例-------------------------------------------------------------47附录2用debug调试程序示例-------------------------------------------------------------52附录3汇编语言程序上机常见问题及解决方法-----------------------------------------------55第一部分实验环境工具1.1dos的使用方法这个实验环境是一个DOS系统。

微机原理及接口技术实验指导书书写实验名称时请按下表内容填写：实验一、熟悉实验运行环境实验一、实验目的1、熟悉汇编语言程序的调试环境2、掌握部分DEBUG命令二、实验内容编写一个汇编语言程序，计算1+2+3+…+99+100，并将结果存入SUM字单元。

通过调试程序熟悉汇编语言的上机操作过程及部分命令。

三、上机操作过程1、建立ASM文件(编辑源程序)使用编辑程序EDIT在磁盘上建立源程序EX.ASM例如：D:\MASM>EDIT EX.ASM用MASM程序产生OBJ文件源文件建立后，就要用汇编程序对源文件汇编，汇编后产生二进制的目标文件(OBJ文件)例如：D:\MASM>MASM EX3 、用LINK程序产生EXE文件汇编程序已产生出二进制的目标文件(OBJ)，但OBJ文件并不是可执行文件，还必须使用连接程序(LINK)把目标文件转换为可执行的EXE文件例如：D:\MASM>LINK EX4、调试运行在建立了EXE文件后，就可以直接从DOS执行程序。

如果用户程序有错误或者没有直接将结果在终端上显示出来，程序执行完之后无法看见正确的结果。

那么怎么知道程序执行的结果是正确的呢？此外，大部分程序必须经过调试阶段才能纠正程序执行中的错误，得到正确的结果。

这里就要使用调试程序。

例如：D:\MASM>DEBUG EX.EXE①R命令显示或修改寄存器中的内容例如：_R BXBX 0369：059E不作修改，直接回车；否则键入修改内容，并回车②U命令反汇编a、_U[地址] 从指定地址开始，反汇编32个字节。

如果地址省略，则从上一个U命令的最后一条指令的下一个单元开始显示32个字节b、_U[范围] 对指定范围的内存单元进行反汇编例如：_U 04BA：0100 0108③T命令单步执行命令(一次执行一条指令)例如：从代码段的0000H处开始单步执行_R IPIP XXXX： 0000_T④G命令执行命令(执行多条指令)_G 地址1 地址2表示从地址1开始执行指令到地址2结束例如:从代码段的0000H处开始连续执行指令,知道0013H处_R IPIP XXXX: 0000_G 0013⑤D命令显示内存单元的内容a、_D 地址b、_D 范围例如：显示数据段中0000H开始的若干个字节单元的内容_D DS：0000例如：显示数据段中0000H到0010H各字节单元的内容_D DS：0000 0010⑥E命令修改存储单元的内容例如：修改数据段0002H字节单元的内容为0FFH_E DS：0002XXXX：0002 XX FF⑦Q命令退出DEBUG程序实验二、分支程序设计一、实验目的1、掌握分支程序的结构形式2、掌握分支程序的设计方法 二、实验内容1、计算分段函数，X 为8位带符号数2、算法分析先将X 的范围确定在－10≤x ≤20之内，除此之外结果全为0，然后计算X+5，再根据结果的符号求绝对值。

微机原理与接口技术实验指导书电气工程实验教学中心目录实验预备知识 .................................................................................................. 错误!未定义书签。

第一部分汇编语言程序设计上机操作过程............................... 错误!未定义书签。

第二部分TDEBUG软件的使用说明 ......................................... 错误!未定义书签。

软件实验部分 .................................................................................................. 错误!未定义书签。

第一部分指令系统 ...................................................................... 错误!未定义书签。

实验1.1 寻址方式 ...................................................................... 错误!未定义书签。

实验1.2 算术运算指令(一) ........................................................ 错误!未定义书签。

