微機原理實驗指導書
硬體實驗部分
東華大學資訊學院
資訊與控制實驗中心
2015.12
關於微機原理硬體部分實驗的說明
● 硬體實驗主要分為基礎實驗和綜合設計實驗兩部分。
基礎實驗部分每個實驗需完成各自的實驗報告。報告內容以每項實驗的思考題內容為主，不需要抄錄實驗指導書提供的範例程式。報告內容具體要求為：
1、 實驗名稱、所需裝置、實驗要求；
2、 實驗步驟簡述
3、 思考題解答；
4、 有關思考題的程式的流程框圖及源程式**，源程式需加上必要的注釋；
5、 思考題的程式在除錯中出現的問題及解決過程。
綜合設計實驗須按照設計要求，利用實驗裝置提供的軟硬體條件設計乙個簡單的紅綠燈模擬系統。要求每小組完成硬體連線設計、連線，軟體程式設計及除錯，並提交相關的設計和除錯報告。系統運**況需進行實際執行檢查。
● 基礎實驗必須完成，綜合實驗部分根據自身能力選做。
● 實驗中先完成基礎實驗部分，再做綜合設計實驗。
● 硬體實驗成績按考勤情況（5%）、基本實驗情況（85%）和綜合設計實驗情況（10%）綜合評定。
一、實驗裝置及軟體介紹
第1部分硬體系統介紹
1. cpu單元及外圍晶元
1）、微處理器：8086
2）、時鐘頻率：6mhz
3）、儲存器
6264 系統ram，位址範圍 0～3fffh，奇位址有效
6264 系統ram，位址範圍0～3fffh，偶位址有效
27c64 系統rom，位址範圍 fc000～fffffh，奇位址有效
27c256 系統rom，位址範圍 fc000～fffffh，偶位址有效
4）、可提供的對8086的基本實驗
（1）．簡單i/o擴充套件實驗
（2）．儲存器擴充套件實驗
（3）．cpld位址解碼實驗
（4）．8255可程式設計並口實驗
（5）．8253定時/計數器實驗
（6）．a/d0809實驗
（7）．d/a0832實驗
（8）．8250可程式設計串列埠實驗
（9）．8279顯示器介面實驗
（10）．8279鍵盤擴充套件實驗
（11）．8259可程式設計中斷控制器實驗
（12）．8237dma控制器實驗
5）、系統資源分配
本系統採用可程式設計邏輯器件（cpld）epm7128做位址的編譯碼工作，可通過晶元的jtag介面與pc機相連，對晶元進行程式設計,可完成系統器件，如監控程式儲存器、使用者程式儲存器、資料儲存器、系統顯示控制器、系統序列通訊控制器等的位址解碼功能，同時也由部分位址單元經解碼後輸出（插孔cs0---cs5）給使用者使用，他們的位址固定，使用者不可改變。
2．位址資源分配
本系統採用可程式設計邏輯器件（cpld）epm7128作為位址解碼器，完成系統器件如儲存器、系統顯示控制器、系統序列通訊控制器的位址解碼功能，同時將部分位址解碼後輸出片選訊號（插孔cs0~cs7）給使用者使用。它們的位址固定，使用者不可改變。詳細資訊如下所示。
cs0片選訊號位址04a0~04af 偶位址有效
cs1片選訊號位址04b0~04bf 偶位址有效
cs2片選訊號位址04c0~04cf 偶位址有效
cs3片選訊號位址04d0~04df 偶位址有效
cs4片選訊號位址04e0~04ef 偶位址有效
cs5片選訊號位址04f0~04ff 偶位址有效
cs6片選訊號位址0000~01ff 偶位址有效
cs7片選訊號位址0200~03ff 偶位址有效
8250晶元片選訊號位址0480~048f 偶位址有效
8279晶元片選訊號位址0490~049f 偶位址有效
3. 記憶體使用說明
所有實驗程式的起始位址為01100h，cs=0100h，ip=0100h，**段、資料段、堆疊段在同乙個64k的位址空間中。
4．六位led數碼管驅動顯示電路
（1）、電路原理
該電路由六位led數碼管、位驅動電路、端輸入電路組成，數碼管採用動態掃瞄的方式顯示。
具體見原理圖，圖中用75251作數碼管的位驅動。跳線開關用於選擇數碼管的顯示源，可外接，也可選擇8279晶元。
（2）、電路測試：
去除短路線，系統加電，將插孔led-1與gnd短接，用電源的vcc端依次碰觸插孔led-a-----led-dp,觀察最左邊的數碼管的顯示段依次發亮，則可斷定此位數碼管顯示正常，否則檢查晶元75451、及連線。
依次檢查其他各位數碼管電路。
5．lcd顯示電路
點陣式lcd顯示電路是在系統板上外掛程式電正式液晶顯示模組，模組的資料線、狀態、控制線都通過插孔引出。可直接與系統相連。
1、ocm2×8液晶模組介紹及使用說明
ocmj中文模組系列液晶顯示器內含 gb 2312 16*16點陣國標一級簡體漢字和 ascii8*8（半高）及8*16（全高）點陣英文字型檔，使用者輸入區位碼或 ascii 碼即可實現文字顯示。也可用作一般的位圖形顯示器之用。提供位點陣和位元組點陣兩種圖形顯示功能，使用者可在指定的螢幕位置上以點為單位或以位元組為單位進行圖形顯示。
