北郵微原硬體實驗報告

2023年微機原理硬體實驗報告

學院：資訊與通訊工程學院

班級：2011211104

姓名：實驗一 i/o位址解碼

一．實驗目的

掌握i/o位址解碼電路的工作原理。

二．實驗原理和內容

1.實驗電路如圖1-1所示，其中74ls74為d觸發器，可直接使用實驗台上數位電路實驗區的d觸發器,74ls138為位址解碼器。

解碼輸出端y0～y7在實驗台上「i/o位址「輸出端引出，每個輸出端包含8個位址，y0：280h～287h，y1：288h～28fh，…… 當cpu執行i/o指令且位址在280h～2bfh範圍內，解碼器選中，必有一根解碼線輸出負脈衝。

例如：執行下面兩條指令

mov dx，2a0h

out dx，al（或in al，dx）

y4輸出乙個負脈衝，執行下面兩條指令

mov dx，2a8h

out dx，al（或in al，dx）

y5輸出乙個負脈衝。

原理：位址2a0h的a5，a4，a5為100，在輸入或輸出時，iow或ior為0，使得74ls138被選中，經過解碼，在y4口輸出負脈衝。其他同理。

圖1-1

利用這個負脈衝控制l7閃爍發光（亮、滅、亮、滅、……），時間間隔通過軟體延時實現。

2.接線： y4/io位址接 clk/d觸發器

y5/io位址接 cd/d觸發器

d/d觸發器接 sd/d角髮器接 +5v

q/d觸發器接 l7（led燈）或邏輯筆

3．程式流程圖

4．源程式

data segment

data ends

stack segment stack 'stack'

db 100h dup(?)

stack ends

code segment

assume cs:code,ds:data,ss:stack

；延時子程式

delay proc near

mov bx,500

push cx

loop2: mov cx,0fffh

waitloop wait

dec bx

jnz loop2

pop cx

retdelay endp

start: mov cx,0ffffh

；二極體閃爍部分

loop1: mov dx,2a0h ；燈亮

out dx,al

call delay

mov dx,2a8h ；燈滅

out dx,al

call delay

loop loop1

code ends

end start

5．實驗結果

led7正常閃爍顯示

6.實驗總結

這是我們第一次做微原硬體實驗，我開始一直覺得程式設計很重要，發現按照實驗要求很快就編出了程式，完成了實驗，但是當給老師驗收時，老師問我為什麼向2a0口輸出一下，就會在y4產生乙個負脈衝，我瞬間就僵住了，的確我沒有考慮過這個問題。

後來，經過我對電路圖的分析思考，得出了正確的結論，我才明白，硬體才是這個實驗的核心，最重要的是要理解硬體是如何工作的，而不是僅僅按照要求編個程式就可以了。

同時，我也十分感謝老師對我們的嚴格要求！

實驗二簡單並行介面

一．實驗目的

掌握簡單並行介面的工作原理及使用方法。

二．實驗原理和內容

1.按下面圖4-2-1簡單並行輸出介面電路圖連線線路(74ls273插通用插座，74ls32用實驗台上的「或門」)。74ls273為八d觸發器，8個d輸入端分別接資料匯流排d0～d7，8個q輸出端接led顯示電路l0～l7。

2.程式設計從鍵盤輸入乙個字元或數字，將其ascⅱ碼通過這個輸出介面輸出，根據8個發光二極體發光情況驗證正確性。

3.按下面圖4-2-2簡單並行輸入介面電路圖連線電路(74ls244插通用插座，74ls32用實驗台上的「或門」)。74ls244為八緩衝器，8個資料輸入端分別接邏輯電平開關輸出k0～k7，8個資料輸出端分別接資料匯流排d0～d7。

4.用邏輯電平開關預置某個字母的ascⅱ碼，程式設計輸入這個ascⅱ碼，並將其對應字母在螢幕上顯示出來。

5.接線：

1）輸出

按圖4-2-1接線（圖中虛線為實驗所需接線，74ls32為實驗台邏輯或門）

2）輸入

按圖4-2-2接線（圖中虛線為實驗所需接線，74ls32為實驗台邏輯或門）

由於，我的實驗台上的晶元是74ls273，因此本實驗僅涉及74ls273輸出。

3．程式流程圖

四．源程式

data segment

data ends

stack segment stack 'stack'

db 100 dup(?)

