微机原理与接口技术
实验指导书
信息学院
2007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大部分：软件实验和硬件实验。软件实验在通用微机上即可完成，硬件实验（即接口实验）需要通用微机和专用实验箱配合完成。本课程选用的实验箱是清华同方仪器设备公司的TPC-H实验箱，所使用的软件环境为DOS环境，为了便于实验的顺利进行，结合课程教学大纲和实验大纲的内容，编写了部分实验指导以及与实验相关的环境工具的介绍。
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 ----------------------------------------------------------------- 1
1.1 DOS的使用方法 ------------------------------------------------------------------- 1 1.2 调试程序DEBUG的使用方法 --------------------------------------------------------- 2 1.3 汇编语言程序的开发方法 ----------------------------------------------------------- 7 1.4 TPC-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地址译码 ----------------------------------------------------------------- 18 实验四 中断 ------------------------------------------------------------------------- 19 实验五 简单并行接口 ----------------------------------------------------------------- 21 实验六 可编程并行接口 --------------------------------------------------------------- 22 实验七 可编程定时器/计数器 ---------------------------------------------------------- 25 实验八 模拟电子琴的制作 ------------------------------------------------------------- 26 第四部分 选做实验 ------------------------------------------------------------------------ 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 实验相关环境工具
1.1 DOS的使用方法
本实验环境是DOS系统，鉴于同学们没有或很少使用DOS操作系统，为尽快掌握对实验的操作、维护和调试，本节介绍几个主要的DOS命令的使用方法（↙表示按回车键，以下加粗显示的是需要用户输入的内容）。
一、几个概念
(1)、当前盘：指DOS默认的正在对之工作的磁盘驱动器，一般有C盘（C：）、D盘（D：）等。 如进入DOS后显示 C:\\>，则C:为当前盘
磁盘驱动器的转换：如：当前盘C盘转换为D盘则输入 C:\\>D：↙ (2)、当前目录：指DOS默认的正在对之操作的目录。
如：C:\\MASM> 表示当前目录为C盘根目录下的MASM子目录。
二、DOS命令分类
DOS命令分为内部命令和外部命令
(1) 内部命令：指DOS启动时已经由引导程序从磁盘装入内存，并常驻内存中的命令。这些命令可直接执行。如：dir copy del ren ver date time cls md cd rd
(2) 外部命令：是以程序文件形式存储在磁盘上的命令（扩展名为EXE或COM）如：Format xcopy fdisk diskcopy
注：使用外部命令前，当前磁盘和当前目录中必须包含该外部命令。
三、常用的内部操作命令
(1) DIR：查看磁盘文件目录
格式：DIR[盘符] [文件名] [/P] [/W]
功能：按指定方式显示指定磁盘上的文件名及其有关信息，/P分屏显示，/W宽行显示，参数可联合使用
如：C：>DIR/P↙ ：分屏显示根目录下所有的文件目录
C:>DIR/W/P↙ ；以宽行方式分屏显示根目录下所有的文件目录
C:\\MASM>DIR T*.* /P↙ ；分屏显示子目录MASM下以T开头的所有文件目录。 (2) MD：建立子目录命令
格式：MD[盘符] [路径] 子目录名 功能：在指定的磁盘上建立一个子目录。
如：在C盘根目录下建立名为YANG的一级子目录 C：>MD YANGH↙
在C盘YANG一级子目录下建立名为ZHANG的二级子目录 C:\\>MD \\YANG \\ZHANG↙
(3) CD：改变当前目录命令 （CHANGE DIRECTORY）
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格式：CD[盘符] [路径] 子目录名
功能：改变驱动器磁盘上的当前目录，或显示当前目录路径。 如：进入TPC一级子目录 C：\\>CD TPC↙
进入\\DOS \\MASM二级子目录 C：\\>CD \\DOS \\MASM↙ 进入根目录 C:\\ DOS \\MASM >CD\\↙ 进入当前目录的父目录（C:\\DOS >） C:\\ DOS \\MASM >CD.. (4) RD：删除子目录命令格式：RD[盘符] [路径] 子目录名
功能：删除磁盘上的子目录
如：在C：\\YANG\\ZHANG路径下，删除ZHANG二级子目录。. C:\\>RD YANG\\ZHANG↙
注:要删除子目录为空,才能删除该子目录。 (5) COPY：复制文件命令
格式：COPY 文件名1 ，[文件名2] [选项] 如 C:\\>COPY \\TPC\\YMQ.ASM \\YANG↙
将TPC子目录下的YMQ.ASM文件复制到根目录下的YANG子目录中 (6) EDIT： 编辑文件
格式：EDIT [文件名]
C:\\DOS>EDIT \\YANG\\YMQ.ASM↙
编辑\\YANG\\下YMQ.ASM文件，如果YMQ.ASM文件存在，就打开该文件并进入编辑环境，如果不存在，则新建YMQ.ASM文件。在该环境下，通过ALT键激活菜单，用方向键选择菜单或子菜单，按回车确认。
1.2 调试程序DEBUG的使用方法
DEBUG.EXE程序是专门为分析、研制和开发汇编语言程序而设计的一种调试工具，具有跟踪程序执行、观察中间运行结果、显示和修改寄存器或存储单元内容等多种功能。它能使程序设计人员或用户触及到机器内部，因此可以说它是80X86CPU的心灵窗口，也是我们学习汇编语言必须掌握的调试工具。DEBUG.EXE是基于命令行的16位调试器，为汇编语言程序员提供了非常有效的调试手段。
一、DEBUG程序的调用
在DOS提示符下键入命令：
C>DEBUG [盘符：][路径][文件名.EXE][参数1][参数2]
这时屏幕上出现DEBUG的提示符“-”，表示系统在DEBUG管理之下，此时可以用DEBUG进行程序调试。若所有选项省略，仅把DEBUG装入内存，可对当前内存中的内容进行调试，或者再用N和L命令，从指定盘上装入要调试的程序；若命令行中有文件名，则DOS把DEBUG程序调入内存后，再由DEBUG将指定的文件名装入内存。
二、DEBUG的主要命令
1、显示存储单元的命令D(DUMP)，格式为：
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