完全相容一般的點陣模組。ocmj中文模組系列液晶顯示器可以實現漢字、ascii 碼、位圖形和變化曲線的同屏顯示，並可通過位元組位圖形方式造字。本系列模組具有上/下/左/右移動當前顯示螢幕及清除螢幕的命令。
一改傳統的使用大量的設定命令進行初始
化的方法，ocmj 中文模組所有的設定初始化工作都是在上電時自動完成的，實現了「即插即用」。同時保留了一條專用的復位線供使用者選擇使用，可對工作中的模組進行軟體或硬體強制復位。規劃整齊的10個使用者介面命令**，非常容易記憶。
標準使用者硬體介面採用req/busy 握手協議，簡單可靠。
表1—1：ocmj2x8（128x32）引腳說明
2、ocm2×8液晶模組外部連線原理圖及介面說明
圖3 –47 8051與ocmj4x8模組連線圖
模組上db0~db7插孔對應於位資料線；busy、req插孔分別對應於圖中相應的引腳。
實驗箱面板布局
第2部分、工具軟體
實驗軟體「tech」用於進行匯程式設計序的編輯、編譯、儲存和執行除錯。軟體視窗主介面如下圖所示。
啟動程式，建立實驗箱和pc機的通訊連線的步驟：
雙擊桌面圖示，彈出對話方塊：。
在出現的對話方塊中單擊「確定」後，按一下實驗箱的「preset」按鈕，等到實驗箱左上方的led數碼管顯示，表示已建立通訊連線，啟動完成。否則實驗箱和軟體不能正常進行實驗！
實驗軟體的具體操作方法可參考操作的錄影檔案。
二、基礎實驗部分
實驗1 儲存器讀寫實驗
一、實驗目的
1.掌握pc機外存擴充套件的方法。
2.熟悉6264晶元的介面方法。
3.掌握8086十六位資料儲存的方法 。
二、實驗裝置
微機實驗箱、8086cpu模組。
三、實驗內容
向02000～020ffh單元的偶位址送入aah，奇位址送入55h。
四、實驗原理介紹
本實驗用到儲存器電路
五、實驗步驟和要求
1、實驗接線:本實驗無需接線。
2、編寫除錯程式
3、執行實驗程式，可採取單步、設定斷點方式，開啟記憶體視窗可看到記憶體區的變化。
本實驗的主要目的是學會用使用工具軟體，掌握用單步執行和斷點方式執行程式，觀察暫存器和記憶體中的資料變化等程式除錯的手段。
六、實驗提示
1、ram區的位址為02000h，程式設計時可將段位址設為0100h，則偏移位址為1000h。
2、如果按位元組進行儲存，則al為55h或aah；如果按字進行儲存，則ax應為55aah。
3、6264、62256等是計算機系統擴充套件中經常用到的隨機儲存器晶元（ram），主要用作資料儲存器擴充套件。本實驗所進行的記憶體置數在程式中經常用到。計算機系統執行中會頻繁地進行記憶體與外設或者記憶體與記憶體之間的資料傳輸，所以本實驗雖然簡單但對理解系統程式的執行很關鍵，望學習和實驗時認真對待。
七、實驗範例程式框圖及源**(實驗程式名：ram.a**)
code segment
assume cs:code
*** 0100h
start: mov ax,0100h
mov ds,ax資料段位址
mov es,ax
mov si,1000h ;偏移位址
mov cx,0100h ;迴圈次數
mov al,0
intram: mov [si],al
inc si
loop intram
mov si,1000h ;設定斷點處
mov cx,100h
mov ax,55aah
fil: mov [si],ax ;ram區迴圈置數
inc si
;mov [si],ah
inc si
loop fil
nop設定斷點處
jmp start
code ends
end start
八、思考題
1、 單步執行到「intram」標號的語句時，ds暫存器的資料是什麼？採用斷點方式執行時執行到第乙個斷點處，2000h~202fh記憶體單元的資料是什麼？執行到第二個斷點處，2000h~200fh記憶體單元的資料是什麼？
並根據觀察結果和對源程式的判讀簡述源程式的執行效果。
2、 修改程式，實現從2000h到200fh單元依次賦值00h~0fh的功能。
實驗2 簡單i/o口擴充套件實驗
一、實驗目的
1、 熟悉74ls273，74ls244的應用介面方法。
2、掌握用鎖存器、三態門擴充套件簡單並行輸入、輸出口的方法。
二、實驗裝置
微機實驗箱、8086cpu模組。
三、實驗內容
邏輯電平開關的狀態輸入74ls244，然後通過74ls273鎖存輸出，利用led顯示電路作為輸出的狀態顯示。
微機原理實驗指導書
目錄 1 實驗一 arm彙編基礎實驗 3 一 實驗目的 3 二 實驗內容 3 三 預備知識 3 四 實驗裝置與工具 3 五 實驗原理 3 六 實驗步驟 9 七 思考題 10 實驗二 arm控制led實驗 12 一 實驗目的 12 二 實驗內容 12 三 預備知識 12 四 實驗裝置與工具 12 五 ...
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