stack ends

code segment

assume cs:code,ds:data,ss:stack

start: mov ah,1 ；鍵盤輸入

int 21h

cmp al,27 ；檢測是否為esc鍵

jz exit

mov dx,2a8h ；輸出

out dx,al

jmp start

返回dos

exit: mov ax,4c00h

int 21h

code ends

end start

五．實驗結果

鍵盤輸入字元，然後二極體顯示鍵盤輸入字元的ascⅱ碼

六．實驗總結

本次實驗相較上一次實驗，順利很多，因為有了第一次實驗的基礎，我在編**之前，先仔細研究課硬體電路圖，分析了整個過程中硬體是如何工作的，都會有怎樣的反應，而後才編寫了程式，並驗收通過。

實驗三可程式設計並行介面8255

一．實驗目的

通過實驗，掌握8255工作於方式0以及設定a口為輸出口，c口為輸入口的方法。

二．實驗原理和內容

1．8255的工作方式

一片8255內部有3個埠，a口可以工作在方式0、方式1或方式2，b口可以工作在方式0、方式1，c口可以工作在方式0。

方式0是基本型輸入/輸出。這種方式和外設交換資料時，8255埠與外設之間不使用聯絡線。

方式1為選通型輸入/輸出。用這種方式和外界交換資料時，埠和外設之間要有聯絡訊號。

方式2是雙向資料傳送，僅a口有這項功能。當a口工作在方式2時，b口仍可以工作在方式0或方式1，但此時b口方式1只能用查詢方式與cpu交換資訊。

2. 工作方式選擇字

8255工作方式選擇字共8位（如圖），存放在8255控制暫存器中。最高位d7為標誌位，d7=1表示控制暫存器中存放的是工作方式選擇字，d7=0表示控制暫存器中存放的是c口置位/復位控制字。

3．c口置/復位控制字

8255的c口可進行位操作，即：可對8255c口的每一位進行置位或清零操作，該操作是通過設定c口置/復位字實現的。c口置/復位字共8位，各位含義如下：

4．8255a的控制訊號與傳輸動作的對應關係：

5．命令字與初始化程式設計

8255有兩個命令字，即方式選擇控制字和c口置0/置1控制字，初始化程式設計的步驟是：

① 向8255控制暫存器寫入「方式選擇控制字」，從而預置埠的工作方式。

②當埠預置為方式1或方式2時，再向控制暫存器寫入「c口置0/置1控制字」。這一操作的主要目的是使相應埠的中斷允許觸發器置0，從而禁止中斷，或者使相應埠的中斷允許觸發器置1，從而允許埠提出中斷請求。

注意：「c口置0/置1控制字」雖然是對c口進行操作，但是該控制字是命令字，所以要寫入控制暫存器，而不是寫入c口控制暫存器。

③ 向8255資料暫存器寫入「資料」或從8255資料暫存器讀出「資料」

6.實驗內容

（1）實驗電路如圖4-3-1，8255c口接邏輯電平開關k0～k7，a口接led顯示電路l0～l7。

（2）程式設計從8255c口輸入資料，再從a口輸出。

（3）接線：pc7~pc0/8255 接 k7~k0/邏輯電平開關

pa7~pa0/8255 接 l7~l0/led顯示

cs/8255 接 y1/io位址

8255控制暫存器埠位址--28bh, a口的位址--288h, b口的位址--289h，c口的位址--28ah。

三．程式流程圖

四．源程式

data segment

data ends

stack segment

db 100 dup(?)

stack ends

code segment

assume cs:code,ds:data,ss:stack

start proc far

push ds

xor ax,ax

push ax ;準備返回dos

mov al,10001001b;8255初始化，設定a口為輸出，c口輸入

mov dx,28bh

out dx,al

loop1: mov dx,28ah ;從c口讀入開關狀態

in al,dx

mov dx,288h ;向a口輸出，點亮對應二極體

out dx,al

jmp loop1

retstart endp

code ends

end start

五．實驗結果

開啟開關，對應的led燈被點亮

六．實驗總結

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