实验1.3 算术运算指令(二) ........................................................ 错误!未定义书签。

实验1.4 十进制调整指令 .......................................................... 错误!未定义书签。

实验1.5 逻辑运算指令 .............................................................. 错误!未定义书签。

福建农林大学计算机与信息学院信息工程类课程实验报告规范本报告由三部分构成，包括封面、实验项目列表、实验报告。

1．封面格式详见附件一2．实验项目列表格式详见附件二题目采用黑体，三号字表格内部内容采用宋体，小四号字，1.5倍行距。

3．实验报告格式详见附件三实验名称采用黑体，三号字.实验报告正文部分一律用小四号字，宋体，1.5倍行距。

一级大标题靠左，加粗。

二级大标题靠左，不加粗。

备注：每个实验项目一份实验报告。

每学期将拟存档的学生实验报告按课程、学生装订成册，即每个学生每门课程所有实验报告装订成一本。

装订线在左侧，第一页加订实验报告封皮。

若有编程则要求学生集体刻盘上交附件一：课程实验报告封面格式福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告课程名称：微机原理与接口技术姓名：系：专业：年级：14级学号：指导教师：孙奇燕职称：讲师年月日附件二：实验报告实验项目列表格式实验项目列表福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告系：专业：年级：姓名：学号：实验课程：实验室号：_______ 实验设备号：实验时间：指导教师签字：成绩：实验一8259中断控制器实验1．实验目的和要求掌握8259中断控制器的工作原理，学习8259的应用编程方法。

2．实验原理在实验系统中设有8259中断控制器，将IRQ0~IRQ7作为中断源，以电平触发产生中断，并在数码管显示相应的中断号。

实验电路：A0 IOW IORD011IR018D110IR119D29IR220D38IR321D47IR422D56IR523D65IR624D74IR725INTR17INTA26CS1RD3WR2A0278259K0K1K2K3K4K5K6K7300CSINTRINTA中断控制逻辑电平开关图58259中断控制器实验电路图3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境）PC计算机一台，Dais-86PRO+或Dais-PRO163C实验系统一套。

4．操作方法与实验步骤实验步骤：（1）按图5连接实验电路；（2）编写实验程序，经编译、链接无语法错误后装载到实验系统；（3）全速运行程序，当K0~K7任意一位开关置高电平（向下拨）时，进入相应的中断服务程序，显示相应中断号；当多位开关置高电平（向下拨）时，进入优先级高的中断服务程序；当K0~K7均为低电平（向上拨）时，退出中断服务程序，返回主程序；（4）实验完毕后，应使用暂停命令中止程序的运行。

微机原理及接口技术实验指导书五邑大学信息学院目录第一章实验平台的硬件 (1)第一节硬件结构及其特点 (1)第二节硬件电路原理与资源配置 (2)第二章实验平台的软件 (11)第一节实验程序开发集成环境 (11)第二节实验程序开发工具 (12)第三节硬件故障诊断软件 (12)第四节接口演示实验程序 (13)第五节硬件系统的安装与使用 (14)第三章DOS环境下的汇编语言上机过程 (15)第四章基本接口实验 (19)第一节并行接口实验(8255芯片实验) (19)实验一步进电机控制接口实验 (19)实验二声-光报警器接口实验 (23)第二节定时/计数实验(8253芯片实验) (26)实验三音乐发生器接口实验 (27)实验四波特率时钟发生器实验 (30)第三节串行通信接口实验(8251芯片实验) (33)实验五RS-232标准全双工查询方式异步串行通信实验 (33)实验六RS-485标准半双工中断方式异步串行通信实验 (36)第四节A/D,D/A转换器接口实验 (36)实验七A/D转换器接口实验 (38)实验八D/A转换器接口实验 (41)实验九8259应用实验—中断方式控制彩灯闪亮 (42)第五节DMA接口实验 (46)实验十8237A DMAC应用实验 (47)第一章实验平台的硬件第一节硬件结构及其特点一、硬件结构图1.1.1显示了MFID多功能接口实验平台（简称MFID）在PCI多总线微机系统中的位置。

MFID由MFID PCI驱动板、平台板实验区和可以添加的面包板实验区三大部分构成。

图1.1.1 MFID在PCI总线中的位置二、硬件特点MFID总的特征有两个，其一，适用于PCI总线；其二，采用模块化开放式结构，整个平台的硬件资源全部向用户开放。

除了可以作为多门微机课程的实验平台外，还是基于微机应用系统的开发平台。

1．MFID PCI驱动板特点⏹兼容PCI规范2.1版/2.2版⏹在Local Bus侧提供了16/32位地址线，32位数据线以及存储器读写、I/O读写等控制信号线⏹在板CPLD使系统的逻辑更为灵活⏹在板提供32Kb×8 SRAM⏹提供PCI总线模式下Local Bus侧多路中断源的识别方法2．MFID平台板特点⏹实验内容丰富，提供并、串、ADA、定时计数和SRAM五大类接口⏹先进的短路隔离保护系统，确保实验系统安全可靠和“零等待恢复”⏹提供PCI和可选的USB两种总线与主机连接⏹平台板采用整体（排线）与分散（单线）两种接线方式，实验组态灵活⏹平台板元件采用分区定位，便于查找所需接线孔的位置⏹开放式模块化设计，允许任意添加实验功能模块，可扩展性好⏹模块功能独立，可以任意组合各模块进行综合性实验3．MFID面包板特点⏹可以任意搭建实验模块,与平台板的资源一起，构成一个硬件设计的操作平台，以便进行开放性实验，尤其适合设计与制作型实验第二节硬件电路原理与资源配置一、MFID PCI总线驱动板1．MFID PCI总线驱动板的逻辑结构MFID PCI总线驱动板逻辑结构如图1.2.1所示。

实验一系统操作及程序调试举例1.实验目的学习并掌握实验系统的基本操作，为以后的实验打下基础。

2．实验设备DICE-8086B实验系统一台3．实验准备工作系统一经连好，检查无误后，就可以通电运行。

系统提供两种启动方式，即：系统自动完成后，显示器上会显示“>”提示符，等待键入操作命令。

4．实验内容及步骤（1）系统操作练习（一）要求：从3500内存单元开始建立0～15共16个数据。

程序流程图如下：实验步骤①输入与修改：在“﹥”提示符下键入A2000，此时显示器上将会显示程序的段地址CS和偏移地址IP（=2000H），接着就可以在光标处输入程序。

注：在输入过程中，若发现本行有错误，则可以按“ ”键删除并重新输入；若回车后系统提示“ERROR！”，则要在原地址指针处重新正确输入。

输入程序后可通过反汇编查看程序。

（U操作）②程序运行：在DICE-8086B实验系统上，程序的运行方式有单步、连续和断点运行几种方式。

可参考（T操作，G操作，GB操作等）③内存单元的修改与显示：用（D操作）可显示内存单元的内容，用（E操作）可修改内存单元的内容。

（分别参考前）。

④运行程序观察从3500H单元开始连续存放的16个数据为多少？任意修改AX的值，再运行程序，显示运行结果是否正确？流程图及参考程序如下：地址机器码助记符注释2000 BF 3500 MOV DI,3500 ；设数据区首址2003 B9 0010 MOV CX,0010 ；字节数送CX2006 B8 0000 MOV AX,00002009 9E SAHF200A 88 05 MOV B[DI],AL ；写入一字节200C 47 INC DI ；修改地址指针200D 40 INC AX ；修改数据200E 27 DAA ；十进制调整200F E2 F9 LOOP 200A ；未填完转移2011 CD 00 INT（2）系统操作练习（二）要求：将内存3500单元开始的0～15共16个数传递到3600单元开始的数据区中。